PDF Basket
Jednym z głównych problemów dotyczących rolnictwa są wysokie emisje dwutlenku węgla. Z jednej strony sektor ten jest sam w sobie źródłem znaczącego śladu węglowego, odpowiadającym za jedną czwartą ogółu emisji gazów cieplarnianych na świecie i 12 % wszystkich emisji na terenie Unii Europejskiej. Z drugiej zaś zmiana klimatu wywołana przez te emisje wiąże się ze znaczącym wpływem na praktyki rolnicze i działalność sektora.
Choć dwutlenek węgla jest największym problemem, może być również jego rozwiązaniem. „Sekwestracja dwutlenku węgla w gospodarstwach rolnych to szansa na upieczenie dwóch pieczeni przy jednym ogniu”, wyjaśnia Igor Milosavljevic, starszy konsultant w GILab, spółce zajmującej się opracowywaniem innowacyjnych rozwiązań opartych na modelowaniu komputerowym i geoinformatyce.
Sekwestracja dwutlenku węgla, znana również jako wychwytywanie dwutlenku węgla, to proces usuwania CO2 z atmosfery i jego długoterminowego magazynowania. W przypadku rolnictwa tego rodzaju działania zazwyczaj wiążą się z uprawami, które pochłaniają CO2 w procesie fotosyntezy, a następnie organicznie magazynują go w glebie.
„Wybrane praktyki, w tym tak zwane rolnictwo regeneracyjne, wykorzystują w dużym stopniu potencjał gleby i jej możliwości w zakresie pochłaniania dwutlenku węgla”, dodaje Milosavljevic.
Zdaniem Milosavljevica, sekwestracja dwutlenku węgla w glebie może pozwolić na skuteczne usunięcie nawet do 8,6 gigaton CO2 z atmosfery rocznie. To równowartość 3 % ogółu rocznych emisji gazów cieplarnianych na świecie.
Dodatkową korzyścią jest fakt, że wychwytywany dwutlenek węgla może również poprawić jakość gleby, zwiększając jej napowietrzenie i polepszając strukturę, zwiększając ilość dostępnych składników odżywczych i zapewniając siedlisko dla pożytecznych organizmów glebowych. Wszystkie te czynniki przekładają się jednocześnie na zdrowsze uprawy i większe plony.
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu AgriCapture wykorzystuje technologię, aby umożliwić wykorzystywanie korzyści płynących z rolnictwa regeneracyjnego. Badacze wykorzystują dane satelitarne z obserwacji Ziemi, w tym bezpłatne i otwarte zestawy danych pochodzące z systemu obserwacji Ziemi Copernicus, w celu opracowywania innowacyjnych, elastycznych i skalowalnych rozwiązań w zakresie inicjatyw wychwytywania dwutlenku węgla i magazynowania go w glebie.
„W ramach projektu AgriCapture powstały systematyczne, niezawodne i elastyczne narzędzia pozwalające na kompleksową ocenę potencjału oraz promowanie wychwytywania dwutlenku węgla z gleby, umożliwiając interesariuszom działającym w sektorze rolnictwa oraz właścicielom gruntów rozpoczęcie takiej działalności”, wyjaśnia Milosavljevic, który pełnił funkcję koordynatora projektu.
Prosta metoda pobierania próbek gleby
Wśród rozwiązań opracowanych w ramach projektu AgriCapture znajdują się systemy łączące dane z obserwacji Ziemi i algorytmy uczenia maszynowego, które pozwoliły na opracowanie map gleby w wybranych gospodarstwach rolnych oraz na określonych obszarach. Następnie badacze wykorzystują mapowanie niepewności do określania miejsc, z których należy pobrać próbki gleby w celu zwiększenia dokładności opracowanej w ten sposób mapy.
„Pobieranie próbek gleby jest zwykle czasochłonnym procesem, wymaga bowiem ręcznego gromadzenia próbek i późniejszego przeprowadzania analiz w laboratorium”, wyjaśnia Milosavljevic. „Dzięki ograniczeniu potrzeby pobierania próbek, zmniejszyliśmy związane z tym koszty monitorowania emisji dwutlenku węgla”.
W ramach projektu badacze opracowali także algorytmy umożliwiające dokładną weryfikację, czy rolnik wdrożył określone działania w zakresie regeneracji. Informacje te mogą umożliwić stworzenie efektywnego kosztowo programu kredytów lub dotacji związanych z ograniczeniem emisji dwutlenku węgla lub służyć jako podstawa systemu certyfikacji emisji.
Inne kluczowe rezultaty projektu obejmują aplikację mobilną, która pomaga rolnikom w zbieraniu próbek gleby, a także narzędzie oceny do obliczania kosztów i korzyści związanych z przejściem na metody rolnictwa regeneracyjnego.
Prognozowanie stężenia węgla organicznego w glebie
Rozwiązania opracowane w ramach projektu AgriCapture stanowią ważny krok w procesie rozwoju możliwości pomiaru, prognozowania i szacowania zawartości węgla organicznego w glebie, czyli działania niezbędnego w celu umożliwienia wychwytywania dwutlenku węgla na dużą skalę.
Nie powinno zatem dziwić, że rozwiązania stworzone przez zespół projektu są już wykorzystywane w całej Europie. Dzięki kilku rozwiązaniom wprowadzonym na polskim rynku, rolnicy już teraz mogą skorzystać z dotacji dostępnych w ramach nowej Wspólnej Polityki Rolnej w celu wdrożenia rolnictwa regeneracyjnego.
Firmy spożywcze, takie jak Farrington Oils w Zjednoczonym Królestwie, wykorzystują różne rozwiązania opracowane w ramach projektu w celu ilościowego określania zmian emisji dwutlenku węgla we własnych glebach i kompensowania emisji poprzez system certyfikacji.
Platformę AgriCapture wykorzystuje także eksperymentalnie szereg projektów związanych z uprawnieniami do emisji dwutlenku węgla realizowanych w Portugalii i Serbii, z kolei na terenie Zjednoczonego Królestwa platforma stanowi kluczowy element Brytyjskiego Programu Zrównoważonego Rolnictwa - jednej z pierwszych europejskich inicjatyw wychwytywania dwutlenku węgla opartych na glebach.
„Ograniczenie śladu węglowego rolnictwa jest kluczem do łagodzenia skutków zmiany klimatu, z kolei zwiększenie wydajności rolnictwa jest niezbędne do osiągnięcia bezpieczeństwa żywnościowego", podsumowuje Milosavljevic. „Umożliwiając rolnikom wdrożenie rolnictwa regeneracyjnego i technik wychwytywania dwutlenku węgla, projekt AgriCapture pomaga zaspokoić obie te potrzeby".