Вуглецевий слід органічних ферм - Центр органічного сільського господарства Канади - Далхоузі

Англійська

від Тані Брауерс

У наші дні мова завжди йде про зменшення викидів вуглецю або викидів парникових газів (ПГ), спричинених вжитою вами дією, споживаним вами продуктом або окремою особою.

Універсальне визначення вуглецевого сліду чітке: його неможливо буде застосувати настільки легко, як паркування автомобіля та прогулянка до поштової скриньки. Для цього знадобиться аналіз енергії та викидів парникових газів, що виробляються для виготовлення тієї сорочки, яку ви придбали вчора, також, включаючи склянку молока, яку ви випили сьогодні вранці перед тим, як кинутися до дверей.

Давайте уважніше розглянемо склянку молока. Як і у всіх харчових продуктах, його вуглецевий слід вимірюється на основі загального енергоспоживання харчового ланцюга та викидів ПГ, що виробляються для його досягнення; іншими словами, енергія та викиди ПГ, пов’язані з отриманням молока, від корови до холодильника. Це звучить досить просто, але потрібно враховувати кожен крок, включаючи енергію, вкладену у вирощування корму тварини, укриття його, транспортування молока та навіть споживання електроенергії в продуктовому магазині.

Ферми використовують 30-70% загальної енергії в харчовому ланцюзі. Транспорт забирає в середньому лише 11% цієї енергії.

Цікаво, що з усієї енергії в харчовому ланцюзі, що міститься в цій склянці молока, на ферму вкладається від 30 до 70%. Сільськогосподарська діяльність, пов’язана з цим молочним напоєм, безумовно, є хорошою відправною точкою для регулювання поясу. Хороша новина полягає в тому, що дослідники визначили, що декілька практик органічного землеробства можуть зменшити загальне споживання енергії на фермах, викиди ПГ і, отже, вуглецевий слід.

Доктори Дерек Лінч, Род Маере та Ральф Мартін у співпраці з Круглим столом Органічної ланцюжка цінностей опублікували огляд 130 європейських та північноамериканських досліджень, що порівнюють використання енергії на фермах та потенціал глобального потепління як на звичайних, так і на органічних фермах. 1 Здійснення цього огляду дійшло до висновку, що „факти свідчать на користь органічного землеробства з точки зору використання енергії в цілому на фермі та енергоефективності, як на основі розрахунку на гектарі, ніж на сільськогосподарський продукт“.

"Ми не говоримо (просто) про кількість енергії, яка щодня використовується на фермі, як та, що споживається під час керування трактором", - сказав Лінч в недавньому інтерв'ю. “Ми говоримо про такі речі, як додавання добрив зараз, або відходи тваринництва, якщо ви фермер. Це додає набагато більше енергії в системі землеробства, ніж те, що ви витрачаєте на свої трактори та обладнання. "

Молочне та зернове виробництво демонструють підвищення енергоефективності на 20% і більше порівняно зі звичайними аналогами.

Хоча органічні фермери покладаються на більш енергоефективні джерела азоту, такі як гній та бобові, оператори звичайних ферм використовують хімічні азотні добрива. Вони є енергоємними продуктами, виготовленими з використанням великої кількості природного газу та вугілля. Це значною мірою пояснює додаткове споживання енергії, що використовується для виробництва продуктів харчування під звичайним управлінням, порівняно з виробництвом тих самих продуктів харчування під органічним управлінням.

"Органічні ферми просто імпортують менше енергії", - повторює Лінч.

Однак він поспішає додати, що дослідження має комплексний характер і що різниця у використанні енергії існує в самій органічній промисловості. У деяких районах, таких як виробництво птиці та фруктів, споживання енергії не було значно нижчим, ніж у звичайних аналогах.

Лінч пояснює, що енергоефективність варіюється залежно від типу сівозміни. Наприклад, багаторічні рослини, включені в системи сівозміни, набагато ефективніші, ніж однорічні.

Сидерат, виготовлений з бобових культур, виділяє в атмосферу закис азоту. Випущена сума не є точною, але час включення видається важливим.

Окрім енергоефективності, існує проблема викидів парникових газів як показник вуглецевого сліду. Системи польового посіву та тваринництва виробляють значну кількість вуглекислого газу (CO2), закису азоту (N2O) та метану (CH4). Показано, що поля під органічним управлінням зберігають більше вуглецю, ніж ті, що перебувають під звичайним управлінням, і викидають в атмосферу менше парникових газів.

слід
Відтворено з дозволу www.farmingfutures.org.uk

Рослини перетворюють атмосферний СО2 у вуглеводи або цукри під час фотосинтезу. Оскільки рослини використовують цукор для росту, частина вуглецю викидається в атмосферу у вигляді CO2. Решта вуглецю повертається в ґрунт шляхом розкладання рослинного матеріалу або, якщо рослина з’їла тварина, у вигляді тваринного посліду. Однак деякі сільськогосподарські практики краще, ніж інші, накопичувати і утримувати (шляхом секвестрування) вуглецю в ґрунті.

Висновок цього огляду полягає в тому, що «загальноприйнята практика в сільськогосподарських системах, включаючи включення в ґрунт покривних культур та відходів тваринництва, може призвести до пом'якшення потенціалу глобального потепління та викидів ПГ ... головним чином за рахунок збільшення вуглецевого ґрунту. Сільськогосподарські практики, які забирають вуглець у ґрунті, багато з яких регулярно застосовують органічні фермери, включають:

  • включення сидератів та відходів тваринництва;
  • використання розсади для мінімізації порушень ґрунту;
  • практика критих ґрунтів, а не залишених полів;
  • включення багаторічних рослин до сівозмін; і
  • ротаційний випас худоби.

На даний момент в обговоренні вуглецевого сліду більшість досліджень, що демонструють переваги органічного землеробства, є європейськими або базуються в США. Хороша новина полягає в тому, що вчені, включаючи Лінч та її колег, наполегливо працюють над визначенням тих самих переваг на канадському ґрунті. Це допоможе переконати тих, хто приймає рішення, у перевагах органічного землеробства для сучасних та майбутніх поколінь канадців.

Вимірювання викидів ПГ

Є три підпроекти GSB, що працюють спільно з канадськими університетами та сільським господарством та сільськогосподарською продукцією Канади.

У першому проекті дослідники вивчатимуть викиди N2O від сидератів червоної конюшини в 4-річній системі сівозміни. 2 Бобові рослини фіксують азот з атмосфери. Коли мікроорганізми ґрунту перетворюють азот у форми, доступні для рослин, виділяється N2O. Кількість N2O недостатньо добре задокументована, але заслуговує на дослідження. Хоча концентрації N2O в атмосфері набагато нижчі, ніж концентрації CO2, потенціал глобального потепління N2O майже в 300 разів більший.

Проект також буде вимірювати нітрати в підземних водах. Коли червону конюшину закопують у землю, вона розкладається і виділяє нітрати. Нітрат бажаний для росту сільськогосподарських культур, оскільки його можуть засвоювати рослини. Однак, оскільки нітрат не прикріплюється до частинок грунту самостійно, він може легко переходити до води та забруднювати підземні води. Надлишок нітратів у підземних водах пов’язаний із проблемами навколишнього середовища та здоров’я людини.

Канадські вчені розробили передову повністю автоматизовану технологію аналізу води, що витікає з випробувального поля. Вони сподіваються отримати точне вимірювання нітрату, який витікає з полів бобових культур, вирощених як сидерат.

Друга частина проекту буде вимірювати викиди парникових газів із фекаліями та сечею, що відкладається худобою на пасовищах. Результат повинен допомогти фермерам визначити оптимальні норми поголів'я та вдосконалити практики управління пасовищами для зменшення викидів.

Нарешті, команда працюватиме на молочних фермах у східній Канаді, Онтаріо та Квебеку, щоб покращити функціональність моделі Holos для органічних фермерів. Модель Holos - це новий інструмент, розроблений сільським господарством та сільськогосподарською продукцією Канади для оцінки життєвого циклу викидів парникових газів від усієї ферми.

"Це дуже зручно", - зазначає Лінч. «Це призначено для фермерів, щоб вони самостійно проводили самооцінку. "

Модель Holos вимагатиме від фермера введення таких даних, як сівозміна та кількість утворених тваринних відходів. Модель використовуватиме інформацію та дасть число, пов'язане із загальним рівнем викидів парникових газів або потенціалом глобального потепління.

Модель Holos - це комп’ютерна програма, яка допомагає виробникам молока визначити їх вплив на клімат.

Ця модель досі ніколи не використовувалася на органічних фермах. Тут заходить Лінч та її команда. Вони співпрацюватимуть із органічними молочними фермерами, щоб визначити недоліки моделі, розробленої для звичайних молочних ферм.

"Ми знаємо, що це не буде ідеально", - сказав Лінч. «Він недостатньо адаптований і не стосується правильних питань, щоб з’ясувати, як управляються органічними фермами. "

Він та його команда вірять, що завдяки деякій точній настройці модель Holos стане валідним інструментом для виробників органічної молочної продукції, які бажають оцінити та зменшити викиди ПГ та знизити загальний вуглецевий слід.

Програмування майбутнього: модель для прискорення перетворення

Доктор Род Макрей з Йоркського університету за сприяння своїх колег-дослідників розробляє інноваційну систему моделювання для аналізу скорочень ПГ під час перетворення на біологічні системи. 3 Довготерміновими цілями цього проекту є (1) заохотити фермерів, які переходять до конверсії, та (2) переконати тих, хто приймає рішення, підтримувати органічне землеробство з позитивним впливом на довкілля.

Цікавим аспектом цього проекту є те, що він відбувається повністю в межах комп’ютерів. Відвідування ферми не потрібно. Безліч змінних, включаючи місце розташування, географічні дані, тип сільськогосподарського сектору та навіть гіпотетичне фінансове становище фермера - це дані, введені в комп’ютерну програму для отримання оцінок часу перетворення та скорочення викидів. Це схоже на наукову фантастику.

"Це вивчення різних сценаріїв майбутнього", - говорить Макрей. “Більшість досліджень стосуються того, що є ... ми намагаємось вивчити, що може бути. "

Іншим унікальним аспектом цього дослідження є увага, що приділяється поведінці людини. Дослідники прагнуть виявити фактори, які переконують або стримують звичайних фермерів від переходу на органічне землеробство. Основне припущення полягає в тому, що викиди парникових газів будуть зменшені після прийняття методів органічного землеробства.

У літературі визначено понад 15 факторів, що заважають процесу конверсії, більшість із них психологічного характеру, наприклад, "Що будуть думати мої сусіди?" "," Чи є надійні радники, котрі дають мені інформацію? І "Які наслідки для моєї родини?" "

Основна перешкода для конверсії, за визнанням MacRae, „явно фінансова. Він посилається на фінансову підтримку, необхідну для підтримки фермерів під час часто складного процесу конверсії.

"Ми намагаємось визначити рівень політики або регуляторних втручань, які повинні бути на місці, щоб потенційно пришвидшити процес (конверсії)", - говорить Макрей. Однак він визнає, що будь-яка підтримка повинна цікавити як фермера, так і того, хто приймає рішення.

"Однією з головних проблем нашої системи є переконання багатьох політиків у тому, що невидима рука ринку буде визначальним фактором, і тому немає необхідності пропонувати підтримку", - говорить Макрей.

«Насправді ринок продуктів харчування настільки дисфункціональний, що жоден із традиційних сигналів, призначених для генерування ресурсів, не працює. Якщо хтось не вступить, як з точки зору інформації, так і розподілу ресурсів (повномасштабного перетворення на органічний) не відбудеться. "

Дослідники, включаючи MacRae та Lynch, наполегливо працюють над створенням експериментів, аналізів та доказів, необхідних для переконання тих, хто приймає рішення, та громадськості, що органічне землеробство є безпрограшним сценарієм як для довкілля, так і для всіх канадців.

"Органічне землеробство може запропонувати так багато", - впевнено говорить Лінч. “Якщо ми можемо поінформувати людей про це, ми можемо сказати їм:“ Давай, ти хочеш знизити рівень вуглецю? Тож купуйте органічні. "

Ця стаття вперше з’явилася у спеціальному дослідницькому випуску “Канадський органічний виробник” влітку 2012 року. Це спеціальне видання TCOG видано за підтримки Організатора органічних наук. Проекти органічного наукового кластеру, описані в цій статті, фінансуються сільським господарством та сільськогосподарською продукцією Канади.

Канадський органічний науковий кластер (GSB) є частиною канадської ініціативи аграрного наукового кластеру сільського господарства та аграрної продовольчої галузі Канади, що розвивається вперед, федеральної провінційно-територіальної ініціативи. GSB очолює Органічний центр сільського господарства Канади та провідний заявник галузі, Органічна федерація Канади.