Sekwestracja węgla, długotrwałe magazynowanie węgla w roślinach, glebach, formacjach geologicznych i oceanie. Sekwestracja węgla zachodzi zarówno naturalnie, jak i w wyniku działań antropogenicznych i zazwyczaj odnosi się do magazynowania węgla, który ma bezpośredni potencjał, aby stać się gazowym ditlenkiem węgla. W odpowiedzi na rosnące obawy dotyczące zmian klimatu wynikających ze zwiększonego stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, duże zainteresowanie wzbudziła możliwość zwiększenia stopnia sekwestracji węgla poprzez zmiany w użytkowaniu gruntów i leśnictwie, a także poprzez techniki geoinżynierii, takie jak wychwytywanie dwutlenku węgla i przechowywanie.
kontrola zanieczyszczenia powietrza: Sekwestracja węgla
Źródła węgla i pochłaniacze węgla
Działania antropogeniczne, takie jak spalanie paliw kopalnych, uwolniły węgiel z jego długoterminowego geologicznego składowania jako węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny i dostarczyły go do atmosfery jako gazowy dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla jest również uwalniany naturalnie w wyniku rozkładu roślin i zwierząt. Ilość dwutlenku węgla w atmosferze wzrosła od początku ery przemysłowej, a wzrost ten spowodowany był głównie spalaniem paliw kopalnych. Dwutlenek węgla jest bardzo skutecznym gazem cieplarnianym - to znaczy gazem, który pochłania promieniowanie podczerwone emitowane z powierzchni Ziemi. W miarę wzrostu stężenia dwutlenku węgla w atmosferze zatrzymuje się więcej promieniowania podczerwonego, a średnia temperatura w dolnej atmosferze rośnie. Proces ten nazywany jest globalnym ociepleniem.
Zbiorniki zatrzymujące węgiel i uniemożliwiające mu przedostanie się do ziemskiej atmosfery są znane jako pochłaniacze węgla. Na przykład wylesianie jest źródłem emisji węgla do atmosfery, ale odrastanie lasów jest formą sekwestracji węgla, a same lasy służą jako pochłaniacze węgla. Węgiel jest przenoszony naturalnie z atmosfery do lądowych pochłaniaczy węgla poprzez fotosyntezę; może być przechowywany w naziemnej biomasie, a także w glebie. Oprócz naturalnego wzrostu roślin, inne procesy lądowe, które sekwestrują węgiel, obejmują wzrost wegetacji zastępczej na oczyszczonych gruntach, praktyki gospodarowania gruntami pochłaniające węgiel (patrz poniżej sekwestracja węgla i łagodzenie zmian klimatu) oraz zwiększony wzrost z powodu podwyższonego poziomu dwutlenku węgla w atmosferze i zwiększone osadzanie azotu. Należy zauważyć, że węgiel zatrzymany w glebie i roślinności naziemnej może zostać ponownie uwolniony do atmosfery w wyniku użytkowania gruntów lub zmian klimatycznych. Na przykład spalanie (spowodowane pożarami) lub rozkład (wynikający z aktywności drobnoustrojów) może powodować uwalnianie węgla zgromadzonego w lasach do atmosfery. Oba procesy łączą tlen w powietrzu z węglem zgromadzonym w tkankach roślin, aby wytworzyć gazowy dwutlenek węgla.
Jeśli lądowy pochłaniacz stanie się znaczącym źródłem węgla dzięki zwiększonemu spalaniu i rozkładowi, może potencjalnie dodać duże ilości węgla do atmosfery i oceanów. Globalnie całkowita ilość węgla w roślinności, glebie i szczątkach wynosi około 2200 gigaton (1 gigaton = 1 miliard ton) i szacuje się, że ilość węgla pochłanianego rocznie przez ekosystemy lądowe wynosi około 2,6 gigaton. Same oceany również gromadzą węgiel, a ilość znajdująca się tuż pod powierzchnią wynosi około 920 gigaton. Ilość węgla zmagazynowana w zlewozmywaku oceanicznym przekracza ilość w atmosferze (około 760 gigatonów). Z węgla emitowanego do atmosfery w wyniku działalności człowieka tylko 45 procent pozostaje w atmosferze; około 30 procent jest pochłaniane przez oceany, a pozostała część jest włączana do ekosystemów lądowych.
Sekwestracja węgla i łagodzenie zmiany klimatu
Protokół z Kioto na podstawie Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu zezwala krajom na otrzymywanie kredytów za ich działania związane z sekwestracją dwutlenku węgla w zakresie użytkowania gruntów, zmiany użytkowania gruntów i leśnictwa w ramach ich zobowiązań wynikających z protokołu. Takie działania mogą obejmować zalesianie (przekształcanie gruntów nieleśnych w las), ponowne zalesianie (przekształcanie uprzednio zalesionych gruntów w las), ulepszone praktyki leśne lub rolnicze oraz ponowne wegetowanie. Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) udoskonalone praktyki rolnicze i działania łagodzące związane z lasami mogą znacznie przyczynić się do usuwania dwutlenku węgla z atmosfery przy stosunkowo niskich kosztach. Działania te mogą obejmować ulepszone zarządzanie uprawami i pastwiskami - na przykład bardziej wydajne wykorzystanie nawozów w celu zapobiegania wymywaniu nieużywanych azotanów, praktyki uprawowe, które minimalizują erozję gleby, odtworzenie gleb organicznych i odtworzenie zdegradowanych gruntów. Ponadto ochrona istniejących lasów, zwłaszcza lasów deszczowych Amazonii i innych miejsc, jest ważna dla dalszego sekwestracji węgla w tych kluczowych pochłaniaczach lądowych.
