Le chercheur d’UConn Wei Ren voit les interconnexions entre les systèmes dans la nature et comment chaque composant a un effect sur les autres. Dans le Connecticut, riche en forêts et en terres agricoles, Ren voit le potentiel qui pourrait positionner l’État à l’avant-garde d’une approche d’agriculture intelligente experience au climat (CSA) utilisant une pratique resilient émergente appelée biochar.
Bien que cela ressemble à un nom de groupe de nu-métal, les scientifiques théorisent que le biochar – une compound semblable au charbon de bois fabriquée à partir de matières organiques brûlées comme les déchets agricoles et forestiers – est une pratique agricole traditionnelle utilisée par les humains depuis des siècles.
Le groupe de Ren a récemment publié un write-up dans Renewable and Sustainable Power Evaluations, où ils ont synthétisé les données mondiales de près de 600 études sur le biochar pour analyser son potentiel en tant que pratique agricole intelligente experience au climat.
L’ASC est une approche intégrative qui va additionally loin que les méthodes agricoles durables. Il vise à assurer durablement les rendements des cultures pour nourrir une inhabitants croissante tout en ayant un influence positif sur les moyens de subsistance des personnes vivant et travaillant dans la région. La CSA améliore la santé des sols et renforce la résilience climatique, tout en visant à atténuer les émissions de gaz à effet de serre.
Des exemples de pratiques de gestion de l’ASC comprennent les cultures de couverture, la pratique du semis immediate ou réduit et les stratégies de gestion intégrée des éléments nutritifs.
Le groupe de Ren a compilé une mine de données sur la recherche sur le biochar pour obtenir une compréhension globale de la pratique, de ses mérites, de ses défis et de ses limites.
“Nous voulions évaluer le biochar en tant que pratiques intelligentes face au climat grâce à des observations/mesures sur le terrain, une analyse de données volumineuses et une modélisation numérique”, explique Ren. « Nous évaluons si cette pratique agricole durable peut servir de pratique agricole intelligente encounter au climat en termes de production alimentaire, de santé des sols et de durabilité environnementale. Nous espérons quantifier les empreintes liées à l’eau et aux nutriments et le potentiel de promotion de la résilience climatique.
Qu’est-ce que le biochar?
Le biochar peut être fabriqué à partir de n’importe quel matériau organique (contenant du carbone), tel que des déchets de bois ou des résidus de tradition. Le matériau est ensuite chauffé à des températures élevées en l’absence d’oxygène dans un processus appelé pyrolyse. Le résultat est un matériau semblable au charbon de bois appelé biochar. En tant qu’amendement du sol, le biochar a le potentiel d’aider à renforcer la résilience.
Le biochar est comme un investissement carbone à very long terme, vehicle il fulfilled beaucoup de temps à se décomposer et augmente donc la teneur en carbone du sol. Si ces mêmes matériaux riches en carbone étaient incorporés dans le sol au lieu d’être transformés en biochar, ils se décomposeraient rapidement, libérant des gaz à effet de serre comme le méthane et le dioxyde de carbone lors de leur décomposition. Il en va de même si les matériaux étaient simplement brûlés cependant, en les transformant en biochar, le carbone est séquestré et reste lié à la terre.
De as well as, le biochar agit presque comme une éponge et peut améliorer la capacité d’un sol à retenir l’eau et les nutriments, rendant le sol moreover dense en nutriments et résistant aux sécheresses, tout en maintenant les rendements des cultures. Dans le Connecticut, le biochar pourrait également aider à transformer une forme de déchets sous forme de rognures d’arbres et d’autres déchets de bois en ce précieux matériau de renforcement de la résilience.
Grâce à l’analyse, Ren et ses co-auteurs ont découvert que, comme d’autres pratiques CSA, l’application de biochar dépend du contexte, mais qu’elle contribue généralement à améliorer la qualité du sol. En conséquence, ils proposent son utilisation plus largement, y compris dans le Connecticut.
“Grâce à la synthèse mondiale des données, vous pouvez voir que dans différentes problems pédologiques et climatiques, le biochar, ainsi que d’autres pratiques, peut aider les agriculteurs à maintenir la output alimentaire. Il peut également réduire les émissions de gaz à effet de serre, réduire le lessivage d’azote et économiser l’eau du sol, ” déclare Yawen Huang, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral supervisé par Ren.
Bien que l’analyse ait montré que certaines des expériences de laboratoire peuvent avoir surestimé les capacités du biochar, les chercheurs prévoient d’explorer ce qu’il peut faire en réalisant davantage d’expériences sur le terrain pour comprendre quand et où utiliser le biochar.
“Nous devons encore considérer le biochar avec d’autres pratiques durables traditionnelles pour la gestion des nutriments et les traitements d’irrigation dans différents endroits compte tenu de différentes situations climatiques”, déclare Ren. “Nous pouvons atteindre l’objectif d’une agriculture intelligente facial area au climat, et dans le cas du biochar, le Connecticut est un endroit idéal pour explorer et appliquer le biochar en tant qu’approche CSA. Nous avons tellement d’arbres et de ressources naturelles ici. Des études montrent que le biochar fabriqué à partir de les arbres peuvent largement réduire les émissions d’oxyde nitreux, qui est presque 300 fois plus puissant que le CO2 dans son potentiel de réchauffement worldwide. »
Ren souligne un aspect essentiel des pratiques durables et intelligentes deal with au climat : les déchets peuvent souvent être réutilisés. La eyesight de Ren est d’utiliser les déchets d’arbres issus de la gestion forestière pour fabriquer du biochar utilisé par les agriculteurs ici dans le Connecticut.
“Nous n’utiliserions que des déchets c’est le cycle de la durabilité”, déclare Ren. “Les propriétaires forestiers ont le potentiel de fabriquer du biochar à partir de leurs propres ressources au earnings des terres cultivées ou des terres agricoles. Vous pouvez utiliser les résidus de récolte ou d’autres déchets organiques non agricoles et les remettre également dans le sol. Je veux élargir le concept de une agriculture et une foresterie intelligentes deal with au climat pour créer un paysage smart encounter au climat. Voyons si nous pouvons gérer ensemble les ressources naturelles, les terres agricoles, les zones humides et d’autres systèmes naturels. Pouvons-nous utiliser ces pratiques intelligentes face au climat pour lier la forêt et l’agriculture ? Notre l’État a le potentiel de jouer un rôle de premier strategy au niveau national dans l’application du biochar.”
L’expérience de Ren est dans l’écologie des écosystèmes et l’adaptation au changement climatique, et elle aborde l’agriculture comme une composante interdépendante du système terrestre, par exemple, la façon dont l’agriculture interagit avec les systèmes atmosphériques, pédologiques et aquatiques. Vues sous cet angle, les études durables appellent des endeavours de collaboration et elle dit que UConn, en tant qu’université de concession de terres, est un lieu particulièrement propice pour ce kind d’efforts puisque les informations sont transmises aux agriculteurs by using UConn Extension.
“Comme je l’ai mentionné, les pratiques CSA doivent avoir lieu au bon moment et au bon endroit et doivent tenir compte de la combinaison d’autres facteurs naturels et humains”, a déclaré Ren. “Cela nécessite un hard work intégré et interdisciplinaire qui ne peut pas être fait simplement assis devant un ordinateur ou dans le laboratoire. Nous pouvons transmettre les nouvelles découvertes à nos chercheurs en vulgarisation, qui les transmettent ensuite aux agriculteurs. Les commentaires des agriculteurs peuvent guider nous dans nos efforts supplémentaires pour faire avancer la science dans ce domaine. Encore une fois, c’est une boucle resilient.
L’équipe de Ren est en teach de demander un financement supplémentaire pour faire avancer le projet. L’équipe est en call avec des producteurs locaux de biochar et prévoit de maintenir la output locale, compte tenu de la nécessité d’économiser de l’énergie pour le transportation.
« Avec la pandémie, les clients ont eu tendance à réorienter leurs habitudes alimentaires vers des produits as well as locaux. Cette transition appelle des systèmes alimentaires furthermore résilients et durables. L’agriculture intelligente deal with au climat est un idea significant pour nous guider vers une agriculture tough. une solution climatique basée sur la nature pour construire un avenir résilient au changement climatique.”