Châu Âu tung ra các kỹ thuật canh tác carbon để giảm khí thải CO2

Xanh là tiêu chí hàng đầu của châu Âu với các sản phẩm nông nghiệp trong tương lai

Sự gia tăng này là do lượng khí thải nhiên liệu hóa thạch tăng liên tục và lượng khí thải do sử dụng đất cao bất thường, một phần là do nhiệt độ cao trên toàn thế giới.

Tìm cách thu giữ và lưu trữ carbon

Mặc dù tổng lượng khí thải CO2 bị ghìm đà tăng trong thập niên qua nhờ đạt được một số thành tựu từ các chính sách, song điều này vẫn chưa đủ để ổn định nhiệt độ toàn cầu theo các mục tiêu của Thỏa thuận khí hậu Paris.

Nông nghiệp chịu một phần lớn lượng khí thải trên toàn cầu. Do vậy, đã đến lúc nghĩ về 'nông nghiệp carbon' - một số phương pháp canh tác giúp cải thiện khả năng hấp thụ và lưu trữ carbon dioxide (CO2) của đất.

Ban đầu, thực vật hấp thụ CO2 từ khí quyển thông qua quá trình quang hợp. Sau khi rễ và các bộ phận khác phân hủy, vi khuẩn sẽ chuyển đổi chúng thành carbon trong đất. Do đó, nhờ thực vật, CO2 được lưu trữ trong đất dưới dạng vật chất hữu cơ, đặc biệt là mùn.

Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) rất quan trọng để đạt được các mục tiêu về nhiệt độ do Thỏa thuận khí hậu Paris đặt ra. Chỉ có điều, việc thực hiện này vẫn chưa đủ. Họ lưu ý rằng các kỹ thuật cô lập carbon trên đất nông nghiệp có tiềm năng đáng kể trong việc giảm thiểu tình trạng nóng lên toàn cầu.

Vậy, chính xác thì đó là gì? Thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) gồm việc thu giữ, vận chuyển và lưu trữ carbon dioxide trực tiếp từ nguồn phát thải trước khi nó đi vào khí quyển, sau đó có thể tái sử dụng nó. Ngược lại, cô lập carbon tập trung vào việc lưu trữ carbon đã thu giữ trong thời gian dài mà không tái sử dụng.

Các kỹ thuật canh tác carbon

Khi nói đến canh tác carbon, một số biện pháp như trồng cây che phủ và giảm cày xới được coi là một phần của các giải pháp nông nghiệp hữu cơ và tái sinh.

Bảo tồn đồng cỏ lâu năm hoặc chuyển đổi đất trồng trọt thành đất bỏ hoang hoặc đồng cỏ lâu năm là một trong những kỹ thuật lưu trữ carbon trong đất hứa hẹn nhất. Lý do là chúng lưu trữ lượng carbon cao hơn so với các cánh đồng cày xới.

Các hệ thống nông lâm kết hợp, tức là hệ thống sử dụng đất trong đó các loại cây thân gỗ như cây gỗ hoặc cây bụi được kết hợp với cây trồng và/hoặc chăn nuôi trong một khu vực. Hệ thống kết hợp này giúp lưu trữ lượng carbon tương đương như trong các hệ thống đồng cỏ lâu năm.

Các kỹ thuật khác thu hút sự chú ý như công nghệ than sinh học và tăng cường phong hóa đá.

Chẳng hạn, than sinh học là một chất giống như than củi được tạo ra bằng cách đốt vật liệu hữu cơ từ chất thải nông nghiệp và lâm nghiệp trong một quá trình nhiệt phân có kiểm soát. Mặc dù trông giống than củi, nhưng nó được sản xuất để giảm thiểu ô nhiễm và cô lập carbon một cách an toàn. Trong quá trình sản xuất, carbon không ổn định trong vật liệu thực vật đang phân hủy được chuyển đổi thành dạng ổn định được lưu trữ trong than sinh học, có thể giữ lại carbon trong hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn năm khi bón vào đất.

Tăng cường phong hóa đá tái tạo một khía cạnh tự nhiên của chu trình carbon của Trái đất: đá silicat, chẳng hạn như bazan núi lửa, được rải trên đất nông nghiệp. Tiếp xúc với lượng mưa sẽ khởi tạo các phản ứng hóa học 'hút' CO2 từ khí quyển, biến nó thành cacbonat. Sau đó, các cacbonat này trộn lẫn và lọc qua đất cho đến khi chúng được rửa trôi vào sông và cuối cùng là đại dương, nơi chúng được lưu trữ trong hàng nghìn năm.

Những người ủng hộ tăng cường phong hóa đá mô tả đó là quy trình có thể lưu trữ CO2 trong khí quyển đồng thời giúp nông dân làm giàu đất đai của họ. Khi silicat phân hủy, chúng giải phóng khoáng chất và chất dinh dưỡng, cân bằng độ pH và nuôi dưỡng đất, một số nghiên cứu cho thấy điều này có thể thúc đẩy năng suất cây trồng.

Nông nghiệp carbon tại EU

Theo báo cáo gần đây do Nghị viện châu Âu ủy quyền, việc triển khai các hoạt động canh tác carbon tại các quốc gia thành viên của Liên minh châu Âu có thể giảm tới 30% lượng khí thải nhà kính từ nông nghiệp vào năm 2030.

Những cải cách đang diễn ra đối với Chính sách nông nghiệp chung (CAP) của EU thể hiện nỗ lực chung nhằm tích hợp các nguyên tắc canh tác carbon vào khuôn khổ chính sách nông nghiệp. Theo các quy định CAP mới có hiệu lực vào năm 2021, các quốc gia thành viên phải phân bổ ít nhất 25% ngân sách thanh toán trực tiếp của mình cho các chương trình sinh thái được thiết kế để khuyến khích các hoạt động canh tác bền vững, trong đó có các biện pháp cô lập carbon.

Theo dự báo của Cơ quan Môi trường châu Âu, nếu các kỹ thuật canh tác carbon được áp dụng rộng rãi, có thể cô lập thêm khối lượng tương đương 225 triệu tấn CO2 mỗi năm vào năm 2030, đóng góp đáng kể vào các mục tiêu về khí hậu của EU.

Dự án CE canh tác carbon là sáng kiến quan trọng của chương trình Interreg Central Europe được Ủy ban châu Âu chứng thực. Sáng kiến này tích cực thúc đẩy và mở rộng các dự án thí điểm canh tác carbon trên khắp Trung Âu.

Chương trình tập hợp 11 đối tác từ chín quốc gia để phát triển các hướng dẫn, mô hình kinh doanh và hệ thống giám sát cho canh tác carbon. Sáng kiến này cũng khám phá nhiều phương pháp canh tác carbon khác nhau và đưa ra các chiến lược để thúc đẩy việc áp dụng chúng trong khu vực.

Dự án CE về Nông nghiệp Carbon phù hợp với quy định mới về Loại bỏ Carbon và Nông nghiệp Carbon (CRCF), thiết lập khuôn khổ tự nguyện đầu tiên trên toàn EU để chứng nhận việc loại bỏ carbon, các nỗ lực canh tác carbon và lưu trữ carbon trong các sản phẩm của châu Âu.

Đắt đỏ và phức tạp?

Sự hồ hởi với các kỹ thuật canh tác carbon là điều dễ hiểu, nhưng các kỹ thuật này không phải là không có thách thức. Mặc dù tiền đề cơ bản của quá trình tăng cường phong hóa đá là hợp lý, nhưng khai thác, nghiền và vận chuyển đá sử dụng rất nhiều năng lượng. Quá trình tăng cường phong hóa đá cần loại bỏ nhiều CO2 hơn lượng CO2 mà nó tạo ra. Cũng không rõ quá trình tăng cường phong hóa đá quy mô lớn sẽ hiệu quả như thế nào trong thực tế. Ngoài ra, quá trình tăng cường phong hóa đá cũng khá tốn kém.

Một cân nhắc liên quan đến than sinh học là nó không phải là sản phẩm rẻ tiền cũng không phải là giải pháp phù hợp cho mọi trường hợp. Nó có thể được sản xuất từ nhiều loại vật liệu thực vật khác nhau và được nhiệt phân ở các nhiệt độ khác nhau, dẫn đến các kết quả khác nhau. Một loại than sinh học có lợi cho một loại đất hoặc cây trồng cụ thể nhưng có thể không mang lại nhiều lợi ích cho loại khác.

Hơn nữa, canh tác carbon như con dao hai lưỡi có thể dễ dàng đâm ngược ngược. Khi hàm lượng carbon trong đất tăng lên trong nhiều năm, nó có thể được giải phóng nếu các biện pháp canh tác carbon bị dừng lại, xảy ra lỗi khi thay đổi các kỹ thuật canh tác hay cách quản lý một lô đất. Nếu không được duy trì một cách nhất quán, canh tác carbon không phải là giải pháp lâu dài để loại bỏ CO2 khỏi khí quyển.

Một thách thức cơ bản khác nằm sau canh tác carbon là đo lường và chuẩn hóa. Đánh giá hàm lượng carbon trong đất rất phức tạp, với nhiều phương pháp được thiết kế để xác định mức carbon theo thời gian, cũng phụ thuộc vào loại đất.

Để đo chính xác sự phát triển của hàm lượng carbon trong đất, các mẫu phải được định vị chính xác và lấy ở độ sâu và thời điểm thích hợp để đảm bảo sự chính xác khi so sánh. Sự thay đổi, thiếu ổn định và các lỗi tiềm ẩn bắt nguồn từ sự phân bố hàm lượng carbon trong đất, có thể thay đổi ngay cả trong cùng một lô đất.

Khi khoa học về cô lập carbon trong đất phát triển, giờ đây chúng ta đã hiểu được tiềm năng của nó. Mặc dù không có giải pháp đơn lẻ nào có thể giải quyết được hệ thống khí hậu toàn cầu của chúng ta, nhưng người ta đều chấp nhận rằng cần có nhiều giải pháp để giảm phát thải khí nhà kính và loại bỏ carbon khỏi khí quyển.

Canh tác carbon gồm các kỹ thuật đa dạng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các khu vực và loại cây trồng cụ thể. Mặc dù không phải là giải pháp toàn diện, nhưng canh tác carbon có thể đóng góp đáng kể vào việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu.

Anh Tú