نقش دام در تغییر اقلیم

چرای دام ها سبب ذخیره کربن در خاک می شود.

تحقیقات ادوارد بورک در مورد چگونگی تأثیر چرای دام بر کربن خاک ، او معتقد به نقش مفید گاوها در شرایط متغیر آب و هوایی است.

بورک، مدیر موسسه تحقیقاتی Rangeland، دانشگاه آلبرتا، می گوید: "از آنجا که چرای دام به غلظت کربن در خاک کمک می کند- در این فرآیند مفید- دام ابزاری برای کمک به کاهش کربن اتمسفر و در نتیجه کاهش تغییرات آب و هوایی است."

اما منتقدان گاو چیز دیگری می گویند. آنها خواستار کاهش تعداد یا حتی از بین بردن نشخوارکنندگان به عنوان وسیله ای برای کاهش گازهای گلخانه ای موثر در تغییر آب و هوا هستند. منتقدان گاوها را بعنوان منتشرکننده متان و آلاینده اصلی جو معرفی می کنند. متان یک گاز گلخانه ای قوی است که نشخوارکنندگان به عنوان بخشی از فرآیند هضم آن را بیرون می دهند.

بورک خواستار نگاهی تعادل است، دیدگاهی که معایب و مزایای آن را بسنجد.

وی می گوید: "اشاره كردن به گاز متان در دام، بهانه مناسبی است كه مردم از آن استفاده می كنند. این ادعا که گاوها کره زمین را نابود می کنند یک شاه ماهی قرمز است و این واقعیت را که این چمنزارها با چرا پرورش داده شده اند و حتی به وجود آنها بستگی داردرا نادیده می گیرد. بحث در مورد گاو و تغییرات آب و هوایی نباید فقط در مورد متان باشد، بلکه باید شامل یک محاسبه کامل از نقش دام در ذخیره کربن در خاک و همچنین در افزایش تنوع زیستی نیز باشد."

چرای دام باعث افزایش کربن می شود

چرخه کربن طبیعی در خاک از آنجا آغاز می شود که گیاهان دی اکسید کربن (CO2) را از هوا دریافت می کنند. گیاهان از کربن برای ایجاد ریشه، شاخه و برگ استفاده می کنند. سپس گیاهان با کمک میکروب های خاک، کربن را از طریق ریشه و تجزیه باقی مانده به خاک منتقل می کنند. ذخیره پایدار این کربن در زیر زمین، مواد آلی خاک را می سازد و باعث کاهش سطح کربن جو می شود. به این فرآیند ترسیب کربن گفته می شود.

این در حالی است که چرخه کربن به طور طبیعی با درجات مختلف کارایی در زمین های زراعی و همچنین در زمین های چمنزار- با چرا یا بدون چرا- اتفاق می افتد. چرا در سطوح متوسط باعث افزایش مقدار کربن جدا شده در خاک های علفزار می گردد.

ربکا فیلیپس، بوم شناس و مربی برنامه های کاربردی در علوم داکوتای شمالی، با استفاده از تحقیقات خود و سایر دانشمندان، می گوید: "ما در حال یافتن گیاهانی هستیم که در نتیجه چرای دام ها کربن بیشتری را در زیر زمین قرار می دهند. یک سیستم چرای خوب مدیریت شده کربن بیشتری را نسبت به مراتع و چمنزار در خاک ذخیره می کند."

وی می گوید:" فعالیت اصلی در ریشه گیاه انجام می شود. واکنش آنها به چرا، تولید ریشه بیشتر و ترشح بیشتر از طریق ریشه است. ترشحات جمعیت میکروبی موجود در خاک را تغذیه می کنند. میکروب ها به نوبه خود، مواد ریشه را پردازش می کنند، و آنها را به اشکال قابل استفاده توسط میکروب های درون خاک تبدیل می کنند- و به طور موثری سلامت خاک را برای حمایت از رشد گیاه بهبود می بخشند. چرا کلید حمایت از جوامع میکروبی سالم در خاک است. "

فیلیپس به نتایج مطالعه ای که در تغییر جهانی زیستی منتشر شده استناد می کند، که در آن میانگین جرم ریشه گیاهان برداشت شده از زمین های چمنزار چرا بیش از 2400 پوند در هکتار بود. در زمین های مرتع غیر چرا داده شده، متوسط توده ریشه گیاه 740 پوند در هکتار بود.

توده ریشه بیشتر تولید شده در چمنزارهای مرتع تا حدی دلیل اینکه چرا تمایل دارد کربن بیشتری در خاک متمرکز شود را توضیح می دهد.

تحقیقات بورک این موضوع را اثبات می کند. او و تیمش کربن خاک را در بیش از 100 سایت چمنزار که در شش منطقه متفاوت آب و هوایی در آلبرتا قرار دارد، اندازه گیری کردند. هر سایت شامل یک منطقه چرای طولانی مدت و همچنین یک منطقه چرا نشده بود.

بورک می گوید: "ما در چرای متوسط در 12 سانتی متر بالای خاک شاهد این بودیم که غلظت کربن آلی خاک تا 12٪ افزایش یافته است. کل ذخایر کربن- که بیشتر آنها در خاک بود- در مناطق مرتع از 20 تن در هر جریب به 80 تن در هر جریب وزن رسیده بود."

دامنه وسیع و خاص سایت در سطح کربن بالقوه ذخیره شده در خاک در نتیجه چرای دام ، دامداران را به این فکر می اندازد که سیستم آنها چه سطحی از کربن را ذخیره می کند.

فیلیپس می گوید ، "افزایش کربن آلی از 3٪ به 4٪ در 4 اینچ بالای خاک، تقریباً معادل ذخیره 11 تن کربن اضافی در هر جریب است."

این امر به تولیدکنندگان یک معیار اندازه گیری می دهد که چه میزان سیستم های چرا احیا کننده کربن به طور بالقوه از جو خارج می شوند. در پس زمینه اندازه گیری ذخایر گسترده کربن موجود در مراتع توسط بورک، نشان می دهد که در بحث پیرامون نقش گاو در تغییر آب و هوا سهم زیادی دارد.

حرکت این توده بزرگ کربن جداسازی شده به داخل جو، همانطور که در زیر کشت رخ می دهد، ناشی از تغییر تقاضای مصرف کننده از گوشت گاو به سمت جایگزینی های گیاهی باشد. تغییرات اقتصادی در استفاده از زمین نیز سبب می شود، و نتیجه انتشار جدید قابل توجهی از CO2 از خاک به جو است. این CO2 به گرم شدن کره زمین کمک می کند.

تغییرات مداوم در استفاده از زمین شدت می یابد زیرا دامداران مجبورند زمین های چمنزار را به زمین های زراعی تبدیل کنند تا تلاشی برای جایگزینی درآمد از دست رفته فروش گوشت گاو باشد. معمولا این تبدیل شامل استفاده از مواد شیمیایی برای از بین بردن چمن ها است و همچنین شامل خاکورزی برای از بین بردن چمن، در روند کاهش تنوع زیستی می باشد.

بورک می گوید: "بیشتر زمین های چمنزار آمریکای شمالی به دلیل شرایط نامناسب کشاورزی هرگز نباید در وهله اول شخم زده می شدند." شخم اولیه چمنزار منجر به انفجار CO2 ذخیره شده در جو شد. بعضی از محققان تخمین می زنند که 50% خاکهای منطقه Great Plains ، خاکهای سطحی کربن دار خود را پس از دهها سال زراعت از دست داده اند.

وی افزود: "با این وجود همچنان چمنزارها در غرب کانادا و بسیاری از مناطق دیگر به زمین های زراعی تبدیل می شوند. این تبدیل منجر به از دست دادن 30٪ تا 50٪ کربن خاک می شود که به صورت CO2 در اتمسفر آزاد می شود. ترمیم کربن خاک سالها به طول می انجامد.

وی می گوید: "هنگام تبدیل زمین های چمنزار همه چیز در معرض خطر است. مجموعه وسیعی از کالاها و خدماتی که زمین های چمنزار با کمترین هزینه به جامعه ارائه می دهند از بین می رود و این بسیار بیشتر از ترسیب کربن است. علفزارها سبب تصفیه آب، کاهش سیلاب از طریق کاهش رواناب و زیستگاه پرندگان و حیات وحش هستند."

تمام تصویر

انتقاد عمومی از دام به دلیل انتشار متان، قطعه ای از یک معما کل نگر بزرگتر را شامل می شود.

فیلیپس می گوید: "این نگاه بسیار محدود به تعادل کربن است. باید درک بیشتری از کل تصویر داشته باشیم."

وی تخمین می زند، براساس مطالعه ای که توسط فرانسیس کلیهر و هری کلارک در سال 2010 انجام شد، متان روده ای که امروز در 40 میلیون گاو در Great Great Plains تولید می شود، به میزان "13 پوند کربن به صورت متان در هکتار در سال" است.

این مقدار با اندازه گیری کل کربن ذخیره شده در خاکهای چمنزار توسط بورک و دیگران هم خوانی ندارد- کربنی که اگر مراتع برای تولید پروتئین گیاهی به گیاهان زراعی تبدیل شود، در معرض خطر آزاد شدن دوباره در جو قرار دارد. میزان متان ساطع شده توسط گاو نیز باید در برابر فرآیندهای طبیعی تعبیه شده در اکوسیستم های چمنزار که متان را از جو پاک می کنند، متعادل شود.

بورک می گوید: "مطالعات نشان می دهد كه مراتع به عنوان یك غرقاب متان هستند زیرا میكروب هایی در خاك وجود دارند كه متان را تجزیه می كنند. به دلیل وجود این اسکرابرهای کوچک، خاک های مرتع سالم قادر به جبران بخشی از متان تولید شده توسط گاو هستند."

دایره جامع مزایای چرندگان، مصرف کنندگان را نیز شامل می شود.

فیلیپس می گوید: "گیاهان، چرنده ها و میکروب ها همه با هم برای ایجاد خاک سالم، در حالی که علف را به یک منبع پروتئین سالم برای افراد تبدیل می کنند، کار می کنند."