Объяснение биогенного углеродного цикла

Метан, выделяемый жвачными животными, такими как крупный рогатый скот, овцы и козы, перерабатывается в углерод в растениях и почве в процессе, известном как биогенный углеродный цикл. Это важный естественный цикл, который происходит с самого начала жизни.

Коровы (и другие жвачные животные, такие как овцы) часто связаны с изменением климата, потому что они выделяют метан, мощный парниковый газ (ПГ).

Но дело в том, что этот метан является частью естественного или биогенного углеродного цикла, в котором метан распадается на углекислый газ (CO₂) и водой примерно через 12 лет. Затем трава поглощает CO.₂ посредством фотосинтеза коровы поедают траву, и цикл продолжается.

Фотосинтез и секвестрация углерода

Фотосинтез является важной частью биогенного углеродного цикла. Это процесс, при котором растения удаляют CO2 из атмосферы и откладывают его в листьях, корнях и стеблях, одновременно выпуская кислород обратно в атмосферу. Затем этот углерод превращается в целлюлозу — органическое соединение, которое присутствует в травах, кустарниках и деревьях. Коровы переваривают целлюлозу, а затем выделяют метан, который возвращает углерод в атмосферу, чтобы цикл мог начаться сначала.

Фотосинтез также способствует связыванию углерода (удалению и хранению) в почве, крупных кустарниках и деревьях.

Являются ли ископаемые виды топлива частью биогенного углеродного цикла?

В то время как естественный углеродный цикл между коровами, растениями и атмосферой происходит в течение относительно короткого периода времени (около 12 лет), CO2 от сжигания ископаемого топлива остается в атмосфере потенциально на 1000 лет.

Это означает, что, если выбросы метана от домашнего скота останутся стабильными или сократятся, ископаемое топливо окажет гораздо более значительное и долгосрочное воздействие на наш климат, чем метан от коров. При стабильном поголовье скота количество производимого метана фактически уравновешивает количество метана, распадающегося из атмосферы.

Анимация ниже показывает, как воздействие выбросов метана от коров на окружающую среду принципиально отличается от воздействия выбросов CO.₂ из ископаемого топлива.

Вы знали?

• Навозные жуки могут перерабатывать питательные вещества на пастбищах и помогают накапливать углерод в почве. Улавливание углерода этими инженерами-экосистемами может быть эквивалентно удержанию углерода на 400 000 га эвкалиптовых плантаций (источник).
• Выпас скота на пастбищах помогает удалять парниковые газы из воздуха, стимулируя рост растений, что ускоряет поглощение CO.₂ из воздуха, превращая его в углерод в растениях и почве (источник).
• По мнению исследователей из Калифорнийского университета, производство говядины и баранины в Австралии на нынешнем уровне не будет способствовать глобальному повышению температуры (источник).

Подробнее о красном мясе и глобальном потеплении

Красное мясо и выбросы парниковых газов

Получите факты о коровах, метане, выбросах парниковых газов и изменении климата.

Читать далее
Поделись этим

Красное мясо и углеродный нейтралитет

Австралийская мясная и животноводческая промышленность поставила цель к 2030 году стать углеродно-нейтральной (CN30).

Читать далее
Поделись этим

Часто задаваемые вопросы

Если поголовье скота в Австралии увеличится в течение следующих нескольких лет, как это повлияет на уровень выбросов?

Если численность стада увеличится, будет увеличиваться выброс метана. Тем не менее, в рамках отраслевой программы работы «Нейтральный уровень выбросов углерода к 2030 году» (CN30) мы продолжаем разрабатывать и внедрять технологии по сокращению выбросов метана и увеличению секвестрации углерода, чтобы добиться полного нулевого выброса парниковых газов в производстве красного мяса. Решение включает в себя увеличение использования натуральных добавок и добавок для сокращения выбросов, а также сохранение углерода в ландшафте. С увеличением поголовья скота отрасль будет продолжать увеличивать скорость внедрения этих методов, чтобы позволить отрасли достичь CN30.

Хотя количество метана, выделяемого крупным рогатым скотом, может не меняться из года в год, как это может означать, что это не влияет на температуру?

Как указано в видео выше, не весь метан создан равным. Метан, генерируемый «жизнью», называется биогенный метан. Одним из известных источников биогенного метана являются жвачные животные, такие как овцы и крупный рогатый скот. Биогенный метан — это любой метан, созданный существами, живущими сегодня, и существами, которые совсем недавно умерли. Это могут быть коровы, свалки или микробы в стоячих прудах. Это основной вклад в воздействие сельскохозяйственного сектора на климат. Создание биогенного метана неразрывно связано с выделением углекислого газа в результате фотосинтеза.Проще говоря, когда жвачные животные едят траву, метан выделяется при их отрыжке, а также из их навоза. Примерно через 12 лет этот метан распадается на «природный» или биогенный CO.₂ и вода. Трава поглощает CO₂ посредством фотосинтеза и превращает его в углевод. Коровы едят траву, и весь цикл начинается сначала. Метан, образующийся при сжигании ископаемого топлива, называется «ископаемый метан» и его воздействие на наш климат гораздо более разрушительно. Ископаемый метан производится из углерода, который миллионы лет хранился под землей вдали от поверхности и глобальной атмосферы. Практически весь газ, сжигаемый сегодня для производства энергии, представляет собой ископаемый метан, а производство всех видов ископаемого топлива связано с выбросом значительного количества метана. Высвобождение этого метана связано с повторным введением старого углерода в активную биосферу, который давно был удален из системы. Из-за биогенного круговорота углерода, если поголовье скота останется прежним, в конечном итоге (примерно через 12 лет) метан, производимый домашним скотом, не будет способствовать дополнительному глобальному потеплению. Напротив, СО₂ и метан, образующийся при сжигании ископаемого топлива, являются новыми для атмосферы. Они не являются результатом природного углеродного цикла. Новые добавки этих газов основаны на том, что уже есть, день за днем, год за годом. Диаграмма предоставлена ​​Климатическим советом Австралии.

Как животноводство может стать частью решения проблемы климата? Разве метан не обладает большей согревающей способностью, чем CO2?

Да. Используя показатель «эквивалент углекислого газа» (CO2e), метан обычно считается в 28–100 раз более мощным, чем углекислый газ, но важно учитывать в уравнении срок службы газов. Когда дело доходит до разницы между метаном и углекислым газом, наиболее важным аспектом, который упускается из виду простыми показателями, является полное рассмотрение разной продолжительности жизни газов в атмосфере.CO2, выделяемый из ископаемого топлива, возвращается обратно в землю примерно через 1000 лет, а метан, изрыгаемый крупным рогатым скотом, — всего за 12 лет. Метан — это быстроживущий и быстро умирающий газ. После выброса в атмосферу метан улавливает тепло намного эффективнее, чем углекислый газ, но только в течение примерно десяти лет. После этого момента он распадается на углекислый газ и воду, среди прочего, в сложном наборе химических реакций. Как только метан превращается в углекислый газ, он остается стабильным в атмосфере до тех пор, пока не будет выброшен вниз. Углекислый газ, с другой стороны, является «медленным и устойчивым» парниковым газом черепахового типа. У него меньший потенциал нагрева атмосферы, но это относительно стабильный газ. Это означает, что если он не будет извлечен из атмосферы естественным или человеческим процессом, он будет продолжать нагревать атмосферу более или менее бесконечно. Он не разлагается так, как метан. Добавление углекислого газа в активную биосферу немного похоже на добавление воды в герметичный резервуар для воды. Точно так же, как добавление воды в резервуар повышает уровень воды в резервуаре, то же самое происходит и с добавлением углекислого газа в биосферу. Если его не удалить какими-либо дополнительными средствами, добавление большего количества воды и углекислого газа с течением времени приводит к увеличению присутствия. Это довольно просто. Добавление метана работает по-другому, это немного больше похоже на бак со старым автоматическим насосом с медленным запуском. Этот насос пытается удалить воду с той же скоростью, с которой она добавляется, но для запуска требуется много времени. В краткосрочной перспективе добавление в бак большего количества поднимает уровень в баке, но со временем — как только включается насос — удаляется столько же, сколько и добавляется. Если скорость добавления воды остается стабильной, в конечном итоге ее количество в баке стабилизируется на более высоком уровне. Расщепление метана в атмосфере происходит аналогичным образом.Изменение скорости добавления метана вызывает кратковременное изменение количества присутствующего метана, но если та же скорость сохраняется, то примерно через десять лет общее количество в атмосфере стабилизируется, поскольку добавления уравновешиваются удалением.

Диаграмма предоставлена ​​Климатическим советом.

Выбрасывает ли крупный рогатый скот больше парниковых газов, чем в настоящее время улавливает?

В Австралии выбросы метана от ископаемого топлива растут из-за расширения газовой промышленности, в то время как выбросы от сельского хозяйства сокращаются. При стабильном поголовье скота в сельскохозяйственном секторе красного мяса дополнительного воздействия на температуру не будет, поскольку выбросы не увеличатся. В соответствии с целью австралийской индустрии красного мяса стать к 2030 году углеродно-нейтральным (CN30), углеродно-нейтральный означает нулевые чистые выбросы парниковых газов на годовой основе. Это означает, что количество ПГ, выбрасываемых в атмосферу промышленностью, эквивалентно или меньше количества дополнительного углерода, хранящегося в почве или растительности на пастбищах в данном отчетном году. Источники и поглотители выбросов в рамках инициативы CN30 показаны ниже. По данным CSIRO, можно достичь CN30 без сокращения поголовья скота ниже скользящего среднего значения за 10 лет до 2015 года (25 миллионов голов крупного рогатого скота, 70 миллионов овец и 0,5 миллиона коз). Индустрия красного мяса работает над сокращением выбросов за счет таких инициатив, как повышение эффективности производства, улучшение рациона питания, возобновляемые источники энергии и увеличение выбросов CO.₂ хранится в хозяйстве в почве и в деревьях и кустарниках.

дальнейшее чтение

• Дорожная карта австралийской индустрии красного мяса с нулевым выбросом углерода к 2030 году
• Австралийская система устойчивого развития говядины
• Система устойчивого развития овец
• Национальные выбросы метана от животноводства
• Белая книга Калифорнийского университета в Дэвисе пересматривает роль метана в изменении климата
• Калифорнийский университет в Дэвисе: переосмысление метана
• Коровы и фермеры являются частью решения проблемы изменения климата
• Биогенный углеродный цикл и крупный рогатый скот