Saken er produsert og finansiert av Norges Geotekniske Institutt - Les mer

Økte avlinger og bedre klima

Norske forskere har blandet inn biokull i jordsmonnet på seks ulike maisåkre i Zambia, og resultatene er oppsiktsvekkende: Avlingene ble opptil firedoblet, og klimagassutslippene ble redusert.
1.3 2012 05:00


Innblanding av biokull reduserte behovet for kunstgjødsel og ga opptil fire ganger så høy avkastning på sur og sandholdig jord, som det er mye av i Zambia. (Foto: NGI)

Hvis metoden får stor utbredelse i Zambia, kan hele nasjonen bli klimanøytral ved å satse på biokull fra maiskolber.

I Zambia har cirka 200 000 av til sammen 1,3 millioner landbrukshusholdninger begynt å bruke en ny dyrkingsmetode som kalles bærekraftig presisjonsjordbruk (conservation farming).

Metoden har gitt svært gode resultater, og avlingene har til dels økt så kraftig at mange bønder har kunnet ta steget ut av den ekstreme fattigdommen.

Forskerne Gerard Cornelissen og Magnus Sparrevik tror nå at det naturvennlige jordbruket i Zambia kan gi enda bedre avkastning hvis bøndene begynner å blande biokull i jordsmonnet.

I tillegg oppstår en global gevinst: Gjennom at karbon lagres i jorden isteden for å frigjøres som karbondioksid, kan metoden gjøre hele den afrikanske staten klimanøytral.

I beste fall kan metoden redusere de zambiske CO2-utslippene med cirka 1,9 millioner tonn, som tilsvarer hele sju prosent av de norske utslippene (42 millioner tonn) i 2009.

Cornelissen er professor ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) og teknisk ekspert med NGI, mens Sparrevik er senioringeniør i miljøteknologi ved NGI. De samarbeider med professor Jan Mulder og dr. Vegard Martinsen på UMB.

Internasjonal interesse

Gerard Cornelissen leder samtidig et forskningsprosjekt som har vist at Indonesias utslipp av klimagasser kunne reduseres med 54 millioner tonn CO2-ekvivalenter i året – mer enn hele Norges CO2-utslipp – hvis avfallet fra risproduksjonen gjøres om til biokull istedenfor å brenne det opp eller la det råtne.

– Dermed oppstår en sterk vinn-vinn-situasjon. Man lagrer karbon i jordsmonnet istedenfor å slippe det ut i atmosfæren, og samtidig øker avlingene.

Biokull har en spesiell evne til å øke avlingene på dårlige jordbruksområder, forklarer Cornelissen. Prosjektet i Indonesia er støttet av Norges forskningsråd.

Svært gode resultater

Cornelissen og Sparrevik er nå tilbake fra Zambia med svært gode resultater.

– Vi har gjort eksperimenter på seks forskjellige steder med fem jordtyper og to biokull-typer, begge fremstilt fra maiskolber. Resultatene viser at innblanding av biokull reduserte behovet for kunstgjødsel og ga opptil fire ganger så høy avkastning på sur og sandholdig jord, som det er mye av i Zambia, forklarer Cornelissen.


Forbrenning av organisk materiale uten tilførsel av oksygen fører til at det dannes kull. Dette ser ut som forkullede maiskolber, men består av nesten helt rent karbon. (Foto: NGI)

– Årsaken er til dels at biokullet motvirker jordforsuring og reduserer utlekkingen av næringsstoffer. Men vi har også vist noe som er helt nytt for vitenskapen, nemlig at biokullet øker jordsmonnets evne til å holde på vann.

– Vi har også bekreftet at biokull reduserer utslippene av metan, men i tillegg har vi oppdaget at lystgass binder seg sterkt til biokull. Dette er et viktig funn, for lystgass er en mye sterkere klimagass enn både CO2 og metan, tilføyer han.

Livsløpsanalyser

Biokull fremstilles på samme måte som trekull, nemlig ved å forbrenne organisk materiale som for eksempel risavfall eller maiskolber, uten tilførsel av oksygen (pyrolyse).

Trekullet brukes til grilling og fyring, men biokullet kan isteden brukes til innblanding av jordsmonnet. Dermed blir om lag halvparten av karbonet i det organiske materialet deponert i jorda, istedenfor å slippe ut til atmosfæren i form av klimagass.

Sparrevik er i ferd med å utarbeide såkalte livsløpsanalyser av tre ulike måter å fremstille biokull på i Zambia. Den enkleste måten går ut på at bøndene bruker såkalte Peko Pe-ovner, som er oppfunnet av nordmannen Pål Wendelbo.

Den andre måten er å lage biokull i teglovner eller brennegroper, mens en tredje mulighet er å lage mobile og mer høyteknologiske forbrenningsanlegg som kan kjøre rundt fra landsby til landsby. Hypotesen er at Peko Pe-ovnene er den mest velegnede teknologien.

Peko Pe er en enkel ovn som kan brenne gress, flis og avfall fra jord- og skogbruk, og ble opprinnelig utviklet for å redusere behovet for trekull og bremse avskogingen.


Peko Pe-ovner er lette å lage og lette å bruke, og de brenner med en ren og klar flamme. Det var flyktningekvinner i Uganda som døpte den Peko Pe, som betyr omtrent “den som løser våre problemer”. (Foto: NGI)

Ovnen gir et fint biokull som restprodukt, og forskerne er nå i ferd med å undersøke om de enkle ovnene kan levere det råstoffet som trengs til naturvennlig jordbruk med biokull.

Sammen med oppfinnerens sønn Vetle Wendelbo Cappelen har de delt ut ovner til 18 ”biokull-bønder» i Zambia, og våren 2012 skal Cornelissen og Martinsen oppsøke bøndene og kartlegge deres erfaringer med å lage biokull av maiskolber i dem.

De to forskerne har store forventninger til biokull-prosjektet i Zambia, men understreker samtidig at det er mye som kan gå galt.

– Vi vet at ovnene fungerer godt rent teknisk, men prosjektet kan støte på sosiale og kulturelle utfordringer. Ovnen fungerer for eksempel godt til å koke opp vann, men vi vet ikke hvordan den fungerer ved langvarig koking av maisgrøt.

– I tillegg må bøndene kaste ut kullet og slukke det med vann etter at matlagingen er ferdig, og det krever litt ekstra. Det er ikke åpenbart at mulighetene til større avlinger er tilstrekkelig motivasjon, påpeker Sparrevik.

40 millioner småskalabønder

Det er likevel hevet over tvil at biokull-prosjektet i Zambia åpner store muligheter. Cornelissen og Sparrevik har som nevnt regnet ut at 200 000 zambiske bønder med Peko Pe-ovner og biokull i beste fall kan gi økte avlinger og redusere de årlige utslippene av klimagasser med 1,9 millioner tonn CO2-ekvivalenter.

Men Zambia er bare ett av de 54 landene i Afrika, som er et stort kontinent med anslagsvis 40 millioner småskalabønder.

– Biokull har et enormt potensial til å øke avkastningen i det afrikanske landbruket, samtidig som klimautslippene blir redusert. Det er ikke lett å realisere dette potensialet, som forutsetter at veldig mange enkeltmennesker gjør en innsats.

– Men vi er i alle fall nødt til å prøve, oppsummerer Sparrevik.

Bakgrunn:

Prosjektet Biochar in Conservation Agriculture i Zambia er støttet av NORAD og den norske ambassaden i Zambia. Prosjektet ledes av NGI, som samarbeider med Universitetet for miljø- og biovitenskap på Ås, University of Zambia i Lusaka, og den zambiske bistandsorganisasjonen Conservation Farming Unit (CFU).

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Bærekraftig presisjonsjordbruk i Zambia:

Det naturvennlige jordbruket i Zambia handler om å dyrke større avlinger med mindre arbeidsinnsats. Bøndene pløyer ikke lenger hele åkeren, men graver isteden ut små groper som de planter i.

På den måten blir bare en tidel av jorda forstyrret, slik at erosjon og utlekking av næringsstoffer blir kraftig redusert. I tillegg blir blader og stengler liggende igjen på bakken for å danne et beskyttende muldlag, og bøndene driver vekselbruk der nitrogenfikserende vekster som peanøtter og soyabønner veksler med for eksempel mais.

Det nye jordbrukets mest kjente ansikt er bonden Elleman Mumba, som dyrker mais og jordnøtter på en liten åker i Shimabala sør for hovedstaden Lusaka. Avlingen var opprinnelig så liten at familien trengte bistand for å overleve, men i 1997 begynte Mumba med de nye dyrkingsmåtene.

Den sesongen kunne familien høste hele 68 sekker med mais – nok til å fø hele familien i et helt år, og til å finansiere innkjøpet av fire kuer.