Επίδραση εισροών βιοεξανθρακωμάτων (biochar) στη δέσμευση του άνθρακα και σε φυσικές ιδιότητες δύο εδαφών διαφορετικής υφής

Η κλιματική αλλαγή και οι επιπτώσεις της στο φυσικό περιβάλλον είναι πλέον επιστημονικά αδιαμφισβήτητες. Οι αυξανόμενες περιβαλλοντικές ανησυχίες σχετικά με την ανθρωπογενή εκπομπή του CO2, την υπερθέρμανση του πλανήτη και τον ευτροφισμό των υδάτων καθιστούν αναγκαία την εύρεση νέων στρατηγικών για τον μετριασμό τους. Η αειφορική διαχείριση των εδαφικών πόρων και η βελτίωση της γονιμότητας των εδαφών αποτελούν κεντρικά ζητήματα, καθώς συνδέονται άμεσα με την παραγωγικότητα των καλλιεργειών και την περιβαλλοντική προστασία. Μία από τις επιλογές που έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας είναι η αξιοποίηση βιοεξανθρακωμάτων (biochars), που προέρχονται από αγροτικά οργανικά υπολείμματα, η οποία αναδεικνύεται ως μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για τη βελτίωση της ποιότητας των εδαφών και τη δέσμευση του άνθρακα.Το biochar παράγεται μέσω της πυρόλυσης της βιομάζας υπό συνθήκες περιορισμένης παρουσίας ή πλήρους απουσίας οξυγόνου. Η διαδικασία αυτή δημιουργεί ένα προϊόν πλούσιο σε άνθρακα που μπορεί να παραμείνει στο έδαφος για εκατοντάδες χρόνια, συμβάλλοντας στη μακροχρόνια δέσμευση του άνθρακα. Επιπλέον, το biochar έχει τη δυνατότητα να βελτιώνει τις φυσικές, χημικές και μικροβιακές ιδιότητες του εδάφους, επηρεάζοντας θετικά την ποιότητα του. Στη παρούσα διδακτορική διατριβή έγινε προσθήκη σε ποσοστό 1% κ.β. ξηρών και εξανθρακωμένων οργανικών υπολειμμάτων (biochar) και διερευνήθηκε η επιδραση τους σε ορισμένες χημικές, μικροβιακές και φυσικές ιδιότητες δύο γεωργικών εδαφών διαφορετικής υφής κατά την διάρκεια 390 ημέρων επώασης. Χρησιμοποιήθηκε ξηρό υλικό και βιοεξανθρακώματα σε δύο θερμοκρασίες πυρόλυσης (250 και 500 0C) από δύο διαφορετικά αγροτικά οργανικά υπολείμματα: άχυρο σίτου και βίκο. Τα οργανικά υλικά, άχυρο και βίκος, επιλέχθηκαν λόγω του διαφορετικού λόγου C/N και της σημασίας τους στην ελληνική γεωργία και βιομηχανία. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι: •τα biochar υψηλής θερμοκρασίας πυρόλυσης έχουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στην αποικοδόμηση και ο προστιθέμενος άνθρακας παραμένει δεσμευμένος στο έδαφος για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. •οι ενώσεις του οργανικού C που δεσμεύθηκε στο έδαφος δεν συνέβαλαν στη σταθερότητα της δομής στον ίδιο βαθμό που συμβάλουν οι οργανικές ενώσεις που προέρχονται από την αποικοδόμηση των μη πυρολυμένων υλικών •η προσθήκη 1% biochar στο έδαφος προκάλεσε μεταβολές κυρίως στην αρχή της επώασης στις περισσότερες από τις ιδιότητες που μελετήθηκαν. •η θερμοκρασία πυρόλυσης επηρεάζει το μέγεθος της επίδρασης (οι μεταβολές ήταν μεγαλύτερες με τη προσθήκη biochar χαμηλής θερμοκρασίας πυρόλυσης) •η υφή του εδάφους επηρεάζει το μέγεθος της επίδρασης (οι μεταβολές ήταν μεγαλύτερες και διήρκησαν περισσότερο στο αμμώδες έδαφος). Συνολικά, η προσθήκη biochar αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για τη βελτίωση της ποιότητας του εδάφους. Ωστόσο, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψιν, τόσο ο τύπος του εδάφους όσο και ο τύπος του προστιθέμενου οργανικού υλικού.