Комплекс моделей демонстрирует положительные эффекты агротехнических практик, учитывающих климатические изменения.

Исследование с использованием нескольких агрономических моделей

Исследование, в котором использовались различные агрономические модели для изучения двух долгосрочных сельскохозяйственных исследовательских станций в Северной Америке, показало, что так называемые агротехнические практики, учитывающие климатические изменения (например, нулевая обработка почвы, использование покровных культур и сохранение растительных остатков), могут способствовать увеличению связывания углерода в почве и снижению выбросов парниковых газов.

Опубликовано в Agronomy Journal

Результаты исследования, опубликованные в Agronomy Journal, показывают, что использование комбинации моделей, а не одной, может обеспечить более реалистичный диапазон результатов и выявить недостатки отдельных моделей.

Данные долгосрочных исследований

Дебджани Сихи, старший автор статьи, описывающей исследование, и член Инициативы NC State по изучению растений, сказала: «Мы использовали данные с открытым исходным кодом из долгосрочных сельскохозяйственных экспериментов в Мичигане и Техасе, которые сильно отличаются — с разным климатом, почвами и выращиваемыми культурами».

Модели и прогнозы

Исследователи изучили три различные модели, разработанные разными исследовательскими группами, и рассмотрели их в совокупности. «Архитектура этих моделей немного отличается, — сказала Сихи. — Что мы можем узнать из каждой модели и какова коллективная информация?»

Исследование проанализировало данные, собранные более чем за три десятилетия на двух сельскохозяйственных экспериментальных площадках, и преобразовало их в «ансамбль моделей» для прогнозирования будущего. Ансамбль изучил как отдельные агротехнические практики, учитывающие климатические изменения, так и практики, которые были «наложены друг на друга», то есть добавлены друг к другу.

Сценарии

Затем исследователи изучили, смогут ли эти предложенные практики в течение следующих 25 лет или около того обеспечить связывание углерода в почве и сокращение выбросов парниковых газов в двух различных сценариях: базовом сценарии, который воспроизводит исторические данные об изменении климата за последние три десятилетия, и «наихудшем сценарии», который предполагает резкий рост выбросов парниковых газов.

«Мы попытались охватить различные биологические процессы, связанные со связыванием углерода в почве и выбросами парниковых газов (метана и закиси азота), учитывая при этом последствия изменения климата», — сказала Сихи. «Эти процессы обусловлены различными климатическими переменными, такими как температура и осадки».

Результаты

Ансамбль моделей показал некоторые положительные эффекты в обоих изученных местах в рамках базового сценария. «На площадке в Мичигане мы обнаружили, что нулевая обработка почвы и сохранение растительных остатков на поле увеличивают связывание углерода в почве, в то время как использование нулевой обработки почвы, некоторых покровных культур и сокращение использования удобрений снижают выбросы парниковых газов», — сказала Сихи. «На площадке в Техасе большинство сельскохозяйственных практик, которые мы опробовали, увеличили связывание углерода в почве, а выбросы парниковых газов остались примерно на том же уровне. Однако модели показали, что только отказ от вспашки может обратить вспять выбросы парниковых газов».

Наихудший сценарий

Однако «наихудший сценарий» оправдал своё название в исследовании. «Мы также обнаружили, что все агротехнические практики, учитывающие климатические изменения, показали худшие результаты в условиях наихудшего сценария изменения климата, что было ожидаемо», — сказала Сихи.

Она добавила, что исследование может послужить стимулом для других исследователей опробовать подход ансамбля моделей и улучшить его. Будущие исследования можно улучшить, используя реальные данные из фермерских исследований и выбирая другие модели с разными сильными сторонами, чтобы расширить возможности для получения информации.

Источник