Ved å tilføre dyrket jord restmineraler fra bergindustrien, kan utslippene av klimagasser reduseres betydelig.
Lars Bakken er professor ved Universitetet for miljø- og biovitenskap og leder for UMBs nitrogengruppe. Foto: Ronny Setså
Matproduksjon står globalt for store utslipp av klimagassen dinitrogenoksid (N2O), også kjent som lystgass. Ved å kalke jorden, kan utslippene reduseres. Samtidig fører kalking til økte utslipp av CO2, slik at klimagevinsten uteblir.
Forskere ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB), Institutt for energiteknikk (IFE) og Senter for geobiologi (CGB) ved Universitetet i Bergen hevder å ha funnet en metode for å redusere utslippene av både N2O og CO2 fra landbruket.
– Vår idé går ut på å bruke andre mineraler enn karbonater for å øke pH-verdien i jorda. På den måten kan N2O-utslippene reduseres samtidig som vi ikke øker utslippene av CO2, fortalte Lars Bakken, professor ved UMB og leder for UMBs nitrogengruppe, under et møte hos Statens landbruksforvaltning i Oslo 18. juni.
På møtet var representanter fra forskningsmiljøene, staten, samt gjødsel- og gruvebransjen. Formålet var å presentere nyeste viten om, og heve interessen for bruk av alternativer til kalk i landbruket.
pH i jorden kontrollerer utslipp
Grafen viser sammenhengen mellom pH-verdi og utslipp av N2O for jordprøver hentet fra Ungarn, Østerrike, Kina, Nepal og Skandinavia. Økt pH-verdi gir redusert utslipp av N2O. Illustrasjon: UMB
N2O er en klimagass som produseres av mikroorganismer i jord og vann.
– Det har lenge vært kjent at andelen N2O som slippes ut er avhengig av pH-verdien i jorden. Dette ble observert tidlig på 50-tallet, og gjentatte ganger siden, men lite forstått, forklarte Bakken.
Forskerne ved UMB mener nå å ha funnet ut hvorfor. Enkelt fortalt blir mikroorganismenes evne til å produsere N2O blir kraftig redusert i basisk (høy pH) jordsmonn.
De har undersøkt fenomenet i jord fra en rekke land på det eurasiske kontinent, og uten unntak funnet at pH har en gjennomgripende effekt på N2O-utslippet via denne mekanismen.
Isolert sett vil kalking av jorden redusere utslippene av N2O ved å heve pH-verdien i jorden. Samtidig vil kalken løses opp og skille ut CO2, slik at klimagevinsten uteblir.
– Vi har derfor sett etter alternativer til karbonater for å kontrollere pH-verdien i jordsmonn, og mener olivin og anortositt er gode kandidater, fremholdt Bakken.
Mineralet olivin og bergarten anortositt er egnede fordi de forvitrer raskt, sammenliknet med andre mineraler. Ikke minst er de gode kandidater fordi de kan heve pH-verdien uten å skape utslipp av CO2.
Nytteverdi i mineralavfall
Nina Simon er leder for avdeling for miljøteknologi ved Institutt for energiteknikk. Foto: Ronny Setså
– Mafiske (magnesium- og jernholdige) bergarter er en vanlig bestanddel i restproduktet fra gruvedrift og kan bestå av både olivin og/eller anortositt, fortalte Nina Simon i IFE.
Simon hevdet at mafiske bergarter kan være et godt alternativ til karbonater for å heve pH-verdien i dyrket jord.
– Forvitring av olivin er en termodynamisk gunstig prosess som foregår i naturen. Det trengs verken å tilføre energi eller andre stoffer for å sette i gang prosessen, fortsatte Simon.
I følge Simon kan altså mafiske bergarter generelt og olivin spesielt slå to fluer i ett smekk; jordsmonnets pH-verdi kan heves slik at N2O-utslippene reduseres, samtidig som at mineralet ikke bidrar til økte utslipp av CO2.
– Det finnes utallige gruver i verden som produserer mafiske bergarter som restprodukter. Dette er ressurser som ligger klare til å bli brukt, sa Simon.
Bekreftet i felt
På en åker ved en gård i Fjalen kommune i Sogn og Fjordane har nitrogenforskerne målt hvordan kalking påvirker utslipp av N2O. Resultatene har vært oppløftende. De har gjennomført laboratorieundersøkelser hvor de har undersøkt virkningen av finknuste mafiske bergarter.
– Vi ser at alternativer til kalking fungerer i praksis. Olivin øker ikke pH-verdien i jorden like mye som karbonater gjør, men bidrar på den annen side ikke til økte utslipp av CO2, fortalte Bakken.
Bakken fortalte videre at han ønsker et tettere samarbeid med gjødsel- og gruveindustrien for å videre forske på bruken av mineralavfall i landbruket. Det er mye som gjenstår før ideen kan kommersialiseres.
– Vi må gjøre flere eksperimenter over lengre tid og i større skala, sa Bakken.
Per i dag er det mer lønnsomt for landbruket å kalke, da karbonater er et billigere råstoff.
– Vi håper staten etter hvert vil gi incentiver for mer klimavennlig matproduksjon, avsluttet Lars Bakken.
