מים נט פורטל מקצועי למים.
futurity.org, September 2014
פרסום
Biochar – חומר אשר שמו כולל שני מונחים: Bio + Charcoal (פחם), כלומר פחם לשימוש ביולוגי, בעיקר בהשבחת קרקע לצורך הגדלת יכולת החידור, צמצום פליטת גזי החממה, שיפור הפריון, הקטנת העקה (לחץ) על יערות, ועוד.
Biochar הוא חומר קל ונקבובי ביותר. כאשר מוסיפים אותו לקרקע חרסיתית (clay), הוא מביא לכך שהקרקע תהיה פחות צפופה והמים והמוליכות ההידראולית בה תהיינה גבוהות יותר, דבר שנראה מובן מאליו", אומרת החוקרת הראשית של הפרויקט, הגברת קרוליין מסיאלו. "הוספת Biochar לאדמה חולית (sand) עושה את הקרקע פחות צפופה, כך שניתן לצפות כי קרקע מושבחת באופן זה תנקז את המים מהר יותר; אבל, החוקרים גילו כי, למעשה, אדמה חולית מושבחת ע"י Biochar נושאת את המים במשך זמן רב יותר מאשר אדמה חולית ללא השבחה."
המחקר המדווח כאן בוצע באוניברסיטת Rice והדיווח עליו הוא מן ה-25 לאוקטובר 2014.
מחקר חדש יכול ליישב את הדיון לגבי אחת התועלות הגדולות ביותר של Biochar – התכונות המנוגדות המתבטאות בכך ש Biochar משפר את הניקוז בקרקע חרסיתית וגורם לכך שבאדמה חולית הניקוז איטי יותר.
המחקר מציע את ההסבר המפורט הראשון לתעלומה.
מדוע יותר חקלאים מוסיפים Biochar לאדמה במטרה לשפר את היבול ולהקטין את השפעות שינויי האקלים העולמיים?
"הבנת הבקרה על תנועת המים בקרקעות מושבחות ע"י Biochar קריטית על מנת להבין תופעות אחרות הנגרמות ע"י Biochar, כגון זמן השהייה של נוטריינטים וצמצום הפליטה של גזי חממה", אומרת החוקרת המובילה רבקה ברנס, פרופסור חבר באוניברסיטת קולוראדו, שהתחילה את המחקר במסגרת עבודת הפוסט-דוקטורט שלה באוניברסיטת רייס.
Biochar ניתן להפקה מפסולת עץ, עלים או זבל אורגני, והפופולאריות שלו בקרב קהילת הגננים החובבים התחילה בעקבות ממצאים ארכיאולוגיים שגילו כי הוספת Biochar לקרקע שבאגן האמזונס, לפני כ-1000 שנים, ממשיכה עד היום לשפר את תכונות ניקוז המים וזמן השהייה של נוטריינטים בקרקעות באיכות הנמוכה.
מחקרים בעשור האחרון הראו כי שינוי תכונות הקרקע המושג ע"י Biochar יכול להתבטא בהגדלה או בהקטנה של כמות המים שהקרקע מחזיקה, אולם קשה היה למומחים להסביר מדוע, וזאת במידה מסוימת בגלל שתוצאות הניסויים הרבים אינן חד משמעיות.
השוואה בין תפוחים לתפוחים
במחקר החדש, ביצעו הביו-גיאוכימאים (כימאים של מדעי הקרקע), באוניברסיטת רייס, בדיקות עקביות על יכולת החזקת המים של שלושה סוגי קרקע: חול, חרסית וקרקע עליונה (topsoil), הן בלי והן עם תוספת Biochar.
תוסף Biochar, אשר שימש לניסויים, יוצר מעץ "מסקיט טקסס" בתהליך מבוקר ומדויק, על מנת שיובטח שבכל הניסויים תתקבלנה תוצאות המאפשרות השוואה בין סוגי הקרקע השונים.
"לא כל Biochar שיוצר דומה למשנהו, ושיעור חשוב שנלמד במחקרים על התכונות ההידרולוגיות של Biochar הוא שיכולה להיות בו שונות גבוהה, כתלות בטמפרטורה וזמן השהייה בריאקטורים", אומרת הגברת מסיאלו.
"חשוב להשתמש בפרוטוקול הנכון להכנת Biochar בעל תכונות רצויות, וההבדלים עלולים להיות ניכרים. לצורך מחקר מדעי, קריטי להבטיח כי משווים תפוחים לתפוחים".
נתיבי המים
רבקה ברנס, מובילת המחקר, אומרת כי הצוות בחר לבצע את ההשוואה באמצעות קרקעות פשוטות והומוגניות באופן יחסי כדי שאפשר יהיה להשוות תוצאות מבוססות עם מודל הידרולוגי של תכונות הקרקע, כגון צפיפות הצובר (bulk density) והנקבוביות (porosity).
פרסום
"דבר זה סייע להסברת השונות בה נוכחו אנשים אשר השביחו את הקרקע באמצעות Biochar," היא אמרה. " Biochar הוא חומר קל ונקבובי ביותר. כאשר מוסיפים Biochar לחרסית, הוא עושה אותה פחות צפופה ומגדיל את המוליכות ההידרולוגית – דבר שנראה הגיוני".
"הוספת Biochar לאדמה חולית עושה אותה פחות צפופה גם כן, כך שניתן היה לצפות לניקוז מהיר יותר אחרי ההוספה, אבל למעשה, החוקרים מצאו כי בחול יכולת הניקוז נעשתה גרועה יותר והחול המושבח מחזיק את המים זמן רב יותר".
חוקר שותף למחקר, בשם ברנדון דוגן, אומר,"הנחנו כי התופעה קשורה לנוכחות שני נתיבי הולכת מים דרך תערובת קרקע- Biochar; האחד בין גרגירי הקרקע ובין גרגירי Biochar, והשני הוא דרך ה- Biochar עצמו".
ברנס אומרת כי, המבנה הנקבובי מאד של Biochar מביא לכך שכל אחד מהנתיבים יהיה מפותל יותר מהנתיב אותו עוברים המים באדמה חולית שלא הושבחה ב-Biochar. יתרה מזו, כימיית פני השטח של Biochar – על משטחים חיצוניים או פנימיים – כנראה מגבירה את יכולת הספיחה שלו ובכך שוב מעכבת את תנועת המים.
"חיבור בין התוצאות שהושגו ובין המידע המדעי המצטבר מראה כי, כאשר Biochar מוסף אל אדמה חולית או קרקע אחרת בעלת גרגירים גדולים, יש בו-זמנית ירידה של צפיפות הצובר ושל המוליכות ההידראולית, וזאת ההיפך מן התוצאה הצפויה של ירידת צפיפות צובר יחד עם הגדלת מוליכות הידראולית שנצפתה בסוגי קרקע אחרים" אומרת ברנס.
