Hoe kan ik de CO2-opslag in de bodem verhogen?

CO₂ wordt als koolstof vastgelegd in het organische materiaal van de bodem. Planten nemen CO₂ uit de lucht op via fotosynthese en slaan deze op in organisch materiaal, waardoor bladeren, hout en wortels fungeren als een continu reservoir voor CO₂.

Micro-organismen spelen ook een cruciale rol als bron van organisch materiaal in de bodem. Echter, het bodemleven, bestaande uit schimmels, bacteriën, kleine insecten, enzovoort, breekt dit organische materiaal af, waardoor CO₂ opnieuw vrijkomt. Dit fenomeen staat bekend als de koolstofkringloop. De opslag van CO₂ in organisch materiaal is dus afhankelijk van het type organisch materiaal: stabiele organische stof bevat meer koolstof dan verse organische stof. De activiteit van het bodemleven beïnvloedt de mate van afbraak. Soil Carbon Check biedt inzicht in de hoeveelheid opgeslagen koolstof.

Tijdens de klimaatconferentie in Parijs (COP21) werd afgesproken dat het koolstofgehalte in de bodem met 4 per 1000 moet stijgen. Dit komt neer op een jaarlijkse toename van 0,4%. Gemiddeld kan worden verwacht dat het CO₂-gehalte in de bodem met 2 ton toeneemt, afhankelijk van factoren zoals weersomstandigheden en bodembeheer.

Organische stof in de bodem omvat alle materialen afkomstig van micro-organismen, planten en dieren. Het bestaat voornamelijk uit complexe moleculen van koolstof (C), zuurstof (O) en waterstof (H), met kleine hoeveelheden andere organische stoffen zoals eiwitten, aminozuren, stikstof (N), fosfor (P) en zwavel (S).

Over het algemeen wordt geschat dat koolstof ongeveer de helft van organisch materiaal uitmaakt, hoewel dit percentage sterk kan variëren (tussen 30 en 70%). Het daadwerkelijke koolstofgehalte hangt af van de oorsprong van het organisch materiaal en het type bodem.

Organische stof komt in de bodem terecht door de toevoer van gewasresten (zoals bladeren, stengels en wortels), dierlijke mest, groenbemesting en compost. Bacteriën, schimmels en andere bodemorganismen breken dit materiaal af tot onverteerbare resten. Dit afbraakproces verloopt in verschillende fasen, waarbij alle organismen in het bodemvoedselweb betrokken zijn.

De afbraak begint snel, maar vertraagt na verloop van tijd. Het kan tientallen jaren duren voordat nieuw toegevoegd materiaal volledig is omgezet in stabiele organische stof.

Om het klimaateffect te berekenen, wordt de opslag van koolstof in de bodem omgezet naar CO₂-equivalenten. Hiervoor wordt een conversiefactor van 44/12 = 3,67 gebruikt (molmassa CO₂/molmassa C). Dit betekent dat 1 ton bodemkoolstof (als onderdeel van de organische stof in de bodem) overeenkomt met een vastlegging van 3,67 ton CO₂.

Organische stof heeft diverse cruciale functies in de bodem. Het dient als een van de voornaamste indicatoren voor de bodemgezondheid. Daarnaast fungeert organisch materiaal als voedselbron voor alle bodemorganismen. Aangezien zonlicht niet diep in de bodem doordringt, kunnen bodemorganismen fotosynthese niet gebruiken als energiebron. Ze zijn dus volledig afhankelijk van organisch materiaal voor hun energie en voeding. Bovendien draagt organisch materiaal bij aan de levering van voedingsstoffen, het reguleren van vocht- en luchtbalans, en het handhaven van de bodemstructuur.

Organisch materiaal heeft een impact op zowel de biologische, chemische als fysische vruchtbaarheid van de bodem. Het levert voedingsstoffen zoals stikstof (N), zwavel (S) en andere mineralen aan gewassen door middel van de vrijgave tijdens de afbraak ervan. Bovendien fungeren organische moleculen als losse bindmiddelen voor voedingsstoffen zoals kalium (K), magnesium (Mg) en calcium (Ca), waarbij ze positief geladen ionen zoals ammonium (NH4+) of kalium (K+) vasthouden aan de CEC.

Organische stof speelt ook een rol in het vasthouden van vocht. Perceelsgronden met hogere concentraties organische stof vertonen daardoor een verminderde gevoeligheid voor droogte en zijn beter in staat om water uit neerslag vast te houden. Het fungeert als voedselbron voor bodemorganismen, wat niet alleen cruciaal is voor de eerder genoemde mineralisatie, maar ook voor de veerkracht van de bodem. Tot slot verbetert organische stof de bewerkbaarheid van de bodem.

Het organische stofgehalte in de bodem is niet constant. Het wordt gedeeltelijk afgebroken door bodemorganismen en vervolgens vervangen door toevoer van mest, compost, gewasresten en dergelijke. Het verschil tussen de toevoer en afbraak bepaalt of het gehalte in evenwicht blijft. Als de afbraak groter is dan de toevoer, zal het organische stofgehalte afnemen, en vice versa. In de praktijk wordt vaak het concept van 'effectieve organische stof' gebruikt om de toevoer te berekenen.

Effectieve organische stof verwijst naar het deel van de organische stof dat één jaar na het toedienen van gewasresten, mest of compost in de bodem blijft. Gedurende het eerste jaar na toepassing wordt een aanzienlijk deel van de organische stof afgebroken omdat deze gemakkelijk afbreekbaar is. Daarom is de bijdrage van deze fractie aan het gehalte in de bodem relatief beperkt, terwijl de bijdrage van de stabielere fractie groter is.

Jaarlijkse uitvoering van de Soil Carbon Check maakt het mogelijk om een aanzienlijke toename in koolstofgehalte aan te tonen. Bovendien vereisen ketenpartners in de sector actuele gegevens over koolstofopslag.

De opbouw van organisch materiaal in de bodem vergt tijd en voortdurende aandacht van de landbouwer. Bodembeheer en mineralisatie door bodemorganismen spelen een cruciale rol in de koolstofvastlegging. Met name klimatologische factoren, zoals temperatuur en neerslag, zijn hierbij van belang. Jaarlijkse monitoring biedt inzicht in de huidige toestand van de bodem; door regelmatig de koolstofstatus van de bodem te meten, kan men streven naar een aanzienlijke toename in CO₂-opslag. Zonder jaarlijkse bodemkoolstofcontrole kan de significantie hiervan niet worden aangetoond. Daarnaast vereisen ketenpartners in de agrofood industrie actuele gegevens over de bodemtoestand. Alleen op basis van recente gegevens kan duurzaam bodemgebruik worden aangetoond en geclaimd.

Eén gewas is niet het antwoord als het gaat om de bijdrage aan effectieve organische stof. 

Meer over groenbemesters