¶¶Òõ¶ÌÊÓƵ

Abstract

ROC-MICS speelt in op de dringende behoefte aan effectieve oplossingen voor koolstofdioxideverwijdering (CDR) als reactie op de stijgende concentraties COâ‚‚ in de atmosfeer. Het project zal het klimaateffect evalueren van het combineren van verbeterde gesteenteverwering (enhanced rock weathering, ERW), waarbij anorganische koolstof wordt opgeslagen, met koolstofvastlegging in de bodem (soil carbon sequestration, SCS), met een focus op de persistentie van organische koolstof in de bodem (SOC) in met ERW behandelde bodems. Dit zal voor het eerst een tijdsafhankelijke maatstaf opleveren die de hoeveelheid koolstof koppelt aan de duurzaamheid ervan, een cruciale leemte in de huidige CDR-boekhouding. Met behulp van een bestaand ERW-veldexperiment in België zal de studie onderzoeken hoe door ERW veroorzaakte veranderingen (vorming van secundaire mineralen, pH-verschuivingen en dynamiek van microbiële gemeenschappen) de stabilisatie van SOC beïnvloeden. Bodemmonsters zullen twee keer per jaar worden verzameld en geanalyseerd met geavanceerde technieken: dichtheidsfractionering om SOC-fracties te isoleren, radiokoolstofdatering om hun leeftijd en omloopsnelheid te bepalen, profilering van microbiële gemeenschappen en sequentiële chemische extracties om stabilisatiemechanismen te identificeren. Het werk is gestructureerd in twee hoofdonderdelen. In het eerste onderdeel worden de stabiliteit en persistentie van SOC gekwantificeerd, wat resulteert in tijdsafhankelijke klimaateffect-scores voor elke bodemfractie. In het tweede onderdeel worden biotische en abiotische mechanismen van SOC-stabilisatie geïdentificeerd via mineralogische analyse, functionele microbiële beoordelingen (ondersteund door een onderzoeksstage) en structurele vergelijkingsmodellen om de resultaten te integreren in een voorspellend kader. ROC-MICS zal beleidsklare maatstaven opleveren voor het klimaatpotentieel van ERW en zo richting geven aan koolstofmarktstandaarden, landbouwpraktijken en het klimaatbeleid van de EU. Open data, outreachactiviteiten en een sterk verspreidingsplan zullen ERW promoten als een schaalbare, op de natuur gebaseerde klimaatoplossing en de loopbaan van de onderzoeker versterken als leider in bodemgebaseerd CDR-onderzoek. Door fundamentele bodemwetenschap te verbinden met toegepast landbeheer ondersteunt het project de bodemgezondheid en versterkt het de klimaatbestendigheid, in lijn met de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de EU 2, 12, 13 en 15.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vicca Sara
• Mandaathouder: Nel Teneille

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bodems vormen het grootste terrestrische koolstofreservoir, maar hun vermogen om koolstof vast te houden onder invloed van menselijke veranderingen blijft onzeker. Enhanced rock weathering (ERW) – het aanbrengen van vermalen silicaatgesteente op bodems – is opgekomen als een veelbelovende technologie voor koolstofdioxideverwijdering (CDR), maar het totale klimaateffect ervan is nog slecht ingeschat, o.a. omdat de organische koolstof grotendeels over het hoofd wordt gezien. Het GEOCARB-project (GEOchemical Controls on Soil CARBon Retention) zal de persistentie en stabilisatiemechanismen van bodemorganische koolstof (SOC) onder ERW kwantificeren en zo een cruciale kenniskloof in bodemgebaseerde CDR aanpakken. Met behulp van bodems uit een langlopend ERW-veldexperiment in Malle (België) zal het project dichtheidsfractieanalyse, radiokoolstofdatering en geochemische analyses combineren om SOC-omzet en de vorming van stabiliserende Fe/Al-(oxyhydr)oxiden en carbonaat-geassocieerde fasen te onderzoeken. Modellering van koolstofomzet binnen het SoilR framework zal leiden tot een tijdsafhankelijke Climate Benefit of Sequestration-maat, waarin SOC-dynamiek wordt geïntegreerd in de koolstofbalans van ERW. Door empirische en modeldata te koppelen, zal GEOCARB bepalen of ERW duurzame opslag van SOC bevordert of juist de afbraak versnelt via priming-effecten. Het project zal gedetailleerde datasets genereren die mineraalvorming, aggregatie en SOC-persistentie met elkaar verbinden – en zo de empirische basis leggen voor mechanistische modellen en toekomstig interdisciplinair onderzoek naar bodemgebaseerde CDR. De resultaten zullen de leidende positie van de SUSTAIN-groep op het gebied van ERW–SOC-interactieonderzoek versterken, bijdragen aan standaarden voor koolstofmarkten, en de Europese doelstellingen voor bodemgezondheid en klimaatmitigatie ondersteunen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nel Teneille

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject