Downloaded 30 times
วัฏจักรการหมุนเวียนของคาร์บอน
- 1. วัฏจักรการหมุนเวียนของคารบอน คารบอนอินทรียในดินและการกักเก็บคารบอนในดิน (Carbon Cycle,Soil Organic Carbon and Carbon Sequestration.) วั ฏ จั ก รของคาร บ อนเป น กระบวนการที่ ซั บ ซ อ นและเป น พลวั ต ร (Dynamic) พื ช นํ า ก า ซ คารบอนไดออกไซด CO2จากอากาศและแสงไปสรางเนื้อเยื่อของพืชผานกระบวนการสังเคราะหแสง (Photosynthesis) พื ช ปล อ ยก า ซคาร บ อนไดออกไซด ไ ปสู บ รรยากาศผ า นกระบวนการหายใจ (Respiration (Rp)) เมื่อพืชหรือสัตวตายลงและซากพืชและสัตวกลับคืนไปสูดิน กาซคารบอนไดออกไซด CO2หรือมีเทน CH4 ซึ่ง เกิด จากการยอยสลายอิน ทรียวัตุเหลานี้ก็ก ลับคืน ไปสุชั้น บรรยากาศผาน กระบวนการหายใจของดิ น (Soil respiration (Rd)) นอกจากนั้ น คาร บ อนบางส ว นในรู ป คารบอนไดออกไซด CO2หรือมีเทน CH4 ก็กลับคืนไปสูชั้นบรรยากาศผานกระบวนการหายใจของสัตว นั่นเอง (Schlesinger, 1996; Steinfeld et al., 2006) คารบอนสามารถ เคลื่อนที่จากดินไปสู แหลงน้ํา โดยกระบวนการไหลของน้ําทาและการเคลื่อนที่ของตะกอนในมหาสมุทรนั้น แพลงตอนน้ําสามารถรับ และปลดปลอยคารบอน ผานกระบวนการ สังเคราะหแสงและกระบวนการหายใจและกระบวนการ หายใจเชนเดียวกัน (Schlesinger, 1996; Steinfeld et al., 2006) รูปที่ 1 วัฐจักรการหมุนเวียนคารบอนของโลก ปริมาณที่แสดงทั้งหมดในรูปแสดงอยูในหนวยของ 105gC(Schlesinger, 1996)
- 2. กอนการแทรกแซงชองมนุษยการดูดซับและการปลดปลอยของคารบอนโดยดินและพืชยัง มี ความสมดุลกันอยู (Schlesingerand Andrews, 2000) แตการเปลี่ยนแปลงจากระบบธรรมชาติไปสู เกษตรกรรมแผนปจจุบันหรือแมแตการใชประโยชนดานอื่นๆของมนุษยสงผลใหเกิดการสูญเสียของ คารบอนจากดินถึง 20 ถึง 40 เปอรเซ็นตไปสูชั้นบรรยากาศ (Kroodsma and Field, 2006) การเผา ไหมของเชื้อเพลิง ฟอสซิลเปนแหลงปลดปลอยหลักของคารบอนไปสูชั้นบรรยากาศ (Gibson et al., 2002) กิจกรรมของมนุษยเหลานี้เปนสาเหตุใหเกิดการไมสมดุลของวัฎจักรคารบอนในปจจุบันที่ผาน มามีการเพิ่มขึ้นของความเขมขนของกาซคารบอนไดออกไซดในชั้นบรรยากาศถึง 0.5% โดยประมาณ ตั้งแตปฎิวัติอุตสาหกรรม ซึ่งสงผลใหเกิดภาวะโลกรอนและการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ (Gibson et al., 2002)แบบจําลองการเคลื่อนที่และสมดุลมวลของคารบอนซึ่งพัฒนาโดย The National Carbon Accounting System (NCAS) ประเทศออสเตรเลีย แสดงอยูในรูป 2 (Australian Greenhouse Office, 2005b) ปริมาณคารบอนในดินของโลกถูกประมาณการวามีปริมาณถึง 2 เทาของปริมาณคารบอนใน ชั้นบรรยากาศและมีปริมาณถึง 3 เทาของคารบอนในพืชและสัตว(Lal, 1997) ดังนั้นการเปลี่ยนแปลง คารบอนอินทรียในดิน Soil organic carbon (SOC) เพียงเล็กนอยก็สามารถกอใหเกิดผลกระทบอยาง มากตอวัฐจักรคารบอนในโลก(Lal, 1997) รูปที่ 2 แบบจําลองการเคลื่อนที่และสมดุลมวลของคารบอน Full Carbon Accounting Model (FullCAM)(Australian Greenhouse Office, 2005b)
- 3. คารบอนอินทรียในดิน Soil organiccarbon(SOC) เปนทรัพยากรที่มีคาในดิน เพราะเปนสวน สําคัญตอองคประกอบทางกายภาพเคมีและชีวภาพในดิน ซึ่งชวยในการรักษาความอุดมสมบูรณและ คุณภาพในดินไว (Gibson et al., 2002) การใชที่ดินและการจัดการที่ดินมีผลกระทบเปนอยางมากตอ ระดับของ SOC การจัดการดินและพืชแบบดั้งเดิม เชน การเผาตอซัง และการไถกลบหลายๆครั้ง สงผลใหเกิดการยอยสลายในดินอยางรวดเร็วและเกิดการเรงปฎิกริยาการปลดปลอยสารอินทรียในดิน ไดเร็วขึ้น ทําใหดินสูญเสียคารบอนและความสมดุลตามธรรมชาติ เทคนิคการจัดการชีวมวลและดินแบบซึ่งสามารถเพิ่มสารอินทรียคารบอนในดิน(Chan, 2008) ไดแสดงไวในตารางที่ 1 การจัดการดินและชีวมวลเหลือทิ้งอยางเหมาะสมซึ่งมีจุดประสงคเพื่อเพิ่มสาร ชีวมวลในดินการรีไซเคิลสารชีวมวลไปสูดิน เปนการเพิ่มคารบอนอินทรียในดินไมเพียงแคเปนการแกไข ปญหาสภาวะอากาศเปลี่ยนแตเปน การรัก ษาไวซึ่งประสิทธิภาพและความสมบูร ณของดิน อีก ดวย กระบวนการเหลานี้เปนการสงเสริมใหเกิดกระบวนการกักเก็บคารบอนในดิน (Carbon Sequestration) ซึ่งหมายถึงกระบวนการนําคารบอนออกจากชั้นบรรยากาศและเก็บกักไวเปนระยะเวลานานหรือเปน การ (ROU, 2007, p.87) ความสัมพันธระหวาง การเก็บกักคารบอนและคุณภาพดินแสดงอยูในรูปที่ 3 นอกจากนั้นเทคโนโลยีบางอยางเชน ไพโรไลซีส (Pyrolysis)และแกซซิฟเคชั่น (Gasification) ซึ่งสามารถ เปลี่ยนคารบอนอินทรียในชีวมวลไปเปนถานอินทรียที่สามารถเก็บกักคารบอนไวไดอยางคอนขางถาวร ดังนั้นกระบวนการนี้จึงมีศักยภาพสูงที่จะชวยบรรเทาหรือแกไขปญหาสภาวะอากาศเปลี่ยน (Climate change) (Lehmann et al., 2006; Fowles, 2007) ตารางที่ 1 การจัดการเพื่อเพิ่มระดับคารบอนอินทรียในดินในภาคเกษตรกรรม(Chan, 2008) Management category Management practices to increase soil carbon Crop management Soil fertility enhancement Better rotation Erosion control Irrigation Conservation tillage Stubble retention Reduced tillage No-tillage Organic amendments Animal manure Green manure Recycled organics Organic char
- 4. รูปที่ 3 ความสัมพันธระหวางการเพิ่มคารบอนอินทรียในดินในภาคเกษตรกรรมและคุณภาพของดิน (Lal, 1997) การเก็บกักคารบอนในดิน (Soil carbon sequestration)ยังไมถูกรวมไวในระบบการวัดและการ ซื้อขายคารบอนในระดับนานาชาติ เนื่องจากความไมแนนอนในการวัด (Measurement uncertainties) เปนเหตุผลหลัก อยางไรก็ตามการนําประเด็นดังกลาวมารวมไวในระบบการวัดและการซื้อขายคารบอน ในระดับนานาชาติมีความเปนไปได ขึ้นอยูกับการเจรจาในการประชุมการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ ครั้งตอไปวาจะนํามารวมไว หลังจาก second commitment period (หลังจากป 2012) อยางไรก็ตาม การเก็บกัก คารบอนในดินเปนหนึ่งในแนวทางที่มีศักยภาพที่สุดในการบรรเทาปญหาสภาวะอากาศ เปลี่ยนและควรจะถูก รับรูโดยผูมีอํานาจตัด สิน ใจวาเปน แนวทางที่ควรจะนําไปเปน กลยุทธในการ แกปญหาดังกลาว(Smith et al., 2007).