バイオ炭:地球温暖化の進行を遅らせる可能性を秘めた、園芸家の味方

Biochar, the carbon-rich charcoal-like remnants of super-heated organic matter, is used by gardeners as a fertilizer to promote better growth of plants and flowers.
Biochar, the carbon-rich charcoal-like remnants of super-heated organic matter, is used by gardeners as a fertilizer to promote better growth of plants and flowers.Image: Unsplash/Anaya Katlego
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  • 科学者たちは、バイオ炭が土壌からの有害な温室効果ガスの放出を遅らせるのに役立つと考えています。

  • この木炭に似た物質は、有機物を超高温で加熱して作られ、園芸家が肥料として使うこともよくあります。

  • 堆肥化の代替となるもので、堆肥化では有機物の腐敗に伴って温室効果ガスが大気中に放出されます。

  • 大気中のCO2を削減するだけでなく除去する競争が進むなか、バイオ炭の生産と利用は商業面でも前進しています。

家庭菜園で一般的な土壌改良法が、地球温暖化の原因となる温室効果ガス(GHG)の排出を抑える新たな手段となっています。

農業の改善や食料不足の緩和にも役立つ可能性があります。

バイオ炭には、炭素を隔離する高い潜在力があります。Image: Biochar.org

バイオ炭は、超高温で加熱した有機物から残る、炭素を豊富に含む木炭に似た物質で、園芸家が肥料として使用し、植物や花の生育を促します。

この硬い物質を土壌に加えると、空気を蓄える丈夫な空隙ができ、酸素や栄養分が植物の根に届きやすくなります。また、土壌中の水はけも改善し、植物に不可欠な養分を遮る洪水や水たまりを減らします。

しかし、バイオ炭の炭素を隔離する特性は、科学者たちの注目を集めています。科学者たちは、バイオ炭が二酸化炭素(CO2)、メタン、亜酸化窒素などの有害なGHGが土壌から放出されるのを抑え、地球の気温を下げる取り組みの手段を増やすと考えています。

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土壌に含まれる炭素の量は、大気中に存在する炭素の3倍を超えます。その大部分は、葉や木、生物の腐敗によって生じますが、その多くが大気中に失われます。しかし、このバイオマスを無酸素状態で燃焼させると、つまり熱分解を行うと、分解速度が大幅に遅くなります。バイオ炭のなかには、分解に数千年かかるものもあります。

炭素を閉じ込めるバイオ炭

超高温で加熱された植物材料には、茎や葉にある木部の「筋」のような構造も残ります。こうした微細な管は、炭素を閉じ込める微生物の住みかとなり、その成長を促します。

こうした作用により、炭素が土壌に固定され、GHG排出の速度が大幅に低下します。

バイオ炭の有用性は、脱炭素化を推進する人々にも認められています。

例えば、金融大手ブルームバーグの慈善事業部門は、ドイツのダルムシュタットや米国のミネソタを含む世界7都市を支援し、バイオ炭プログラムの実施を後押ししています。

スウェーデンのヘルシンボリ、ノルウェーのサンネス、フィンランドのヘルシンキ、米国のシンシナティとリンカーンも参加するこれらの都市には、それぞれ最大40万ドルが提供され、市民へのバイオ炭の提供と普及に活用されます。

このプログラムは、年間1万トン(9,072トン)のCO2を隔離することを目指しています。これは、6,250台の車を道路からなくすのに相当します。

廃有機物を超高温で加熱して作られるバイオ炭。Image: ウィキメディア・コモンズ。

バイオ炭の有用性は、さまざまな要因に左右されます。原料によって炭素隔離率は異なり、原料を育てて加熱し、バイオ炭を作る過程でもGHGが発生します。

それでも、各国政府や環境団体は、通常なら堆肥化または焼却される廃棄物を使えば、バイオ炭を効率よく低コストで大規模に生産できると考えています。製造時には熱エネルギーも生じ、地域での利用に役立てることができます。

バイオ炭は土壌の肥沃度を高める

バイオ炭が土壌の肥沃度をどの程度高めるかについては、まだ十分に解明されていません。土壌に空気が通ることで、より密度の高い土壌でも植物の生育が促されることは確かですが、バイオ炭そのものが栄養分を放出するわけではありません。

科学者たちは、バイオ炭が劣化した土壌を再生する有効な方法になり得ると考えていますが、これを正確に評価するには研究期間がまだ十分ではありません。ブルームバーグのようなプログラムが知見の蓄積に貢献しています。

しかし、バイオ炭に大きな効果があると確認されれば、農地での利用を拡大し、失われた農地の回復や農業生産力の向上、土壌を侵食する不適切な農法によって不毛になった地域の再生に役立てられる可能性があります。

国連砂漠化対処条約(UNCCD)によると、世界の陸地の20~40%が人間の活動によって劣化しています。こうした劣化が連鎖的な影響をもたらし、それらの地域では人間の生存を支えるうえで重要な生物多様性が失われています。

しかし、バイオ炭だけでは十分ではありません。上昇する地球の気温を抑えるには、再植林などの自然を活用した他の炭素回収プロジェクトや、CO2の直接空気回収などの技術開発と組み合わせる必要があります。

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