Biochar: c'è un lato oscuro?
Negli ultimi 5 anni, il termine "biochar" è apparso molto spesso nella letteratura scientifica e nella stampa popolare; spesso viene presentato come il "proiettile d'argento" che risolverà tutti i problemi della produzione agricola. Ma cos'è esattamente? I benefici dichiarati sono reali? Le promesse sono state mantenute?
Il biochar è stato definito come un sottoprodotto simile al carbone di legna prodotto durante la conversione termica della biomassa in energia. Proprio come il carbone di legna, presenta piccoli frammenti neri, leggeri e altamente porosi. Il biochar è composto principalmente da carbonio e ceneri, ma la composizione e le caratteristiche complessive dipendono dal tipo di biomassa utilizzata come materia prima e dalle condizioni di produzione (ad esempio, il tipo di conversione termica e la temperatura utilizzata). ? chiaro quindi che esiste un'ampia varietà di tipi di biochar, con implicazioni per quanto riguarda l'effetto che può avere quando viene aggiunto al suolo.
Prospettiva storica
Per comprendere l'entusiasmo per il biochar, è piuttosto importante conoscere la storia dello sviluppo di questo ammendante. Circa 60 anni fa, lo scienziato del suolo Wim Sombroek scoprì in Amazzonia quella che oggi conosciamo come "Terra Preta de Indio" o "Terra Nera dell'Indiano". Presumibilmente, le popolazioni indigene crearono e gestirono questi terreni particolari tra i 500 e i 2500 anni fa, aggiungendo continuamente carbone di legna derivato dalla cottura dei cibi insieme a carbone e/o biomassa fresca proveniente da scarti agricoli e da disboscamenti. Questa continua aggiunta di biomassa carbonizzata ha reso questi suoli di colore molto scuro, estremamente ricchi di materia organica e molto fertili rispetto ai terreni adiacenti altamente esposti agli agenti atmosferici; si tratta quasi di un contrasto tra bianco e nero. Di conseguenza, c'è stato un grande interesse nel capire esattamente come si sono formati questi suoli della Terra Nera, i meccanismi alla base della loro elevata fertilità e la persistenza della loro fertilità molto tempo dopo la loro "creazione". Negli ultimi cinque anni, l'interesse per la generazione di suoli simili attraverso l'aggiunta di biochar di produzione moderna è aumentato drasticamente, ma ovviamente è molto difficile, per non dire impossibile, generare in pochi anni qualcosa che si è formato nel corso di decenni o secoli.
I benefici dichiarati
L'elenco dei potenziali vantaggi derivanti dall'applicazione del biochar al suolo, riportati in letteratura, è quasi infinito:
- aumento delle rese fino al raddoppio
- maggiore efficienza dei fertilizzanti
- aumento della qualità dell'acqua dovuto alla ritenzione di sostanze inquinanti, come pesticidi, erbicidi, nitrati, fosfati, metalli pesanti, ecc.
- mitigazione del cambiamento climatico grazie al sequestro del carbonio in forma resistente, alla riduzione delle emissioni dei potenti gas serra protossido di azoto e metano, alla produzione di energia rinnovabile, ecc.
- riduzione delle emissioni di ammonio
- smaltimento dei rifiuti verdi dell'agricoltura e della silvicoltura
Alcuni dei benefici più banali, che in realtà sono alla base dei benefici sopra citati, sono:
- aumento della capacità di scambio cationico del suolo
- aumento dell'umidità del suolo
- aumento del pH del suolo (cioè meno acido)
- aumento della biomassa microbica del suolo
Gli inconvenienti meno popolari
Sfortunatamente, per ognuno dei benefici elencati sopra, è stata trovata una controargomentazione o uno svantaggio:
- In alcuni casi, le rese possono diminuire a causa dell'assorbimento di acqua e nutrienti da parte del biochar, che riduce la disponibilità di queste risorse per le colture. ? stato inoltre dimostrato che il biochar inibisce la germinazione.
- L'assorbimento di pesticidi ed erbicidi da parte del biochar può ridurne l'efficacia.
- Alcuni biochar possono fungere da fonte di contaminanti, come metalli pesanti, COV (composti organici volatili), IPA (idrocarburi policiclici aromatici) e DOC (carbonio organico disciolto).
- La riduzione delle emissioni di protossido di azoto non è universale e a volte le emissioni aumentano.
- La cenere fine associata al biochar è la fonte perfetta per la polvere, che rappresenta un rischio per le malattie respiratorie.
- La rimozione a lungo termine di residui colturali, come steli, foglie e baccelli di semi, da utilizzare per la produzione di biochar può ridurre la salute complessiva del suolo diminuendo il numero di microrganismi del suolo e interrompendo il ciclo interno dei nutrienti.
- L'aumento della capacità di scambio cationico dipende dalla composizione del terreno: è minimo nei terreni con un elevato contenuto di argilla o di materia organica, soprattutto a tassi realistici di aggiunta di biochar.
- Nei terreni a pH elevato (alcalini), un aumento del pH del suolo non è auspicabile, poiché le colture tollerano solo un certo intervallo di pH del suolo.
Cosa c'è dopo?
Speriamo che l'elenco sopra riportato vi abbia convinto che, sì, il biochar potrebbe avere un certo potenziale, ma cerchiamo di essere cauti. Prima di procedere con la promozione del biochar come ammendante per il miglioramento del suolo, è necessario fare alcune precisazioni:
- La maggior parte degli studi è stata condotta in condizioni di laboratorio e a breve termine (< 2 anni). ? quindi necessario condurre prove sul campo a lungo termine con l'aggiunta di biochar.
- Esiste un ampio spettro di biochar e una mancanza di standardizzazione tra i biochar attualmente disponibili, che porta, in parte, a effetti divergenti. ? quindi necessario stabilire una definizione rigorosa e una standardizzazione di cosa sia un buon biochar.
- Poiché i benefici e gli svantaggi associati ai diversi biochar sono molteplici, è necessario effettuare approfondite analisi di compromesso. Ad esempio, a quale terreno e/o coltura aggiungere il biochar? Vogliamo produrre biochar solo per il biochar senza il beneficio aggiuntivo della produzione di energia?
- ? molto pertinente valutare la fattibilità economica e logistica delle applicazioni di biochar su scala più ampia in condizioni di campo.
Attualmente, molti ricercatori stanno iniziando ad affrontare questi problemi e stanno lavorando alla stesura di raccomandazioni per l'uso del biochar. L'obiettivo generale è quello di garantire che gli agricoltori ottengano il massimo dai potenziali benefici del biochar, evitando al contempo i numerosi potenziali svantaggi. Solo quando tutto questo sarà stato chiarito, sapremo fino a che punto il biochar è davvero benefico. Attualmente, sembra che le affermazioni sui suoi benefici siano state esagerate.
Questo blog è stato scritto da Johan Six, Engil Pujol Pereira ed Elizabeth Verhoeven.