这个故事是由食品与环境报告网络和360年耶鲁大学环境．经允许在此重印。

8月，在纽约日内瓦附近炎热潮湿的一天，加勒特·布迪诺(Garrett Boudinot)站在一片大麻地里，绿色的大麻茎比他身高6英尺4英寸(约1.62米)的身躯高出1英尺或更多。今天，这位蓄着小胡子的康奈尔大学研究助理将收获6英亩的作物，在红色塑料垃圾桶里称它的重量，并继续分析数百个水样，这些水样是由过去三个月埋在地里的蒸湿仪测量设备采集的。

布迪诺是康奈尔大学一个研究小组的成员，他将在接下来的两天里辛勤工作，看看今年早些时候添加到土壤中的一种不同寻常的成分是否有助于提高产量和固碳。布迪诺说:“我们亲切地称这种土壤改良剂为‘岩石粉末’，这不是很贴切。”“但实际上是硅酸盐岩石被磨成细粉。”

大麻田间试验只是康奈尔大学农业与生命科学学院院长本·霍尔顿领导的项目之一。在过去的两年里，他和同事们工作土地创新中心位于加州大学戴维斯分校的研究联盟一直在测试各种土壤改良剂，这些改良剂能从空气中吸收碳并将其封存在地下。他们在纽约和加利福尼亚的农田里测试了生物炭、肥料和石粉，到目前为止，最有效的土壤处理方法是把玄武岩磨成粉末。

“据我所知，”霍尔顿说，“我们的项目是同类项目中规模最大的，采用了这种密集的科学方法。”

研究人员正在伊利诺斯州的玉米地、澳大利亚的甘蔗地和加拿大的大豆地上散布玄武岩。

大麻田间试验不仅仅是测试哪一种修正剂能增加产量和封存碳，还检查了应该施用多少石粉才能达到最佳效果。一些区域每英亩能得到20吨的石粉，而另一些区域每英亩能得到40吨的石粉，这让研究人员能够更精确地了解灰尘、土壤和作物之间的关系。越来越多的科学研究表明，这些土壤改良剂有可能成为帮助解决气候危机所需的许多措施之一。

农业占全球近四分之一的二氧化碳排放,使农业的一个重要组成部分的努力达到零到2050年,全球变暖限制在摄氏1.5度,增加科学家警告世界不应超过如果我们想要避免的一些更剧烈的气候变化的后果。为了帮助减少大气中的碳，科学家曾经提议在海洋中播撒铁。这一策略是被批评破坏环境和效率低下并没有得到广泛的认可。但是在土壤中播种能吸收碳的石粉可以。

除了霍尔顿，从英国到加拿大的科学家们正在农业用地上测试各种土壤改定剂，评估它们通过增强风化作用过程吸收了多少碳。当霍尔顿的研究人员将玄武岩应用于纽约的大麻和加利福尼亚的紫花苜蓿和橄榄树时，与谢菲尔德大学合作的科学家们Leverhulme气候变化减缓中心英国的玄武岩正在伊利诺斯州的玉米地和澳大利亚的甘蔗上蔓延。在加拿大的安大略省，研究人员正在研究用硅灰石从附近大豆和紫花苜蓿地里的矿井里挖的。

根据联合国的报告，政府间气候变化专门委员会(IPCC),岩石自然消除每年从大气中排放10亿吨二氧化碳(这个数字随着时间的推移而变化)。在农田中添加石粉加速了将碳锁在土壤中长达数千年的化学反应。如果将岩石粉尘应用于全球农田，理论上每年可从空气中吸收约20亿至40亿吨二氧化碳，占全球农业每年产生的温室气体排放量的34%至68%。尽管处理这么多土地可能不现实，但这一过程有潜力迅速扩大规模，因为石粉并不短缺，农民也不需要购买新的设备来使用它:他们的谷仓里已经有了施肥设备。

霍尔顿说:“这是一项令人难以置信的令人兴奋的技术，它为社会带来了很多好处，坦率地说，我们可以很快地部署它。”

在康奈尔项目中使用的添加剂玄武岩，是采矿和制造作业的副产品，在世界各地都可以找到。一些估计显示储存的玄武岩粉尘足以处理地球上的农田好几年。

“岩石提取是我们作为一个物种所做的最大的事情之一，”爱丁堡赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt University)研究碳捕获的工程师菲尔·伦福斯(Phil Renforth)说。“按质量计算，我们开采岩石的工作量是粮食生产的两倍多。”

玄武岩含有镁、钙和二氧化硅等成分。当岩石被磨碎并应用于土壤时，镁和钙从二氧化硅中释放出来，并在水通过土壤时溶解。土壤中的矿物与水和碳反应,否则返回到大气中,形成碳酸氢盐,可以挂在水几千年来,最终传到了海洋,在那里他们可以沉淀出石灰石和呆在海底了数百万年。

不同的改良剂导致土壤中的化学反应略有不同，土壤提供不同的条件，如不同的ph值。一些修正案，如硅灰石，可能在隔离碳方面更好，但并不丰富。另一些可能含有重金属，对农作物和地下水有害。“这是岩石的化学性质;还有岩石的可用性;此外，这种材料还能产生碳效益，以及可能出现的我称之为‘负面后果’，”霍尔顿说。

种植作物的不同土地需要进行大量的田间试验，以评估土壤中还保留了多少碳，但结果令人鼓舞。在加州的一块土地上，初步结果显示碳吸收增加了一倍。霍尔顿说，考虑到这些作物是在该州历史上最干旱的条件下种植的，这令人惊讶。

如果有一天碳市场实现了，农民就可以为他们吸收的碳量得到补偿。

Leverhulme中心主任David Beerling，在长达十年的研究中花了五年的时间来研究农田风化的增强，去年发表了一篇论文自然这证明了该方法的潜力。他和他的同事们发现，如果中国、印度和美国将石粉应用到他们所有的农业土地上，就可以从大气中去除10亿吨二氧化碳。

到目前为止的研究成果是足够重要的，IPCC提到的增强风化它最近的报告他列举了在土壤上散布磨碎的岩石的方法，作为捕获更多碳和刺激农田生产力的一种方法。

但科学家们仍在权衡这类应用的成本和收益，包括运输材料的成本，更好地计算碳储量和作物产量收益。研究人员可能很快就有更多的数据可以利用:霍尔顿和比尔林的更大规模试验结果最早可能在明年公布。

石粉的应用不仅有利于气候，还可以帮助农民。对玉米和紫花苜蓿的田间试验表明，由于岩石粉尘释放出磷和钾等其他基本营养物质，作物产量有所增加。在某些情况下，产量提高了30%，这可能会吸引农民在增加收成的同时减少投入。初步的重量测量显示，纽约的大麻田也有可能获得更高的产量。

科学家们正在权衡这些土壤应用的成本和收益，包括运输材料的费用。

Beerling指出，石粉也可能影响氮循环，最终使农民施用更少的氮肥。这可能会减少营养污染问题，特别是在玉米带各州，这些州的径流流入密西西比河流域，并流入墨西哥湾。Beerling和研究人员正在绘制一张可用的玄武岩和作物的地图，以便在中西部的13个州进行应用。

尽管拜登政府已经提出鼓励“碳农业”，但减少大气中的碳排放还没有为农民提供收入来源。霍尔顿和比尔林都在寻找一种作物能够捕获多少碳的确切数量，这样，如果市场真的出现结果，农民就可以为他们所捕获的碳量付费。

为了实现这一目标，Boudinot正在研究大麻田的土壤水化学，以了解在地表以下一英尺处有多少碳酸氢盐形成。这些数据，加上来自加利福尼亚试验田的信息和Leverhulme中心领导的前五年研究的结果，可以为农业社区提供关键的证据。

Beerling问道:“你如何看待一种二氧化碳去除技术，这种技术可以重复利用废石粉、捕获碳、改善土壤、恢复土壤并提高产量?”“这是显而易见的，至少在短期内，如果你有这些材料和证据。你为什么不去做呢?”