土壤中升起的碳牛仔

经营牧场是一种罕见的职业。更罕见的是，牧场主们开创了放牧牛的新方法，将他们的牧场和农场改造成充满活力的生态系统，为他们的银行账户生产黑色墨水，给他们难以置信健壮的动物一个美好的生活(除了糟糕的一天)。

这些新的放牧方式有很多名字——暴民放牧，集约化放牧，整体管理。我们的科学家和牧场主团队称之为适应性多围场(AMP)放牧。

正如你在我们的短片“土壤碳牛仔”(12分钟)中看到的，AMP放牧帮助牧场主再生他们的土壤，带来连锁效应:更多的水渗入土壤并留在土壤中;土壤微生物生长;植物营养和生产水平提高;还有野生动物——从昆虫到鸟类到大型哺乳动物——从鸟群到牧场。

这是一个关于自然如何运作的强有力的故事——让土壤变得健康，让整个系统变得稳定。

我对放牧AMP很感兴趣，因为它有减缓气候变化的潜力。

那些繁盛的植物和微生物需要碳才能生存;它们储存碳的选择是大气中的二氧化碳(CO2)。通过光合作用，植物从空气中吸收二氧化碳，给我们氧气(O2)供我们呼吸，并将碳通过它们的根部输送给微生物。

简单地说，碳储存在土壤中有三种时间长度:天、几十年和几百年。

当微生物呼出碳时，碳会在几天内回到大气中。当碳被锁在枯死的根里时，它会在地下停留几十年。当碳与土壤的实际组成部分结合时，它会在地下储存几个世纪，甚至更久。

如果有足够多的牧场主开始练习AMP放牧，这些存在了几个世纪的碳会对气候变化产生巨大的影响。

碳农业和化石燃料?

大约在同一时间，我开始研究“土壤碳牛仔”，我被介绍到壳牌的游戏衣架-壳牌石油公司的风险投资基金不寻常的想法。

我的想法是:我们知道壳牌和其他石油公司正在花费数十亿美元在碳捕获和储存上，或者用机械手段在排放源捕获二氧化碳。然后，二氧化碳被压缩并泵入地下一英里(约)处的空石油或天然气储藏中。

但是，如果这些石油公司用他们的钱来帮助牧场主过渡到AMP放牧，然后分享储存在土壤中的碳的信用额呢?如果石油公司购买这些土壤碳储存信用额度具有成本效益，而同样的土壤碳增加帮助牧场主减少运营成本，因为他们的土地上有一个更强健的生态系统，自然取代了化肥、除草剂和杀虫剂，那会怎么样?

如果我们能关闭化石燃料碳的循环呢?我们利用能量，然后将碳返回到土壤中。

我们从GameChanger那里得到了两笔赠款。第一篇文章着眼于壳牌(和其他公司)的潜在商业模式，将土壤健康作为增加利润和降低碳强度的途径。我们计划在未来几个月发布这项研究。

第二项拨款是实际测量AMP和传统放牧牧场的土壤碳含量，看看在长期、数百年的土壤碳储量中是否存在可量化的差异。这项研究正在进行中，我们计划在2016年发表。

第二笔拨款是基于德州农工大学的理查德·蒂格之前的工作。蒂格研究了德克萨斯州北部的一组AMP和传统牧场。他十年的研究显示AMP放牧者的土地每年每公顷产生的碳比他们的传统邻居多三吨。

地球上有35亿公顷的牧场。如果-,这是一个很大的如果我们可以存储一吨额外的碳每年每公顷35亿公顷,然后我们能够减少每年大约相同数量的碳排放,不会被海洋吸收,树木,植物和土壤——几乎取消了剩下的碳排放导致气候变化。

但是，就像我的科学家朋友们说的，事情要复杂得多。

科学家能从牧场主身上学到什么

拍摄期间“土壤碳牛仔”,我遇到了一群科学家们非常兴奋来了解更多关于AMP放牧以及是否提高了具体研究的重点,如土壤中的微生物和真菌、温室气体通量,放牧系统、畜牧、昆虫、农业经济和以牛肉生产。

我们因为已经形成了一个整体系统科学研究团队发现,如何以及为什么这些AMP牧场主储存额外的吨碳的土壤,以及碳如何影响水循环,生物多样性(微生物、昆虫、植物和野生动物),动物和牧场主福祉和温室气体排放。

使情况复杂化;这些牧场还排放二氧化碳、一氧化二氮和甲烷等温室气体。

最大的问题是平衡。储存的土壤碳的温室气体当量(GHGe)是否高于排放的二氧化碳、一氧化二氮和甲烷的GHGe ?基本上，AMP牧场是净碳汇还是碳排放源?我们团队的早期数据显示有下沉。

牛的饮食也是GHGe方程的一部分。许多AMP放牧者生产以草为食的牛肉，在那里，动物吃完草，从不送到饲养场。在美国，大多数牛被送到饲养场，用玉米喂养以促进体重快速增长。

我们的团队将研究用草和玉米喂养的牛肉的GHGe，包括两个关键项目:

1.因为用草饲养的牛比用玉米饲养的牛多活一年左右，那么哪种动物一生中产生的甲烷更多呢?

2.如果包括与玉米生产相关的土壤侵蚀，种植玉米的碳足迹是多少?美国农业部表示，爱荷华州每种植1磅玉米，就会有2磅土壤因侵蚀而流失。因为土壤含有碳，这可能是一个巨大的碳损失。

人们相信自然

这只是我们提出的整个系统科学的一部分。整个系统科学是混乱的，复杂的，昂贵的。

在我们的第一笔关于商业模式的GameChanger赠款中，我们与来自商界、农业、政府、非政府组织、学术界和科学界的100多位思想领袖进行了交谈。

关于通过AMP放牧来储存土壤碳，我们得出了三个关键的见解:人们相信自然;最后，我们可以看到一个可扩展的气候变化环境解决方案;这种解决方案为政治对手创造了共同点。

2014年6月，茶党共和党众议员、众议院自然资源委员会主席罗布·毕晓普(Rob Bishop)成为第一位就土壤碳问题举行听证会的国会议员。

他强烈支持AMP放牧作为气候变化可行解决方案的潜力。他会在激励更多立法者关注土壤碳储存方面做得好吗?

9月份在纽约街头参加“人民气候游行”的40万人中，我猜大约有98%的人相信牛肉生产在本质上是气候变化的一个强有力的贡献者。

当考虑到集约化的玉米生产和为了放牧而砍伐森林时，他们提出了一个强有力的理由。因此，对他们来说，AMP放牧实际上是一个很好的气候解决方案，可以生产健康的食物，清洁的水和充满活力的生态系统。

很少有人想成为牧场主——在这些人中，有更少的人是放牧开拓者，他们在改良土地的同时赚大钱。

会有更多的牧场主跟随他们的脚步吗?更好的是，这是临界质量在发生前几年的样子吗?