Estimating soil carbon sequestration potential in Portuguese agricultural soils through land-management and land-use changes: a tier 1 approach

Mariana Luís Raposo

Key information

Authors:

Mariana Luís Raposo (Mariana Luís Raposo)

Supervisors:

Paulo José Tavares Canaveira (Paulo José Tavares Canaveira); Tiago Morais Delgado Domingos (Tiago Morais Delgado Domingos)

Published in

December 19, 2023

Abstract

Para limitar o aumento da temperatura a 2ºC relativamente a valores pré-industriais, será necessário aplicar tecnologias de remoção de carbono. O sequestro de carbono pelos solos através da aplicação de determinadas práticas agrícolas e/ou conversão do uso dos solos, é uma tecnologia de remoção de carbono com baixos custos e baixo consumo energético, capaz de contribuir para a mitigar as alterações climáticas e promover a adaptação dos sistemas agrícolas às mesmas. Para solos com culturas anuais estas práticas incluem a redução da mobilização dos solos, a aplicação da sementeira direta, de rega, ou, para as pastagens, a melhoria das mesmas, através do aumento da diversidade das espécies de plantas e gestão adequada do pastoreio. A PAC (Política Agrícola Comum) promove medidas agroambientais e eco-regimes que refletem a crescente preocupação dos decisores políticos europeus em mitigar as alterações climáticas. Assim, é bastante importante melhorar a capacidade de medir, comunicar e verificar o efeito de tais práticas agrícolas nos solos europeus. Esta dissertação de mestrado apresenta-se como um estudo preliminar à compreensão do impacto das medidas agroambientais da PAC no sequestro de carbono, em Portugal Continental. Seguindo a metodologia Tier 1 do IPCC, fornecemos 1) estimativas sobre o conteúdo atual de carbono nos solos agrícolas de Portugal Continental por hectare (tC ha-1 ), 2) potenciais de sequestro/emissão anuais, C, (tC y-1 ha-1 ) que resultam da alteração de práticas específicas de gestão e/ou de alterações no uso dos solos (transições) e 3) estimativas para um total nacional teórico de sequestro de carbono por transição, destacando regiões onde estas práticas podem providenciar maior ou menor sequestro de carbono. Os resultados indicam um potencial nacional teórico máximo de sequestro de carbono de 0,06 MtC y-1 ao aplicar a sementeira direta em culturas anuais, 0,04 MtC y-1 ao transitar de culturas anuais de sequeiro para culturas anuais de regadio, 0,03 MtC y-1 na transição de culturas anuais para culturas permanentes e 0,39 MtC y-1 , ao aplicar um regime de pastagens melhoradas em pastagens pobres. Para a transição de culturas anuais para culturas permanentes, algumas regiões de Portugal Continental apresentam um potencial de emissão de C em vez de sequestro, o que destaca a necessidade de ponderação ao aplicar certas práticas. Por último, procurámos testar a pertinência das estimativas obtidas através do IPCC em refletir os valores de carbono orgânico (OC) obtidos in-situ pelas campanhas do LUCAS. Constatamos que a Metodologia Tier 1 do IPCC subestima o conteúdo de carbono nos solos em Portugal, o que poderá indicar que: i) a metodologia Tier 1 deverá ser melhorada para melhor refletir os fatores climáticos e edáficos de Portugal Continental ii) o desenvolvimento de uma metodologia de nível superior deverá ser priorizado, para o qual esforços coletivos serão necessários no sentido de coletar dados sobre os solos. It is widely accepted that, in order to limit global warming to 2ºC and to pursue efforts to stay below 1,5ºC, it is necessary to employ negative emission technologies (NETs). Soil carbon sequestration (SCS) is a NET with low energy and cost requirements with a potential to both contribute to climate change mitigation and promote adaptation of agricultural systems. For cropland and grassland soils, SCS can be achieved through adequate land-use and land management practices such as improved crop varieties, reduced tillage and no-till, conversion to irrigation and improved grasslands. The CAP (Common Agricultural Policy) promotes agri-environmental measures and eco-schemes that reflect the growing concern of European policymakers in mitigating climate change, hence, the ability to measure, communicate and verify the effect of such agricultural practices on European soil becomes pressing. This M.Sc. dissertation aims to be a preliminary study towards understanding how the CAP agri-environmental measures and eco-schemes influence SCS. Following IPCC’s Tier 1 methodology, we provide: 1) estimates on the current SOC (soil organic carbon) content in mainland Portugal’s agricultural soils; 2) sequestration/emission potentials which result from specific land management practices and land-use changes (transitions); and 3) estimates for the total national sequestration potential for each transition.