Photosynthetic limits on carbon sequestration in croplands
Notice bibliographique
Résumé
How much C can be stored in agricultural soils worldwide to mitigate rising carbon dioxide (CO2) concentrations, and at what cost? This question, because of its critical relevance to climate policy, has been a focus of soil science for decades. The amount of additional soil organic C (SOC) that could be stored has been estimated in various ways, most of which have taken the soil as the starting point: projecting how much of the SOC previously lost can be restored, for example, or calculating the cumulative effect of multiple soil management strategies. Here, we take a different approach, recognizing that photosynthesis, the source of C input to soil, represents the most fundamental constraint to C sequestration. We follow a simple “Fermi approach” to derive a rough but robust estimate by reducing our problem to a series of approximate relations that can be parameterized using data from the literature. We distinguish two forms of soil C: ‘ephemeral C’, denoting recently-applied plant-derived C that is quickly decayed to CO2, and ‘lingering C,’ which remains in the soil long enough to serve as a lasting repository for C derived from atmospheric CO2. First, we estimate global net C inputs into lingering SOC in croplands from net primary production, biomass removal by humans and short-term decomposition. Next, we estimate net additional C storage in cropland soils globally from the estimated C inputs, accounting also for decomposition of lingering SOC already present. Our results suggest a maximum C input rate into the lingering SOC pool of 0.44 Pg C yr−1, and a maximum net sequestration rate of 0.14 Pg C yr−1 – significantly less than most previous estimates, even allowing for acknowledged uncertainties. More importantly, we argue for a re-orientation in emphasis from soil processes towards a wider ecosystem perspective, starting with photosynthesis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».