Почвите играят ключова роля в борбата с климатичните промени. Органичен въглерод в почвата има два-три пъти повече, отколкото в атмосферата. Растенията предават въглеродния двуокис от въздуха на почвата и употребяват около една трета от въглеродния двуокис, произвеждан от хората. Около 10-15 на сто от него попадат в земята.

Количеството органично вещество в почвите се определя на базата на съдържанието на органичен въглерод.  

Той поддържа плодородността на почвата и е нужен за селското стопанство. В резултат на гниенето на растенията, бактериите, гъбите и почвената фауна като дъждовните червеи например се отделят органични вещества като азот и фосфор, които служат за изхранване на растенията. Това придава структура на почвата, прави я устойчива на ерозията и повишава способността й да задържа вода. По правило близо до повърхността органичните вещества са няколко процента от масата на почвата.

Повишаването на съдържанието на въглерод в световните почви само със стотни от процента годишно би отнело от атмосферата количество газ, равняващо се на емисиите на ЕС от изгаряне на фосилни горива, или около 3-4 гигатона. То ще подобри и здравето на почвата - в изследвания в Африка, Азия и Латинска Америка се установява, че  при увеличаването на съдържанието на въглерод с 0.4 на сто годишно реколтата от зърнени култури нараства с 1.3 на сто.

Въпреки това обаче около 1/3 от почвата на Земята е деградирала. Лоши земеделски практики, развитието на промишлеността и урбанизацията вземат жертви. В хода на човешката история 133 гигатона органичен въглерод са изчезнали от почвата, а са добавени около 500 гигатона в атмосферата. С намаляването на количеството органична материя почвата става все по-уязвима на ерозия, горещини и суша в порочна спирала. В най-лошите случаи се стига дотам, че нищо не може да се отглежда. Това се случва през 30-те години на миналия век в централните южни щати.

Подобряването на съдържанието на въглерод в почвата в момента е политически приоритет. На срещата за климата в Париж през 2015 г. Франция даде старт на инициативата  4X1000 - за насърчаване на изследванията и глобалните мерки за увеличаване на въглеродното съдържание с четири хилядни годишно.

Това може да бъде постигнато с 8 мерки.

Да спрем загубата на въглерод

Защитата на торфа е първи приоритет за запазване на съществуващия въглероден диоксид в почвата. Торфът задържа между 32 и 46% от въглерода в почвите, или 500-700 гигатона от около 1500 гигатона върху площ колкото половината територия на Бразилия. Всяка година тя поема около 1 на сто от въглеродните емисии на хората.

10–20% от торфените полета са пресушени или изгорели, или превърнати в земеделски терени, предимно в тропическите райони. Например пожарите, използвани за разчистване на терени по крайбрежията в Югоизточна Азия, покриха по-голяма част от Индонезия с токсична жълта мъгла през септември и октомври 2015 г. и емитираха дневно толкова въглероден двуокис, колкото произвежда целият Европейски съюз. Правителствата трябва да забранят изгарянето на торфени полета, да спрат използването им за земеделски нужди и да планират мерки за опазване на торфа от постоянното въздействие на влагата.

Деградиралите минeрални почви също имат нужда от възстановяване. Между 10 и 60 млн. кв. км почви са деградирали, което е около 40 на сто от сушата на света. Ако бъдат възстановени, те ще поемат до 10 на сто от глобалните емисии въглероден двуокис за 25-50 години с темп 3–7 гигатона CO₂ годишно.

Насърчаване на насищането с въглерод

Учените трябва да разпишат комплекс от добри практики за насищане на почвите. Доказаните методи са целогодишно засаждане на почвите, добавяне на компост или разораване. В райони с висок риск от ерозия трябва да се прилагат терасиране и контурно засаждане. Засяването на бобови растения например намалява нуждата от минерални торове.

Трябва да се разработят регионални стратегии за увеличаване на въглерода в почвата в зависимост от вида почви, климата, темпа на климатична промяна и социално-икономическия контекст. Това означава целенасочено засяване на определени култури и отказ от други или ограничаване на някои практики като например забрана на палене на слама за разчистване на терени в Азия и Южна Америка или пък на изгаряне на тропически гори в Африка. В Европа са подходящи мерки като ограничаване на минералните торове и въвеждане на екологични практики в земеделието.

Наблюдение и контрол

Изследователите и мениджърите на земеделските масиви трябва да проследяват и да правят оценка на въздействието. Дългосрочното и широкомащабно постоянно наблюдение е скъпо. То включва проучвания на почвите с вземане на стотици проби на хектар земя и лабораторни анализи, които струват около 10 евро на проба. И за да се уловят промените в нивата на органичен въглерод в почвата, е нужно тези изследвания да продължат поне 10 г. Достъпът до частни терени за извършване на наблюдението също е предизвикателство, редом с недостига на технически експерти и оборудване, особено в развиващите се страни. 

Глобалната мрежа от лаборатории за изследване на почвата (GLOSOLAN) към ООН работи за хармонизиране на стандартите и създаване на глобални програми за обучение на експерти по анализ на почвите.

Да заложим на технологии

Съвременната апаратура спомага измерванията на почвите да стават по-евтини, по-бързи и по-точни. Преносимите инфрачервени спектроскопи скоро ще могат да проследяват различните химически вещества в почвата за по-малко от 1 евро на проба. За тези устройства ще са нужни хармонизирани методологии и стандарти за измерване. Сателитните снимки също са важни за сканиране на големи райони. Изследователите трябва да създадат автоматизирани процедури и алгоритми за оценка на въглеродното съдържание от космоса.

Стратегии за изпитания

Трябва да се разработят компютърни модели и мрежа от опитни полета, за да се изпита например ефективността на отказа от разораване. Стопанствата трябва да докладват за действията си и те да бъдат контролирани и проследявани допълнително. Трябва да се събират данни за видовете почви и промяната в метеорологичните условия. Вече съществуват подобни открити бази данни като Integrated Carbon Observation System, която измерва обмена на парникови газове при 120 експериментални обекта в Европа. Но данните за почвата трябва да бъдат по-достъпни.

Включване на местните общности

Обществеността трябва да бъде информирана за значението на органичния въглерод в почвата и способността му да подобрява стопанствата ни, градините и обществените паркове. Гражданските инициативи за събиране на информация, използвана за градското планиране, трябва да бъде пренесена и върху почвите. Нужно е да се създаде глобалната открита онлайн платформа за събиране и споделяне на информация за въглерода. Тя може да се основава на GlobalSoilMap, създадена от специалисти през 2009 г. Такива открити платформи са особено подходящи за страни с ограничени финансови ресурси.

Координиране на политиката

Политическите рамки, посветени на почвите и на климатичните промени, трябва да си сътрудничат. Учените трябва да помагат на страните да интегрират целите на въглерод в почвите в ангажиментите си по Парижкото споразумение за климата. Ще са нужни цели и политики за реформа на земеделските практики по света и това ще отнеме десетилетия. Фермерите трябва да бъдат насърчавани, за да променят методите си на работа. Трябва да се предвидят финансови компенсации за покриване на разходите и рисковете. Учените трябва да проявяват повече разбиране към географските приоритети като райони с тежък климат, населени от уязвими общности.

Осигуряване на подкрепа 

Политиците трябва да включат почвения въглерод в схемите за търговия с емисии. Това ще е по-трудно от съществуващите сега схеми за CO_2, защото почвеният въглерод се измерва трудно, не е разпределен равномерно и е неустойчив. Застраховка на посевите и други услуги могат да бъдат предлагани на фермерите за подобряване на нивата на въглерод в почвите. Въглеродни кредити могат да бъдат предлагани за земи, изложени на риск от загуба на въглерода.

Някои правителства вече започват да действат. Индия вече раздаде здравни карти за нивите на 100 млн. фермери, в които се обяснява как да се тестват почвите и да се подбират торове. Китай забрани запалването на ниви. САЩ компенсират фермерите, които премахват зърнените култури и засяват терени с богати на въглерод треви.

Банките за развитие и инвеститорите трябва да увеличат глобалните инвестиционни фондове в подкрепа на действия за подобряване на въглеродното съдържание на почвите по подобие на фонда Моринга в Южна Америка и Субсахарска Африка.