Terwijl de Happy Planet-index Costa Rica als eerste in de wereld op de lijst van milieuvriendelijke praktijken plaatst, is het land ook de grootste producent ter wereld van ananas. Met hulp van het IAEA en de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) onderzoeken Costa Ricaanse experts het gebruik van nucleaire technologie om telers te helpen het fruit en andere gewassen efficiënter en ecologischer te laten groeien.
(Video: Svetlomir Slavchev/IAEA)
Ze testen hoe een nieuw type bodemadditieven het gebruik van beschermingsmiddelen, meststoffen en de uitstoot van broeikasgassen kan helpen verminderen.
"De meeste telers gebruiken meer meststoffen en beschermingsmiddelen dan ananassen nodig hebben en grote delen hiervan gaan verloren als broeikasgassen of vervuilen rivieren en grondwater", zei Cristina Chinchilla, agronomiewetenschapper aan het Environmental Pollution Research Center van de Universiteit van Costa Rica (CICA).
CICA-experts werken samen met de IAEA en de FAO aan het gebruik van Biochar, een koolstofrijk materiaal gefabriceerd uit natuurlijke resten. In andere delen van de wereld heeft Biochar aangetoond dat het de bodemvruchtbaarheid kan verbeteren en tegelijkertijd de negatieve impact van chemicaliën op het milieu kan helpen verminderen.
"De meeste telers gebruiken meer meststoffen en beschermingsmiddelen dan ananassen nodig hebben en grote delen hiervan gaan verloren als broeikasgassen of vervuilen rivieren en grondwater", zei Cristina Chinchilla, agronomiewetenschapper aan het Environmental Pollution Research Center van de Universiteit van Costa Rica (CICA).
CICA-experts werken samen met de IAEA en de FAO aan het gebruik van Biochar, een koolstofrijk materiaal gefabriceerd uit natuurlijke resten. In andere delen van de wereld heeft Biochar aangetoond dat het de bodemvruchtbaarheid kan verbeteren en tegelijkertijd de negatieve impact van chemicaliën op het milieu kan helpen verminderen.
Ananassen en Biochar
Costa Rica genereert meer dan 10 miljoen ton ananasresiduen als bijproduct per oogst - elke 18 maanden - dus besloot het CICA-team deze residuen te gebruiken voor de productie van Biochar.
Vermindering van ananasresiduen is vooral belangrijk, zei Chinchilla, omdat het een broedplaats biedt voor de stabiele vlieg, een insectenplaag die verwoestend is voor vee.
Vermindering van ananasresiduen is vooral belangrijk, zei Chinchilla, omdat het een broedplaats biedt voor de stabiele vlieg, een insectenplaag die verwoestend is voor vee.
Via een IAEA-project voor technische samenwerking dat vorig jaar is gestart, gebruiken CICA-experts nucleair afgeleide technieken om de voordelen van Biochar te testen. Ze verbrijzelen de ananasplanten om Biochar te produceren voor boeren en het zo op hun grond te gebruiken. Ze passen vervolgens op percelen grond pesticiden toe die zijn gemerkt met een radioactieve isotoop: koolstof-14 (14C), waardoor ze het gedrag van de pesticiden kunnen volgen. Met deze techniek kunnen ze er ook achter komen of Biochar de bodem helpt om meer koolstof op te slaan, waardoor de CO2-uitstoot wordt verminderd.
(Infographic: F. Nassif/IAEA)
CICA-experts gebruiken ook meststoffen die zijn gelabeld met een stabiele isotoop: stikstof-15 (15N) - om daarvan het verloop te volgen. Met deze techniek willen ze zien of ananasplanten op een efficiëntere manier kunstmest kunnen opnemen als ze worden geplant in Biochargelijke grond (zie infographic hierboven). Het verminderen van het gebruik van meststoffen kan telers ook economisch helpen.
"Kunstmest en beschermingsmiddelen zijn duur", zegt Donald González, een ananasproducent in Pital, Noord-Costa Rica. Op zijn plantage zullen ze Biochar testen. "Soms moeten we kiezen: de planten eten of de familie eet".
"Kunstmest en beschermingsmiddelen zijn duur", zegt Donald González, een ananasproducent in Pital, Noord-Costa Rica. Op zijn plantage zullen ze Biochar testen. "Soms moeten we kiezen: de planten eten of de familie eet".
Gedreven door een groeiende milieubeweging en onder druk van westerse consumenten heeft Costa Rica sterke voorschriften opgesteld voor ananastelers. Bepaalde chemische stoffen zijn verboden en duurzame praktijken worden bevorderd. De mogelijkheid om het gebruik van kunstmest en beschermingsmiddelen te verminderen en tegelijk de tlers in staat te stellen hun brood te blijven verdienen en de gewassen te laten groeien die de wereld nodig heeft, is de balans waarnaar alle partijen op zoek zijn.
Donald González, producent van ananassen in Pital, noordelijk Costa Rica, in zijn vakgebied, waar wetenschappers biochar zullen testen (Photo: L. Gil/IAEA)
Vermindering van de uitstoot van broeikasgassen
In haar plan om in 2021 het eerste koolstof-neutrale land te worden, zoekt Costa Rica naar manieren om de uitstoot van broeikasgassen (BKG) te verminderen. Met de steun van het IAEA en de FAO gebruiken experts nucleaire technieken om de hoeveelheid broeikasgassen te meten die wordt uitgestoten door de bodem, inclusief grond gemengd met Biochar en om te volgen waar deze emissies precies vandaan komen.
In haar plan om in 2021 het eerste koolstof-neutrale land te worden, zoekt Costa Rica naar manieren om de uitstoot van broeikasgassen (BKG) te verminderen. Met de steun van het IAEA en de FAO gebruiken experts nucleaire technieken om de hoeveelheid broeikasgassen te meten die wordt uitgestoten door de bodem, inclusief grond gemengd met Biochar en om te volgen waar deze emissies precies vandaan komen.
"In onze transformatie naar een kenniseconomie spannen we ons in om een duurzame tuinbouw en industrie te ontwikkelen door wetenschap en technologie toe te passen", zei Carolina Vásquez Soto, Minister van Wetenschap, Technologie en Telecommunicatie.
Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dragen tuinbouw en veranderingen in landgebruiksprocedures voor meer dan 24% bij aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen en dit blijft toenemen.
Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dragen tuinbouw en veranderingen in landgebruiksprocedures voor meer dan 24% bij aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen en dit blijft toenemen.
"Het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen gerelateerd aan de landbouw is de sleutel tot de strijd tegen de klimaatverandering", zei Ana Gabriela Pérez, coördinator van het Nationale Referentie Laboratorium voor broeikasgassen en koolstof sekwestratie van de Universiteit van Costa Rica, dat het IAEA in 2014 hiervoor inrichtte.
Ana Gabriela Pérez, coördinator van het nationale referentielaboratorium van de Universiteit van Costa Rica voor broeikasgassen en koolstof sekwestratie meet de bodememissies in het experimenteerstation van Alfredo Volio Mata, Costa Rica. (Foto: L. Gil / IAEA)
Isotopische technieken kunnen essentiële informatie verschaffen over de bronnen en hoeveelheid van landbouwgerelateerde broeikasgassen, zei Zaman Mohammad, een bodemwetenschapper bij de Joint FAO/IAEA Division of Nuclear Techniques in Food and Agriculture. "Deze informatie biedt beleidsmakers voldoende kennis om weloverwogen beslissingen te nemen over nationaal en internationaal koolstofbeleid, wat uiteindelijk de toekomst van de planeet zal bepalen".
De wetenschap
Koolstof sekwestratie in de bodem
In Costa Rica hebben wetenschappers met behulp van isotopische technieken ontdekt dat het toepassen van kunstmest op de bladeren van ananasplanten veel efficiënter is dan het verspreiden van de mest op de grond. "De planten nemen meer kunstmest op via de bladeren dan via hun kleine wortels", zei Pérez. "En deze toepassing vermindert de uitstoot van broeikasgassen".
José Luis Hernández, van het Ministerie van Landbouw en Veeteelt van Costa Rica, zei dat telers hun manier van boeren hebben veranderd sinds ze de nieuwe tactiek hebben geleerd. "Kleine, middelgrote en grote ananastelers hebben hun les geleerd", zei hij. "Het toevoegen van kunstmest op de bladeren betekent meer werk, maar bespaart tegelijkertijd geld. Deze tactiek heeft beheer van het gewas grotendeels verbeterd".
De bodem is een mengsel van mineralen, organische stof, gassen en water. Koolstof is een belangrijk ingrediënt van de bodem en de gezondheid ervan, maar in een gasvormige vorm als CO2 is het een broeikasgas. Planten vangen koolstof in de vorm van CO2 uit de lucht, transformeren het in organisch materiaal en nemen het zo op in de grond, wat de bodemproductiviteit en veerkracht tegen barre klimaatomstandigheden verhoogt.
Het idee van het vastleggen en opslaan van atmosferische koolstofdioxide (CO2) in de bodem, ook wel koolstof sekwestratie genoemd, kan de toename van broeikasgassen compenseren. Door koolstofisotopen te analyseren, kunnen onderzoekers de bodemkwaliteit en de bronnen van in de bodem opgeslagen koolstof beoordelen. Door koolstof sekwestratie te meten, kunnen ze vaststellen of Biochar de bodemvruchtbaarheid verbetert en helpt om de CO2-uitstoot te verminderen.
Evenzo kunnen wetenschappers met meststoffen in gedefinieerde percelen met het stabiele stikstof-15-isotoop (15N) de hoeveelheid stikstof meten, die door planten wordt ingenomen of verloren gaat als broeikasgas in de atmosfeer, het oppervlaktewater en grondwater. Ook kunnen ze bepalen hoe effectief de gewassen de meststof opnemen. Dit helpt hen het gebruik van meststoffen op teeltbedrijven te optimaliseren.
bron: IAEA