Management of harvested C in smallholder mixed farming in Ethiopia

201

From carbon source to sink : managing agriculture for climate change mitigation and food production in Ethiopia

Sub-Saharan Africa (SSA) is one of the world´s most vulnerable regions to climate change. Even though the proportion of greenhouse gas emissions produced in SSA is low, the agricultural sector has an enormous potential for climate change mitigation. The aim here is to increase understanding of the potential of climate change mitigation to enhance food security. The focus of the study is to identify the determinants of this potential, to estimate the possibilities to increase the proportion of carbon ending up in soil and to quantify the soil carbon sequestration potential of agroecological practices in Ethiopia. Identification of the determinants of the potential of climate change mitigation to enhance food security was based on in-depth interviews and focus group discussions. The assessment of carbon flows was based on interviews and sampling. Material flow analysis and carbon balance counting was used for tracking the carbon flows and for estimating the carbon losses. Quantification of the carbon sequestration potential of the agroecological practices was based on comparison of the existing plot pairs, including a plot with an agroecological practice and an adjacent plot with a traditional practice. Soil carbon sequestration in agricultural soil was considered as the most important means to promote climate change mitigation and to enhance food security. The primary factors enhancing food security were perceived to be increasing agricultural productivity and incomes from marketed crops. On the Ethiopian farms, 8 12% of the total harvested carbon was used for soil and 9 16% for food. The largest carbon losses were due to biomass burning and livestock metabolism. The proportion of carbon used for soil could mainly be increased by reducing gaseous losses. Agroforestry led to 11.4 t ha-1, restrained grazing to 9.6 t ha-1 and terracing to 1.7 t ha-1 greater soil carbon stock than did their control plots. The estimates are higher than those based on process-modelling studies. The difference probably resulted from the development and validation of process models under conditions that differ from those in East-Africa. From the results it can be concluded that the most important means perceived as enhancing food security through climate change mitigation is improving food availability through soil carbon sequestration. The proportion of carbon used for energy determines the proportion ending up in soil. Alternative energy sources are needed to increase the flow of carbon to soil. The soil carbon sequestration potential in Ethiopian agriculture is greater than previously estimated. Climate conditions and intercropping treatment should be incorporated into process models to improve their adequacy for farming systems in East Africa.Saharan eteläpuolinen Afrikka on yksi haavoittuvimpia alueita ilmastonmuutokselle. Vaikka osuus kasvihuonekaasujen tuottajana on maailmanlaajuisesti pieni, sisältää alueen maataloussektori suuren ilmastonmuutoksen hillintäpotentiaalin. Tämän väitöskirjan päämäärä on lisätä ymmärrystä ilmastonmuutoksen hillinnän mahdollisuuksista edistää ruokaturvaa. Tutkimuksen tavoitteet ovat tunnistaa tekijät, jotka vaikuttavat hillinnän mahdollisuuksiin edistää ruokaturvaa, arvioida mahdollisuuksia lisätä maahan päätyvän hiilen osuutta sekä arvioida agroekologisten menetelmien maaperän hiilensidontapotentiaalia Etiopiassa. Ilmastonmuutoksen hillinnän ruokaturvaan vaikuttavien tekijöiden tunnistaminen perustui syvähaastatteluihin ja fokusryhmäkeskusteluihin. Hiilivirtojen arviointi perustui haastatteluihin ja näytteenottoon. Hiilivirtojen jäljittämiseksi ja hiilen hävikkien arvioimiseksi hyödynnettiin materiaalivirta-analyysiä ja hiilitaselaskentaa. Arviot hiilensidontapotentiaalista perustuivat olemassa olevien, agroekologisin ja perinteisin menetelmin viljeltyjen lohkojen hiilivarastojen koon vertailuun. Tärkeimpänä ilmastonmuutoksen hillintää ja ruokaturvaa edistävänä keinona pidettiin maatalousmaan hiilensidontaa. Ensisijaisina ruokaturvaa edistävinä tekijöinä pidettiin maan tuottavuuden kasvattamista ja markkinoitavasta sadosta saatavia tuloja. Viljelyjärjestelmissä korjatusta hiilestä 8 12 % päätyi maahan ja 9 16 % ruokaan. Suurimmat hiilen hävikit syntyivät biomassan poltosta ja kotieläinten aineenvaihdunnasta. Maahan käytettävää hiiltä voitaisiin lisätä vähentämällä kaasumaisia hiilen hävikkejä järjestelmästä. Peltometsäviljelyllä saavutettiin 11.4 t ha-1, vapaan laidunnuksen rajoittamisella 9.6 t ha-1 ja viljellyillä terasseilla 1.7 t ha-1 suurempi maan hiilivarasto kontrollilohkoihin verrattuna. Arviot ovat suuremmat kuin aikaisemmin prosessimalleihin perustuvat julkaisut. Ero johtunee siitä, että mallit on kehitetty Itä-Afrikan olosuhteisin nähden poikkeavissa olosuhteissa. Tulosten perusteella voidaan päätellä, että maatalouden hillintätoimilla voidaan edistää ruokaturvaa, erityisesti parantamalla tuottavuutta ja lisäämällä ruoan saatavuutta sitomalla hiiltä maatalousmaahan. Energiaksi käytetty hiilen osuus määrittää maahan päätyvän hiilen osuuden: mitä vähemmän biomassan polttoa, sitä enemmän hiiltä päätyy maahan. Vaihtoehtoisia energialähteitä lannalle ja oljelle on kehitettävä hiilivirtojen suuntaamiseksi maahan. Etiopian maatalouden maan hiilensidontapotentiaali on aikaisempia arvioita suurempi. Ilmasto-olosuhteiden ja sekaviljelyn erityispiirteiden huomioiminen parantaisi prosessimallien soveltuvuutta Itä-Afrikassa

Resilienssi eli muutosjoustavuus maatilalla ja ruokajärjestelmässä

Maatalouteen ja ruokajärjestelmiin kohdistuu monia erilaisia muutoksia ja häiriöitä. Hyökkäyssota Ukrainaa vastaan, pitkittynyt koronapandemia, ilmastonmuutoksen kiihtymiseen liittyvät lisääntyneet sään ääri-ilmiöt sekä luontokato ja niiden vaikutukset tuntuvat koko yhteiskunnassa ja vaikuttavat viljelijänkin elämään. Globaalien häiriöiden vaikutukset välittyvät ulkomaankaupan kautta maasta toiseen. Maanviljelijöiden arjessa energian ja lannoitteiden hintojen nousu ja saatavuusongelmat sekä alhaiset tuottajahinnat aiheuttavat vakavia kannattavuusongelmia, mikä uhkaa jo vakavasti ruokajärjestelmän toimintakykyä. Maatalouden kannattavuuden parantaminen, viljelijöiden hyvinvoinnista huolehtiminen ja luonnon ekosysteemien turvaaminen on tärkeää resilienssin eli muutosjoustavuuden kehittämiseksi koska se turvaa ruoan saatavuutta ja riittävyyttä epävarmuuden lisääntyessä

Ilmastoviisaita ratkaisuja maaseudulle (VILMA) -hanke esittelee, luo ja jalkauttaa maatilojen ilmastotoimia

201

Exploring potential of carbon trading to enhance food security in Sub-Saharan Africa

vo

Engaging farmers in climate change adaptation planning: Assessing intercropping as a means to support farm adaptive capacity

201

Ilmastonmuutoksen hillintä ruokaturvan edistäjänä – hiilikaupan tarjoamia mahdollisuuksia Saharan eteläpuolisessa Afrikassa

Ilmastonmuutoksen ovat aiheuttaneet ensisijaisesti teollisuusmaat, mutta sen vaikutukset uhkaavat erityisestimaapallon köyhimpiä kehitysmaita. Afrikassa ilmaston lämpenemisen on ennustettu vähentävänsatotasoja 10–20 % tulevina vuosikymmeninä. Kansainvälinen emissiokauppa tarjoaa mahdollisuudenparantaa ilmastotasa-arvoa kehitysmaiden ja kehittyneiden maiden välillä. Kasvihuonekaasupäästöjävähentämällä ja hiilinieluja lisäämällä kehitysmaat voivat saada tuloja ja samalla kehittäämaataloutensa tuottavuutta.Tämän tutkimuksen tavoitteena oli luoda analyyttinen viitekehys niiden tekijöiden tutkimiseksi,jotka vaikuttavat maatalouden hillintäkeinojen mahdollisuuksiin edistää ruokaturvaa muuttuvassa ilmastossa,ja soveltaa tätä viitekehystä Saharan eteläpuoliseen Afrikkaan, Etiopiaan ja Central RiftValley:iin (CRV). Tässä esitellään alustavia tuloksia, jotka palvelevat väitöskirjatyön fokusointia jayksityiskohtaista suunnittelua.Analyyttinen viitekehys agroekologisten ja sosioekonomisten tekijöiden tarkastelua varten luotiinkirjallisuuden ja haastatteluiden avulla. Aiempaan tutkimukseen tukeutuen arvioitiin erimaankäyttömuotojen ilmastonmuutoksen hillintäpotentiaali Saharan Eteläpuolisessa Afrikassa, Etiopiassaja CRV:ssä. Haastattelututkimuksen avulla määritettiin Etiopian ja CRV:n maatalouteensoveltuvia hillintätoimia, jotka samalla edistäisivät ilmastonmuutokseen sopeutumista ja ruokaturvaa.Kyselyllä kartoitettiin myös mahdollisia esteitä toimenpiteiden toteuttamiselle sekä kansainväliseenhiilikauppaan osallistumiselle.Ruokaturvan parantamisen näkökulmasta lupaavimpia ilmastonmuutoksen hillintäkeinojanäyttävät olevan ne, jotka paitsi luovat tuloja hiilimarkkinoilta myös lisäävät maan tuottavuutta jaehkäisevät maan viljavuuden heikkenemistä. Saharan eteläpuolisessa Afrikassa ja etenkin Etiopiassasuurin potentiaali lisätä maan orgaanisen hiilen varastoja on jo tuotantokyvyltään ratkaisevasti heikentyneilläviljelemättömillä mailla. CRV:ssä myös viljeltyjen peltojen merkitys on suuri. Ilmastonmuutoksenlisätessä kuivuutta alueella kasvukunnoltaan heikentyneiden maiden kunnostamisen merkityskasvaa.Sopivia viljelykiertoja, peltometsäviljelyä sekä lannan kierrättämistä peltoon sen polttamisen sijaanpidettiin parhaina keinoina kohottaa peltojen viljavuutta ja sitoa hiiltä. Esteitä joillekin keinoilleasettivat alueen agroekologia ja ilmasto-olot, kuten sademäärien suuri vaihtelu, tietämättömyys,vaihtoehtoisten energialähteiden puute, teknologioiden kehittymättömyys ja köyhyys. Suurimpanaesteenä kansainväliseen hiilikauppaan osallistumiselle pidettiin tietämättömyyttä hiilikaupasta ja senedellytyksistä