آهک کشاورزی یک مخزن کربن در حوضه رودخانه می سی سی پی است

استفاده از کانی های کربناته در زمین های زراعی، که به آهک کشی کشاورزی معروف است، یک عمل دیرینه برای مقابله با اسیدی شدن خاک است 1، 2، 3. اگرچه آهک کردن باعث افزایش بازده محصول می شود، اما منبعی برای انتشار دی اکسید کربن کشاورزی (CO 2 ) نیز محسوب می شود 5 . در اینجا، با استفاده از سوابق در مقیاس قرنی از آهک‌سازی کشاورزی و ورودی‌های اسیدیته انسانی برای حوضه رودخانه می‌سی‌سی‌پی، نشان می‌دهیم که آهک‌سازی کشاورزی در قرن گذشته به عنوان یک مخزن کربن خالص عمل کرده است.

سوابق شار قلیایی رودخانه نشان می دهد که تقریبا 90 درصد از پتانسیل حذف ایده آل CO 2 آهک کشاورزی اضافه شده از سال 1900 (تقریبا 0.44 GtCO 2) در مقیاس حوضه با تاخیر زمانی در مقیاس دهه به دلیل تبادل کاتیونی خاک و انتقال املاح محقق شده است. این نتایج با مدل‌سازی انتقال واکنشی توان کاتیون خاک سازگار است، که نشان می‌دهد حذف خالص CO2 پس از یک پالس انتشار اولیه مرتبط با خنثی‌سازی استخرهای اسیدیته خاک ظاهر می‌شود.

چارچوب‌های حسابداری فعلی به طور ضمنی یک خلاف واقع ناقص را اعمال می‌کنند و انتشار CO2 را به افزودن آهک نسبت می‌دهند تا به ورودی‌های اسیدیته انسانی که باعث انتشار CO2 می‌شوند. آهک‌سازی کشاورزی که در برابر خلاف واقع ورودی‌های اسیدیته انسانی ارزیابی می‌شود، نشان‌دهنده یک غرق کربن خالص در حوضه رودخانه می‌سی‌سی‌پی در مقیاس‌های زمانی دهه تا قرن است. این نتایج نشان می‌دهد که مدیریت بهینه pH خاک می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای کشاورزی را کاهش دهد و به طور همزمان عملکرد محصول و سلامت خاک را بهبود بخشد.

بخش کشاورزی مسئول مقدار قابل توجهی از گازهای گلخانه ای (GHG) است که انتشارات مزرعه به چنگال تقریبا 30 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای انسانی را در سطح جهان تشکیل می دهد. در ایالات متحده، انتشار مستقیم کشاورزی حدود 10٪ از انتشار کلی را تشکیل می دهد و از سال 1990 تقریبا 8٪ افزایش یافته است. پیش بینی می شود انتشار گازهای گلخانه ای جهانی از کشاورزی تا سال 2050 تقریبا 30 تا 40 درصد افزایش یابد تا نیازهای غذایی مرتبط با رشد جمعیت انسانی را برآورده کند.

کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کشاورزی دشوار است، به طوری که بخش کشاورزی بخش بزرگی از انتشار دی اکسید کربن (CO 2 )، متان (CH 4 ) و اکسید نیتروژن (N 2 O) را در سناریوهای صفر خالص از مدل سازی ارزیابی یکپارچه نشان می دهد. بنابراین، نیاز آشکار به افزایش تولید محصول بدون افزایش انتشار گازهای گلخانه ای یا تخریب بیشتر سلامت خاک وجود دارد.

خاکهای کشاورزی اسیدی با عملکرد کمتر محصول و بازده مصرف مواد مغذی کمتر مشخص می شوند 10، 11. در نتیجه، مدیریت pH خاک از طریق افزودن سنگ آهک ریزدانه (CaCO 3 ) یا دولومیت (CaMg(CO 3 ) 2 ) به خاک 1 اغلب روش استاندارد زراعی است. این عمل آهک کشی کشاورزی 1 نامیده می شود. سیلیکات ها همچنین به عنوان اصلاح کننده خاک برای بهبود PH خاک 12 و 13 استفاده شده اند و اخیرا به عنوان مواد اولیه در هوازدگی افزایش یافته برای حذف دی اکسید کربن (CDR) مورد توجه قرار گرفته اند.

در اینجا ما از سوابق تجربی و مدل‌سازی بیوژئوشیمیایی استفاده می‌کنیم تا نشان دهیم که آهک‌سازی کشاورزی، فراتر از اثرات مثبت نشان‌داده‌شده بر عملکرد محصول، می‌تواند باعث حذف کربن در مقیاس حوضه شود.

انحلال کانی‌های کربناته در مقادیر pH پایین خاک 1، شرایطی که آهک‌سازی برای رفع آن است، منجر به تولید CO2 می‌شود:

این مبنای مفهومی این فرض مرسوم است که آهک کشاورزی یک منبع انتشار خالص CO 2 را نشان می دهد 1، 5، 16. به عنوان مثال، علیرغم برخی شواهد قبلی بر خلاف این موضوع 17، روش پیش‌فرض فهرست بین‌دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) برای انتشار CO 2 حاصل از آهک‌سازی کشاورزی، به طور موثری کربنات کربنات موجود در آهک اعمال‌شده به اتمسفر را بررسی می‌کند، در حالی که حسابداری ملی گازهای گلخانه‌ای در ایالات متحده شامل نصف مقدار کمتری از میزان انتشار کشاورزی است. منتشر شده به جو 7 .

این به معنای یک مبادله دشوار است که مستلزم سنجیدن اثرات مثبت بالقوه آهک بر عملکرد محصول و سلامت خاک در برابر پتانسیل افزایش انتشار CO2 کشاورزی است.

در اینجا ما با استفاده از داده‌های سری زمانی چند دهه برای یکی از بزرگترین حوزه‌های آبخیز کشاورزی روی زمین - حوضه رودخانه می‌سی‌سی‌پی (MRB) تأثیر آهک بر انتشار CO2 کشاورزی را دوباره بررسی می‌کنیم. ما نشان می‌دهیم که چارچوب‌های مفهومی موجود برای ردیابی اثرات آب و هوایی مدیریت pH خاک کشاورزی ناکافی هستند.

به طور خاص، ما استدلال می‌کنیم که ورودی اسیدهای قوی انسانی به سیستم‌های کشاورزی، به‌ویژه اسیدهای سولفوریک و نیتریک ناشی از استفاده از سوخت فسیلی و کوددهی نیتروژن و چرخه در خاک است که باعث انتشار CO2 می‌شود تا ورودی‌های آهک کشاورزی (اطلاعات تکمیلی، بخش 2).

در آب‌های سطحی با pH بافر شده توسط یون‌های بی‌کربنات و کربنات، افزودن اسیدهای قوی PH را کاهش می‌دهد و سیستم کربنات را با پروتونه کردن بی‌کربنات به سمت CO 2 سوق می‌دهد که منجر به انتشار CO2 به صورت موضعی یا به دنبال انتقال پایین دست و تعادل مجدد سیستم کربنات می‌شود. این تیتراسیون اسیدی بی کربنات منبع خالص CO 2 برای جو در مقیاس حوضه است، زیرا اسیدیته اضافه شده، قلیائیت موجود را به CO2 تبدیل می کند، صرف نظر از اینکه قلیاییت اضافی از طریق آهک تامین شود یا خیر.

برای ارزیابی دقیق تأثیر آهک بر انتشار CO 2، باید انتشاراتی را در نظر گرفت که بدون افزودن آهک، اما با افزودن اسیدیته انسانی (یعنی سناریوی "ضد فاکتور") رخ می داد. با مقایسه انتشار گازهای گلخانه‌ای که هنگام افزودن آهک به خاک‌ها با این سناریوی خلاف واقع اتفاق می‌افتد، نشان می‌دهیم که پس از یک پالس انتشار اولیه، آهک‌سازی یک مخزن خالص CO2 یکپارچه با زمان در MRB بوده است، البته با یک تاخیر زمانی به ترتیب دهه‌ها بین کاربرد آهک کشاورزی و صادرات خالص کربن ناشی از تبادل کاتیونی محلول خاک.

MRB فرصت منحصر به فردی را برای ارزیابی پویایی افزودن و حذف اسیدیته از طریق آهک‌سازی در زمین‌های کشاورزی در مقیاس‌های فضایی و زمانی بزرگ ارائه می‌دهد. حوضه آبریز 41٪ از کل مساحت و تقریبا 65٪ از سطح زمین زراعی ایالات متحده آمریکا را پوشش می دهد 18، اکثریت ورودی آهک کشاورزی را دریافت می کند 1، 2، 3، 7، و شیمی رودخانه آن به شدت تحت تاثیر فرآیندهای کشاورزی قرار می گیرد.

استفاده از داده‌های جغرافیایی و سری زمانی برای ورودی‌های نیتروژن (N) و گوگرد (S) 24، 25، 26، 27، 28، 29، 30، 31، 32، 33، 34، 35، 3، آهک کشاورزی، 3، 7،1 آلودگی اسیدیته انسانی و بافر عمدی این اسیدیته با افزودن قلیاییت از طریق آهک کشاورزی در قرن گذشته را کمی کنید. سوابق گردآوری شده در اینجا (شکل 2 و شکل های تکمیلی.

20-26) در مجموع به ما اجازه می دهد تا یک تخمین مرتبه اول از افزوده های انسانی اسیدیته و قلیاییت در سراسر MRB ایجاد کنیم، هم تکامل زمانی و هم ناهمگونی منطقه ای آنها را در طول توسعه کشاورزی صنعتی و افزایش اولیه و کاهش بعدی آلودگی اسیدی ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی حل کنیم.

a، منطقه در نظر گرفته شده در تجزیه و تحلیل سری زمانی ما، با مقادیر pH خاک نشان داده شده برای بافت 49. b، نقشه منطقه‌ای ایستگاه‌های اندازه‌گیری رودخانه سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده که در این مطالعه برای ساخت سری‌های زمانی پایین دست جریان‌های رودخانه‌ای استفاده شد (شکل تکمیلی 1). داده ها در a از ref. 49 .

a، سری زمانی ورودی‌های اسیدیته انسانی و افزودن قلیاییت از طریق آهک‌سازی کشاورزی برای MRB. Σ نشان‌دهنده مجموع مشارکت‌های اسیدیته-ورودی انسانی است. b-e، توزیع فضایی بودجه‌های اسیدیته و قلیایی انسانی در سراسر ایالات متحده آمریکا برای سال‌های منتخب: 1930 (b)، 1945 (c)، 1980 (d) و 2010 (e). ورودی‌های اسیدیته انسانی در نظر گرفته‌شده عبارتند از اکسیداسیون کود و کود، رسوب اتمسفر اسید سولفوریک و نیتریک حاصل از اکسیداسیون انتشارات انسانی SO2 و NOx، کانی‌سازی SON و BNF.

تنها ورودی قلیایی در نظر گرفته شده آهک است. در صورت وجود، مجموعه داده‌های تجربی صریح فضایی (آهک در سطح شهرستان، ورودی‌های کود و کود دامی؛ وسعت محصول برای BNF؛ و نقشه‌های کربن آلی خاک با چگالی بالا برای تخمین ذخایر SON) هماهنگ شده و به‌عنوان تخمین‌گر اولیه استفاده می‌شوند. رسوب S و N اتمسفر به محصولات مدل 31 وابسته است. مقادیر بین سال های مرجع با استفاده از داده های سری زمانی ملی (کود، آهک، رسوب) 1، 2، 7، 28، 29، 32 یا محصولات مدل صریح فضایی (کود، BNF، SON) 30، 33، 50 درون یابی یا برون یابی می شوند.

عدم قطعیت های نشان داده شده در a بر اساس عدم قطعیت های اسمی اختصاص داده شده به سال های مرجع است و با فاصله زمانی از نزدیک ترین سال مرجع افزایش می یابد. برای ورودی اسیدیته مجموع، عدم قطعیت‌های همه مشارکت‌های مشتق‌شده از N ابتدا منتشر شد و سپس به عدم قطعیت اسیدیته مشتق‌شده از S اضافه شد، و با 1± s.d همزمان مطابقت داشت. اغتشاش ورودی های N و S جداگانه در SCEPTER.

یک افزایش واضح و مستند در کاربرد آهک کشاورزی بین سال‌های 1935 و 1950، از تقریبا 1 میلیون تن (106 تن) آهک در سال به تقریبا 20 میلیون تن در سال تا سال 1950 در سطح ملی وجود دارد که مربوط به افزایش معادل در ورودی‌های قلیایی انسانی است (شکل 2a3). نرخ کاربرد کود و اسیدیته مربوط به MRB نیز از دهه 1930 به طور قابل توجهی افزایش یافته است، با افزایش آشکار بین سال‌های 1960 و 1980 و کاهش در دهه‌های بعدی.

رسوب اسیدی اتمسفر ناشی از اکسیداسیون SO2 و NOx منتشر شده عمدتا در طی احتراق سوخت فسیلی انسانی به تدریج در اوایل قرن افزایش یافت، اما در دهه‌های اخیر به دلیل گسترش مقررات مربوط به انتشار و کیفیت هوا به شدت کاهش یافته است. تولید اسیدیته از نهاده های کود دامی 32، کانی سازی نیتروژن آلی خاک (SON) 33، 34 و تغییرات انسانی در تثبیت بیولوژیکی نیتروژن (BNF) 35 در زمین های کشاورزی به تدریج در طول زمان افزایش یافته است.

امروزه، تولید اسیدیته از نیتریفیکاسیون کود تقریبا 50 درصد از نهاده‌های اسیدیته انسانی را تشکیل می‌دهد - سهمی که از سال 1980 عمدتا به دلیل کاهش ورودی‌های اسیدیته مربوط به سوخت‌های فسیلی در اتمسفر افزایش یافته است.

روی هم رفته، این داده‌های سری زمانی جمع‌آوری‌شده به ما اجازه می‌دهند تا یک تعادل اسید-باز صریح فضایی برای MRB در قرن گذشته ایجاد کنیم. به طور کلی، آلودگی اسیدیته انسانی بین سال های 1900 و 1970 به شدت افزایش یافت، از 450-800 مول در هکتار در 1 سال-1 (میانگین MRB؛ شکل 2a) به تقریبا 1350-1600 مول در هکتار در 1 سال-1 پس از سال 1970.

در سراسر حوضه آبریز MRB، نهاده‌های اسیدیته انسانی به میزان زیادی از ورودی‌های قلیایی از طریق آهک‌سازی کشاورزی در قرن گذشته پیشی گرفته‌اند، با تقریبا 20 Tmol (1012 مول) بیش از حد تجمعی اسیدیته ورودی به MRB تا سال 2015، که معادل تقریبا 50 درصد اسیدیته کل اضافه شده است. نکته مهم این است که یک دوگانگی فضایی در تعادل اسید- باز وجود دارد، با ورودی‌های آهک عمدتا در زمین‌های زراعی متمرکز در کمربند ذرت غرب میانه 3 (شکل 2b-e و شکل تکمیلی).

27)، که در آن آهک‌سازی پایدار از اواسط قرن بیستم به‌طور محلی ورودی‌های اسیدیته انسانی را جبران کرده یا از آن فراتر رفته است. در مقابل، مناطق وسیعی از زمین قلیایی کمی دریافت می‌کنند، اما هنوز ورودی‌های اسیدیته انسانی را تجربه می‌کنند، از جمله در نیمه غربی MRB، که ممکن است تا حدی منعکس‌کننده pH پس‌زمینه خاک بالاتر باشد (شکل 1). در نتیجه، اسیدیته بیش از حد در سطح حوضه تا حد زیادی منعکس کننده ورودی‌های مناظر غیر مدیریتی به جای شرایط در مناطق آهکی است.

نتایج ما نشان می‌دهد که در مقیاس حوضه، ورودی‌های قلیاییت از طریق آهک‌سازی کشاورزی در MRB برای مقابله با ورودی‌های اسیدیته ناشی از اکسیداسیون ورودی‌های نیتروژن و آلودگی گوگرد اتمسفر کافی نبوده است (شکل 2a). این عدم تعادل در بودجه اسیدیته نشان می‌دهد که سطوح pH خاک و رودخانه غیرکشاورزی کمتر از آن چیزی است که در غیر این صورت بدون اختلالات انسانی تعادل اسید-باز وجود دارد.

برای ارزیابی مکانیکی تأثیر اسیدیته و قلیاییت ورودی بر چرخه کربن MRB، ما شارهای سری زمانی خود را به یک مدل حمل و نقل واکنش گر شبکه ای (SCEPTER) وارد می کنیم که اثرات تغییرات محلی خاک و شیوه های کشاورزی را بر آزادسازی یا حفظ قلیایی در خاک های سطحی به حساب می آورد (اطلاعات روش 3، 36 و اطلاعات تکمیلی روش 3).

ما مدل را با داده‌های آب و هوایی تاریخی 37، شبیه‌سازی هوازدگی خاک سطحی (0-0.5 متر) تحت دو عضو انتهایی هیدرولوژیکی - فقط بارش (P) و بارش منهای تبخیر و تعرق (P-ET) - که محدوده قابل قبول (P تا P-ET) شارهای آب را در برهم‌کنش با لایه‌های سطحی خاک در سطح بالایی قرار می‌دهند.

سپس می‌توانیم یک سناریوی «ضد فاکتی» را که شامل ورودی‌های اسیدیته انسانی است، اما آهک‌سازی کشاورزی را با سناریویی شامل آهک‌سازی کشاورزی و ورودی‌های اسید حذف می‌کند، مقایسه کنیم، و تأثیر افزودن آهک بر تعادل CO2 واکنش‌های اسید-باز در مقیاس MRB را جدا کنیم (شکل 3a).

a، انتشار CO 2 با مدل حمل و نقل واکنشی که توسط داده های سری زمانی برای شار اسیدیته انسانی با و بدون آهک سازی کشاورزی هدایت می شود، برآورد شده است. انتشار تخمینی CO 2 تحت چارچوب های حسابداری IPCC و GHG ایالات متحده برای انتشار CO 2 مشتق شده از آهک برای مقایسه 5، 7 نشان داده شده است. b، سینک کربن تجمعی حاصل از آهک‌سازی کشاورزی که از پتانسیل CDR ایده‌آل آهک، شبیه‌سازی‌های مدل حمل و نقل واکنشی (SCEPTER) و شارهای قلیایی رودخانه اضافی در MRB برآورد شده است.

برای تخمین تجربی رودخانه، قلیاییت بی کربنات اضافی با فرض اینکه نیمی از کربن آن از آهک و نیمی از اتمسفر گرفته شده است به CDR تبدیل می شود. تخمین‌های SCEPTER در عوض مستقیما از تفاوت مدل‌سازی‌شده در تولید CO 2 بین شبیه‌سازی‌های اسیدیته و اسیدیته به اضافه آهک محاسبه می‌شوند. پتانسیل ها و شارهای CDR سالانه در شکل تکمیلی 19 نشان داده شده است.

c-f، تأثیر خالص CO2 صریح فضایی آهک‌سازی در سال‌های 1930 (c)، 1945 (d)، 1980 (e) و 2010 (f) بر اساس شبیه‌سازی‌های انتقال واکنشی ورودی‌های اسیدیته و قلیایی انسانی (میانگین P و P-ET). شبیه‌سازی‌ها یک پالس اولیه انتشار CO 2 را به دنبال افزودن آهک (d) نشان می‌دهند، قبل از اینکه حذف پایدار کربن پدیدار شود (e, f) زیرا استخرهای اسیدیته خاک خنثی می‌شوند و اسیدیته قابل تعویض به تعادل جدیدی با ورودی‌های کاتیون و قلیایی افزایش می‌یابد (اطلاعات تکمیلی، بخش 3.2 و ضمیمه 1 را مقایسه کنید).

عدم قطعیت در a و b با محدوده مدل P به P-ET برای SCEPTER مطابقت دارد، با عدم قطعیت اضافی ناشی از ± s.d. تنوع در ورودی های مدل به صورت یک پاکت سایه روشن تر نشان داده شده است. ± 1 s.d. از 1000 کشف مونت کارلو برای سینک کربن تحقق یافته تخمین زده شده از شار قلیایی اضافی رودخانه. و عدم قطعیت‌های اسمی به سال‌های با داده‌های سرشماری آهک، با عدم قطعیت‌ها به عنوان تابعی از فاصله زمانی از نزدیک‌ترین سال مرجع افزایش می‌یابد (روش‌ها). عدم قطعیت های تجمعی آهک همبستگی کامل زمانی را فرض می کنند.

نتایج ما نشان می‌دهد که انتشار CO2 بالقوه از اسیدیته انسانی به طور قابل‌توجهی بزرگ‌تر از انتشار CO2 تخمینی از آهک کشاورزی تحت چارچوب‌های معمولی IPCC و حسابداری GHG ایالات متحده است (شکل 3a؛ شبیه‌سازی اسیدیته SCEPTER). به عنوان مثال، در سال 1980، نتایج ما نشان می‌دهد که اسیدیته انسانی برای ایجاد انتشار CO2 معادل تقریبا 20 MtCO2 yr-1 بدون آهک‌سازی کشاورزی کافی بود، در حالی که انتشار گازهای گلخانه‌ای به حدود 15 MtCO2 yr-1 با آهک‌سازی کاهش می‌یابد.

در مقابل، IPCC و حسابداری GHG ایالات متحده تخمین می زند که به طور ضمنی از ورودی آهک به عنوان نماینده ای برای خنثی سازی اسیدیته در خاک استفاده می کند، بسیار پایین تر از هر دو مقدار است، به ترتیب تقریبا 7 MtCO 2 yr-1 و تقریبا 3.5 MtCO 2 yr-1، که به وضوح تأثیر اسیدیته در جو را دست کم می گیرد.

چارچوب فعلی IPCC برای محاسبه انتشار CO 2 آهکی 5 تنها زمانی می تواند تخمین های عددی دقیقی ارائه دهد که افزودن قلیایی از طریق آهک سازی با ورودی های خالص اسیدیته خالص به سیستم برای دوره های طولانی مطابقت داشته باشد (یعنی سیستم در حالت ثابت است؛ اطلاعات تکمیلی، بخش 5)، که به ندرت در ایالات متحده اتفاق افتاده است. 38 .

این نشان می دهد که این شار اسیدیته انسانی به جای ورودی آهک کشاورزی است که باید معیاری برای ارزیابی انتشار CO 2 و ایجاد سناریوهای خلاف واقع برای مداخلات در سیستم کشاورزی باشد (روش ها و اطلاعات تکمیلی، بخش 2). به طور خاص، نرخ‌های پایه یا خلاف واقع انتشار CO2 از سیستم‌های کشاورزی باید بر اساس شار اسیدیته انسانی، به جای شار آهک کشاورزی، و تأثیر آهک‌سازی کشاورزی بر انتشار گازهای گلخانه‌ای باید بر اساس این خلاف واقع ارزیابی شود.

n بر اساس هر عامل انتشار فرضی فقط برای آهک. در واقع، نتایج ما نشان می‌دهد که ورودی‌های آهک کشاورزی در MRB انتشار کلی CO 2 را در یک مقیاس زمانی دهه‌ای کاهش داده است - و نشان می‌دهد که آهک‌سازی کشاورزی در بیشتر قرن گذشته در حوضه می‌سی‌سی‌پی، یک مخزن کربن خالص نسبت به خلاف واقع در مقیاس حوضه بوده است (شکل 3a). ما همچنین دریافتیم که عدم قطعیت در ورودی‌های اسیدیته در درجه اول بر انتشار CO2 خلاف واقع تأثیر می‌گذارد، اما تأثیر کمی بر تأثیر استنباط‌شده آهک محاسبه‌شده از شبیه‌سازی‌های همسان با و بدون آهک‌سازی دارد.

در عوض عدم قطعیت در بزرگی سینک استنباط‌شده عمدتا ناشی از عدم قطعیت در ورودی‌های آهک بازسازی‌شده است (اطلاعات تکمیلی، بخش 3.3 و شکل‌های تکمیلی 12-15).

تفاوت بین شبیه‌سازی‌ها با و بدون آهک‌سازی کشاورزی، تخمینی از CDR کل مرتبط با آهک‌سازی در MRB در قرن گذشته را ارائه می‌کند، که ما آن را با شارهای بی‌کربنات رودخانه اضافی مشاهده‌شده به‌عنوان یک تخمین مستقل از CDR مبتنی بر آهک مقایسه می‌کنیم. علیرغم پالس مختصری از انتشار CO 2 هنگامی که آهک سازی برای اولین بار در اواخر دهه 1930 افزایش یافت (شکل 2).

3a,d)، رویکرد مدل‌سازی ما حذف تجمعی 0.22-0.37 GtCO2 را از طریق آهک‌سازی کشاورزی بین سال‌های 1900 و 2015 تخمین می‌زند (محدوده سناریوی SCEPTER P تا P-ET، 0.18-0.41 GtCO 2 در سراسر سناریوهای ورودی-عدم قطعیت)، در تمام سناریوهای عدم قطعیت ورودی، حذف می‌شود؛ شکل 3. ورودی ها (شکل 3c-f و شکل تکمیلی 20). برآورد تجربی متناظر ما از شارهای بی کربنات اضافی رودخانه 21، 22 در مقایسه با خط پایه قبل از 1935 به دست آمده است (روش ها، شکل تکمیلی

1 و اطلاعات تکمیلی، بخش 1) مربوط به 0.401 (0.091±) GtCO 2 از CDR تجمعی مرتبط با آهک است که به خارج از MRB منتقل شده است (شکل 3b). مطابقت نزدیک بین تخمین‌های شار مستقل از پایین به بالا (مبتنی بر مدل) و از بالا به پایین (مبتنی بر رودخانه)، با برآورد تجربی که در محدوده کامل عدم قطعیت SCEPTER قرار می‌گیرد، از این فرضیه پشتیبانی می‌کند که آهک‌سازی کشاورزی به عنوان یک مخزن کربن خالص در حوضه آبریز رودخانه می‌سی‌سی‌پی در قرن گذشته عمل کرده است. این بیشتر توسط تغییرات در نسبت بین غلظت کاتیون‌های پایه و HCO3- پشتیبانی می‌شود (رجوع کنید.

17 ; روش‌ها) که نشان می‌دهد کسر کاتیون‌های متعادل‌شده توسط قلیائیت کربنات در طول زمان افزایش یافته است زیرا حوضه به تدریج به یک مخزن بزرگ‌تر CO2 تبدیل شده است (شکل تکمیلی 2).