Measuring carbon sequestration and climate change mitigation potential of croplands under different climatic scenarios using RothC model

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Useful for understanding long-term soil carbon dynamics under climate change, especially the saturation effect.

🏢実務担当者:Can inform agricultural practices to enhance carbon sequestration and assess the effectiveness of soil management strategies.

🏛政策担当者:Relevant for designing agricultural climate policies and carbon crediting mechanisms that account for saturation and declining efficiency.

大気を脱炭素化するには、土壌を再炭素化する。土壌の再炭素化は、炭素隔離を強化し、大気中のCO₂濃度を低減することにより、気候変動を大幅に緩和できる。中でも、農地土壌はこの点で極めて重要な役割を果たすが、気候条件の変化下におけるその長期的な炭素隔離ポテンシャルは、インドの半乾燥地域では依然として非常に不確実である。本研究では、RothCモデルとInVESTモデルを用いて、インド西部のKarvirにおける農地の歴史的および将来の土壌有機炭素（SOC）動態と、それに伴う気候緩和ポテンシャルを定量化した。126地点の圃場測定SOCサンプルに対するモデル検証では、R 2 が0.73、RMSEが4.41 t C ha −1 、わずかな過小評価バイアス（ME = −0.79 t C ha −1 ）という良好な一致が示され、RothCシミュレーションの頑健性が確認された。歴史的SOCは、2010年から2024年にかけて年間SOC蓄積が急速に進行し、農地カテゴリーでは8.08 t C ha −1 y −1 という高い隔離速度を示した。しかし、結合モデル相互比較プロジェクト第6フェーズ（CMIP6）の気候シナリオ下では、共有社会経済経路（SSP2-4.5およびSSP5-8.5）の両方における将来予測は、その隔離能力の大幅な低下によって特徴づけられる。SOC隔離の低下速度は以下のとおりである：SSP2-4.5では2030年から2050年にかけて0.41 t C ha −1 y −1 、2050年から2100年にかけて0.29 t C ha −1 y −1 、SSP5-8.5の場合では0.31および0.25 t C ha −1 である。2100年までに、SOCストックはSSP2-4.5とSSP5-8.5の両方で増加し続けるが、隔離速度は低下し続け、飽和と炭素蓄積効率の低下を示している。全シナリオ下で総SOC（TSOC）ストックは蓄積し続けるものの、隔離速度が大幅に低下することは明らかであり、蓄積効率の低下と飽和を示唆している。全体として、本研究の知見は、インド西部の農地が歴史的に効果的な炭素吸収源として機能してきたものの、現在の農業条件下では、将来の温暖化、特に高排出経路下での温暖化が、その長期的なSOC隔離および気候変動緩和能力を大幅に制約することを示している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

To decarbonize the atmosphere, recarbonize the soil. Soil recarbonization can significantly mitigate climate change by enhancing carbon sequestration and reducing atmospheric CO₂ concentrations. Among all, cropland soil plays a crucial role in this case, but its long-term carbon sequestration potential under changing climatic conditions remains highly uncertain in semi-arid regions of India. This study quantified historical and future soil organic carbon (SOC) dynamics and the associated climate mitigation potential of croplands for Karvir in western India by using the RothC and InVEST models. Model validation against field-measured SOC samples from 126 locations revealed good agreement-characterized by an R 2 of 0.73, RMSE of 4.41 t C ha −1 , and slight underestimation bias (ME = −0.79 t C ha −1 )-thereby confirming the robustness of the RothC simulations. Historical SOC showed that there was a rapid annual SOC accumulation from 2010–2024, with high sequestration rates at the cropland category at 8.08 t C ha −1 y −1 . However, under Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) climate scenarios, future projections under both shared socioeconomic pathway (SSP2-4.5 and SSP5-8.5) are marked by a considerable decline in their sequestration capacity. The rates at which SOC sequestrations decline are as follows: to 0.41 t C ha −1 y −1 from 2030 to 2050, and to 0.29 t C ha −1 y −1 from 2050 to 2100 under SSP2-4.5, and to 0.31 and 0.25 t C ha −1 in case of SSP5-8.5. By 2100, the stocks of SOC continue to rise in both SSP2-4.5 and SSP5-8.5, but the rates of sequestration continue to fall, showing saturation and reduced efficiency in carbon accumulation. Although, total (TSOC) stocks continue to accumulate under all scenarios, it is evident that the sequestration rate declines significantly, suggesting lower efficiency in accumulation and saturation. Overall, the findings of this study have shown that although western Indian croplands have acted historically as effective carbon sinks, future warming, moreover, under high-emission pathways, substantially constrains their long-term SOC sequestration and climate change mitigation capacity under current agricultural conditions.

• openalex https://doi.org/10.3389/fclim.2026.1801916first seen 2026-05-05 19:14:06 · last seen 2026-05-15 16:51:27