Potential of Negative Emission Technologies (NETs) on restoring land affected by illegal cultivation in Colombia

Abstract

Globale klimatiltak, som har som mål å holde temperaturøkningen under 2ºC, krever betydelige reduksjoner i klimagassutslipp på kort sikt. Det økende gapet mellom dagens utslipp og nødvendige reduksjoner understreker viktigheten av teknologier for negative utslipp (NETs). Blant disse teknologiene fremstår naturlig gjengroing (NR) og bioenergi med karbonfangst og -lagring (BECCS) som lovende strategier. Imidlertid står effektiv implementering av disse teknologiene overfor en stor utfordring: tilgjengeligheten av land. Denne begrensningen er kritisk på grunn av konkurrerende krav fra matproduksjon og samspillet med komplekse sosioøkonomiske spørsmål som fattigdomsbekjempelse.

Gitt den kritiske begrensningen av landtilgjengelighet, utforsker vårt prosjekt den ubenyttede muligheten for å bruke landområder påvirket av ulovlig kokadyrking i Colombia. Denne praksisen har alvorlige miljømessige konsekvenser, som fører til omfattende avskoging, jordforringelse og tap av biologisk mangfold. Bare i 2022 var et alarmerende historisk rekord på 230 344 hektar under kokadyrking. Denne forskningen søker å forstå potensialet for å omdisponere disse områdene for klimaforbedrende tiltak gjennom NETs, og tilbyr en dobbel fordel av miljørestaurering og å adressere et viktig sosialt problem.

Studien bruker stedsspesifikke biomasseutbytter og livssyklusutslipp for å utvikle en sammenligning mellom fire landbaserte avbøtingsscenarier på disse områdene. Scenario 1, som fokuserer på naturlig gjengroing (NR), indikerer et potensial for å redusere 5.14 millioner tonn CO2 per år. Scenario 2, som integrerer NR med bioenergi med karbonfangst og -lagring (BECCS), gir et resultat på 4.86 millioner tonn CO2 per år. Scenario 3, agroforestrysystemet (AFS), som integrerer Para-gummi og kakao, kan lagre opptil 4.09 millioner tonn CO2 per år. Scenario 4, som fokuserer utelukkende på bioenergi (BE), viser et avbøtingspotensial på 3.87 millioner tonn CO2 per år. Disse representerer avbøtingspotensialer på henholdsvis 3.76%, 3.55%, 2.99% og 2.83% av Colombias totale årlige utslipp.

I Colombia, et land kjent for sin rikdom på biologisk mangfold, representerer naturlig gjengroing (NR) en utmerket mulighet for å restaurere land påvirket av ulovlig dyrking, og etablere en positiv synergi mellom naturbevaring og klimatiltak. Agroforestrysystemet (AFS) tilbyr betydelige sosioøkonomiske muligheter for lokalsamfunn påvirket av kokadyrking, med potensial til å modernisere landbruket og fremme bygdeutvikling. Selv om bioenergi med karbonfangst og -lagring (BECCS) presenterer et betydelig klimatiltakspotensial, står det overfor tekniske utfordringer på grunn av mangel på infrastruktur og behovet for et monokulturmønster.

Global climate stabilization efforts, aimed at keeping temperature increases below 2ºC, require significant reductions in greenhouse gas emissions in the near term. The widening gap between current emissions and necessary reductions elevates the importance of Negative Emission Technologies (NETs). Among these technologies, Natural Regrowth (NR) and Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) emerge as promising strategies. However, the effective deployment of these technologies faces a major challenge: the availability of land. This constraint is critical due to competing demands from food production and the intersection with complex socio-economic issues like poverty alleviation.

Given the critical constraint of land availability, our project delves into the untapped opportunity of using lands affected by illegal coca cultivation in Colombia. This practice has dire environmental consequences, leading to widespread deforestation, soil degradation, and biodiversity loss. In 2 alone, an alarming historical record of 230 344 hectares were under coca cultivation. This research seeks to understand the potential of repurposing these areas for climate change mitigation through NETs, offering a dual benefit of environmental restoration and addressing a key social issue.

Our study uses site-specific biomass yields and life-cycle emissions to develop a comparison between four land-based mitigation scenarios on these territories. Focusing on Natural Regrowth (NR) indicates a potential to mitigate 5.14 million tons of CO2 per year. Integrating NR in Protected Areas and Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) yields a result of 4.86 million tons of CO2 per year. The Agroforestry System (AFS), integrating Para rubber and cacao, can sequester up to 4.09 million tons of CO2 per year. Focusing solely on Bioenergy (BE) shows a mitigation potential of 3.87 million tons of CO2 per year. These represent mitigation potentials of 3.76%, 3.55%, 2.99%, and 2.83% of Colombia's total emissions annually, respectively.

In Colombia, a country known for its richness in biodiversity, Natural Regrowth (NR) represents an excellent opportunity for restoring the land affected by illegal cultivation, establishing a positive synergy between nature conservation and climate change mitigation. The Agroforestry System (AFS) offers significant socioeconomic opportunities to communities affected by coca cultivation, with the potential to modernize agriculture and foster rural development. While Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) presents substantial climate mitigation potential, it faces technical challenges due to the lack of infrastructure and the need for a monoculture pattern.