Month: February 2020

34) Commenting FAO’s HLPE 15 // Commentaires du HLPE 15 de la FAO

Posted in biochar, biogeotherapy, carbon farming, carbone capture and storage, climate change, geotherapy, GHG sequestration, global warming, natural carbon capture and storage, natural carbon solutions, nature-based solutions, negative emissions technologies, regenerative agriculture, regenerative development, remineralization, restoration agriculture, restorative agriculture, soil health, solar dollar, solutions to global warming, sustainable developmentTagged , , , , , , , , , , , Leave a comment

(en français ci-dessous, in French below)

Thank you for your invitation to comment Food Security and Nutrition: Building a global narrative towards 2030 — a High Level Panel of Experts (HLPE) report of the Committee on World Food Security. I attended the FAO Global Symposium on Soil Organic Carbon in Rome, March 2017. Since FAO’s HLPEs is a pleasant discovery, including Mr Patrick Caron’s conferences on the web. I am glad to comment. Coming from the business of biochar, let me talk about soils; their power to solve the food and climate crisis.

I welcome the recognition of food security and nutrition enhancement potential of agro-ecological and other innovative approches in the HLPE 14, about the roles of livestock in HLPE 10. Yet HLPE 15 draft misses important points in my opinion. Big changes are occurring in agriculture. They question the status quo. For example, the Natural Ressources Conservation Service, a branch of the USDA created to fight the dust bowl a century ago, now admits in videos and documents that what USDA’s promoted for years—heavy ploughing, use of chemical fertilizers to feed plants, chemicals to fight pest, GMOs—were inappropriate. Representative Ray Archuleta admits what he used to diffuse himself was misinformed and misleading. From feeding plants, NRCS has completely shifting to feeding and building soils, turning towards soils’ life web. It is a 180° turn around. No-till with cover crops, covering soils at all time (armor the soil), having roots in soils all year around, high biodiversity, and, putting animals back to feed the land, are the new five principals. Archuleta’s soils test on youtube should be seen by anyone interested in food security, erosion control, water absorption and retention or other agriculture related topics as soils’ health. Carbon levels is now the criteria of a healthy and productive soil, as it should be.

Principals applied by farmers Gabe Brown and David Brandt. Brown has written a book, Dirt to Soil — One Family’s Journey into Regenerative Agriculture. It explains these very successful practices. Building healthy soils for healthy nutrition for healthy people, are principles now defended by Farmers’ Footprint—an NGO animated by Dr. Zach Bush MD, among others. Brown’s book should be in your references. It is a revolution in human’s thinking regarding how to produce food and make agriculture profitable. It shows farmers can learn by observation, by incremental experiences. It shows agriculture can be a sink not a source of GHG, that it can be a ‘nature-based climate solutions’, be part of ‘regenerative development’—we prefer the broader more inclusive term ‘geotherapy’ that we hope to publicize in international arenas. Brown Ranch site says: « We believe in and practice Holistic Management, a part of which is farming and ranching in nature’s image. We strive to solve problems in a natural and sustainable way. Improving soil health is a priority and no-till farming has been practiced since 1993. A diverse cropping strategy, which includes cover and companion crops are used. We have now eliminated the use of synthetic fertilizers, fungicides, and pesticides. We use minimal herbicide and are striving to eliminate it. We do not use GMOs or glyphosate. Our ever evolving grazing strategy allows most of our pastures a recovery period of over 360 days. These strategies have allowed the health of the soil, the mineral and water cycles to greatly improve. In other words, the natural resources have benefited. This results in increased production, profit and a higher quality of life for us. We are moving towards sustainability for not only ours but future generations as well. »

Another reference missing is geomorphologist Dr. David Montgomery, in particular Growing a Revolution. The book gives numerous experiences of feeding soils, on big farms as on tiny farms in developing countries. One passage of the book says: « Despite the huge differences in soils, climate, and farming practices, the same guiding principles worked in both South Dakota and Ghana. Dwayne Beck patterns his practices on nutrient cycling through semiarid grasslands. Kofi Boa patterns his on nutrient cycling through tropical forest. Though specific practices differ depending on the situation of the farmer, I was starting to think that soil-building farming could be done around the world. » Montgomery, David R.. Growing a Revolution: Bringing Our Soil Back to Life (p. 141). W. W. Norton & Company. Édition du Kindle. 

Best practices of no-till and feeding the land for healthy soils, regenerative agriculture, come from all over the world. These are intellectual and agriculture revolutions not underlined enough in HLPE15 draft report. They are major shift in the way humans understand soils, insects and animals’ interactions. On animals Ms Angeline Munzara of World Vision International South Africa, brought to your attention Alan Savory’s Holistic Grazing Management in her comment of HLPE 14. The intimate and powerful co-evolution and benefits of soils and animals, big herds that still exist in Africa, should be included in HLPEs for conservation, but also to promote natural trophic chains as a foundation for new agriculture. 

To treat them well, farmers must understand how soils were built, how they work. That is the key to their own prosperity, food security and nutrition to build a global narrative towards 2030. Humanity has new knowledge: we know how to built soils, in some cases from dirt as terra preta built by First Nations in the Amazon centuries ago. This innovative and new knowledge of homo-sapiens sapiens regarding living soils, should be put to light and championed by HLPEs on food security and nutrition to reach SDG2 goals for zero hunger. All nations of the world will benefit from building healthy soils for an agriculture producing more food, with less negative externalities.  

I cannot list all references in favor of negative emissions technologies, food security and global warming reversal, many can be found at the end of my bilingual blog on wordpress entitled Geotherapy/Biogeotherapy chronicle — for food security & global warming reversal / Chronique d’une géothérapie/biogéothérapie — pour la sécurité alimentaire & l’inversion du réchauffement planétaire, © Dr. Benoit Lambert.  

Best regards, Benoit Lambert, 

Biochar Generation Inc., Canada

Commentaires du HLPE 15 de la FAO

Merci de votre invitation à commenter Food Security and Nutrition: Building a global narrative towards 2030 – dans le cadre du High Level Panel of Experts (HLPE) du Comité pour la sécurité alimentaire mondiale. J’ai participé au Global Symposium on Soil Organic Carbon à Rome, en mars 2017. Le HLPE est une découverte d’un grand intérêt, incluant les conférences de M. Patrick Caron sur la toile. Il me fait plaisir de commenter le brouillon du HLPE 15. Provenant du commerce du biochar, permettez-moi de parler des sols; de leur capacité à résoudre les crises alimentaire et climatique.

Je salue la reconnaissance du renforcement potentiel de la sécurité alimentaire et de la nutrition par l’agro-écologie et d’autres approches innovantes dans le rapport précédent HLPE 14, et du rôle des animaux dans HLPE 10. Permettez-moi de relever certaines lacunes du HLPE 15. De grands changements ont débutés en agriculture. Ils interpellent le statu-quo. Par exemple le Natural Ressources Conservation Service, une branche du Département de l’agriculture américain (USDA) créé pour combattre le dust bowl il y a un siècle, admet aujourd’hui dans des vidéos et des documents, que les promotions du USDA pendant des années — le labour intensif, l’utilisation d’engrais chimiques pour nourrir les plantes, des produits chimiques pour combattre les ravageurs, les OGMs — étaient inappropriés. Son représentant Ray Archuleta admet que ce qu’il diffusait lui-même était mal informé et même fallacieux. De nourrir les plantes, le NRCS a complètement tourné vers nourrir les sols, vers le réseau vivant des sols. Il a opéré un retournement à 180°. L’agriculture sans labour avec plantes de couverture, garder les sols couverts en tout temps (‘blinder’ les sols), avoir des racines dans les sols toute l’année, entretenir la biodiversité, et, réintroduire des animaux pour nourrir les sols sont les nouveaux cinq principes. Le test des sols d’Archuleta sur youtube devrait être vu pas quiconque intéressé par la sécurité alimentaire, le contrôle de l’érosion, l’absorption et la rétention de l’eau, et, d’autres enjeux liés à l’agriculture comme la santé des sols. Le niveau de carbone est dorénavant le critère pour un sol productif et en santé, comme cela doit être le cas. 

Des principes pratiqués par des agriculteurs comme Gabe Brown et David Brandt. Brown est l’auteur d’un livre Dirt to Soil — One Family’s Journey into Regenerative Agriculture. L’ouvrage explique ces pratiques à succès. La construction de sols en santé pour une nutrition santé pour des gens en santé, sont des principes maintenant défendus par Farmer’s Footprint — une ONG portée par le Dr. Zach Bush MD, parmi d’autres. Le livre de Brown devrait être parmi vos références. Il s’agit d’une révolution de la pensée humaine favorisant la production alimentaire et la profitabilité agricole. Le livre montre que les fermiers peuvent apprendre par l’observation, par l’application graduelle d’expériences. Il montre que l’agriculture peut être un puits plutôt qu’une source de GES, qu’elle peut être une ‘solution naturelle à la crise climatique’, promouvoir le ‘développement de régénération’ — nous préférons l’utilisation plus large et inclusive du terme ‘géothérapie’ dont nous espérons promouvoir l’usage dans les instances gouvernementales. Sur le site du ranch de Brown on peut lire: « Nous croyons et pratiquons la Gestion Holistique, dont l’agriculture et l’élevage à l’image de la nature. Nous aspirons à résoudre les problèmes de manière naturelle et soutenable. L’amélioration de la santé des sols est une priorité et nous pratiquons l’agriculture sans labour depuis 1993. Nous avons adopté une stratégie de culture diverse, incluant des plantes de couverture et d’accompagnement. Nous avons maintenant éliminé l’utilisation d’engrais, de fongicides et de pesticides synthétiques. Nous ne faisons pas usage d’OGMs et de glyphosate. Notre stratégie de pâturage en constante évolution permet à la majorité de nos pâturages une période de récupération au-delà de 360 jours. Ces stratégies ont permises la santé des sols, l’amélioration importante des cycles de l’eau et des minéraux. En d’autres mots, nos ressources naturelles se sont améliorées. Cette productivité et ces profits accrus se sont traduits par une plus grande qualité de vie pour nous. Nous progressons vers la durabilité non seulement pour nos générations mais aussi pour celles à venir. »

Autre référence manquante, celle du géomorphologie Dr. David Montgomery dans son livre Growing a Revolution. Le livre présente diverses expériences d’enrichissements des sols, sur de grandes fermes et sur de toutes petites fermes dans des pays en développement. Un passage du livre affirme: « Malgré les énormes différences de sols, du climat, et des pratiques agricoles, les mêmes principes directeurs ont fonctionné dans le Dakota du Sud et au Ghana. Dwayne Beck fonde ses pratiques sur le recyclage de nutriments dans des prairies semi-arides. Kofi Boa les siens dans une forêt tropicale. Bien que les différentes pratiques diffèrent selon la situation de l’agriculteur, je commençais à penser que l’agriculture fondée sur la construction des sols pourrait se faire de part le monde entier. » Montgomery, David R.. Growing a Revolution: Bringing Our Soil Back to Life (p. 141). W. W. Norton & Company. Édition du Kindle.

Les meilleures pratiques du sans labour et pour nourrir la terre permettant des sols en santé, l’agriculture de régénération, viennent de partout dans le monde. Ce sont des révolutions intellectuelles et agricoles qui doivent être plus visibles dans le rapport temporaire HLPE 15. Il s’agit de changements importants de la manière dont les sols sont compris, de leur interaction avec les insectes et les animaux. Concernant les animaux de ferme, dans son commentaire sur le HLPE 14, Ms Angeline Munzara de World Vision International en Afrique du Sud, avait attiré votre attention sur la Gestion Holistique des Pâturages promue par Alan Savory. Les bénéfices de la co-évolution intime entre les animaux et les sols, en particulier avec les grands troupeaux toujours existants en Afrique, devraient se refléter dans les aspects de conservation des HLPEs, mais aussi pour la promotion des chaines naturelles trophiques pour une agriculture nouvelle. 

Pour bien les traiter, les fermiers doivent comprendre comment les sols se sont construits, comment ils fonctionnent. C’est la clé de leur propre prospérité, de leur sécurité alimentaire et de leur nutrition afin de construire un récit vers 2030, et, pour les SDG2 visant à éliminer la faim. L’humanité a de nouveaux savoirs: elle sait construire des sols, dans certains cas à partir de sols très pauvres comme la terra prêta fabriquée par les Premières Nations en Amazonie il y a plusieurs siècles. Les innovations et les nouvelles connaissances d’homo-sapiens sapiens concernant les sols vivants, devraient être mises en lumières et défendues par les HLPE dans leur promotion de la sécurité alimentaire et de la nutrition. Tous les pays du monde bénéficieront de la construction de sols en santé pour une agriculture produisant davantage de nourriture, avec moins d’externalités négatives.

Je ne peux donner la liste complète des références en faveur de technologies à émissions négatives pour la sécurité alimentaire et l’inversion du réchauffement planétaire, mais plusieurs se trouvent à la fin d’un de mes blogs bilingues sur wordpress intitulé Geotherapy/Biogeotherapy chronicle — for food security & global warming reversal / Chronique d’une géothérapie/biogéothérapie — pour la sécurité alimentaire & l’inversion du réchauffement planétaire, © Dr. Benoit Lambert.

Salutations cordiales, Benoit Lambert, 

Biochar Generation Inc., Canada

33) Show me the money for a geotherapy // Montrez-moi l’argent pour une géothérapie

Posted in biochar, biogeotherapy, carbon farming, carbone capture and storage, climate change, geotherapy, GHG sequestration, global warming, natural carbon capture and storage, natural carbon solutions, natural geo-engeneering, nature-based solutions, negative emissions technologies, regenerative agriculture, regenerative development, remineralization, restoration agriculture, restorative agriculture, soil health, solutions to global warming, sustainable developmentTagged , , , , , , , , , , , 3 Comments

(en français plus bas, in French below)

Among a small epistemic community surrounding the promotion of the term geotherapy, Dr. Delton Chen comes as the economist. His proposition is practical, rapid, and rewarding. Delton promotes a new green international currency, the solar dollar, to accelerate the transition to renewable energies, industrial ecology, and nature-based carbon sequestering solutions. Just what the world needs for a rapid geotherapy, to multiply low or carbon-negative initiatives. 

Delton is also promoting a ‘living systems economy’ (LSE), a biophysical model for a safe climate and sustainable growth. More precisely « a biophysical economic model for addressing the climate crisis, the ecological crisis, and unsustainable economic growth. The LSE is based on a thermodynamically plausible dual-economy architecture for managing the global carbon balance. It is underpinned by a new hypothesis for multi-agent systems and is validated against the biology of plant respiration and photosynthesis. »

Attached to LSE, Chen introduces an analysis of current market failures, but also solutions through complementary currencies for climate change. An extension to the economic welfare theory is proposed: « The Global 4C project presents a new market theory, called the Holistic Market Hypothesis (HMH), and a public policy for climate mitigation, called the Global 4C Risk Mitigation Policy. The HMH is a hypothesis that the classical theory for market externalities is inadequate for addressing the climate crisis. A major issue is that the economic welfare theory of Arthur C. Pigou (1920)—which underpins the ‘standard model’ for pricing carbon—does not address the systemic risk created by the economic system. The HMH is a theory that systemic risk is a second externality, called a systemic externality. The new theory is that the systemic externality is created by a strong physical coupling between carbon and energy, such that the problem of climate change should be considered a thermodynamic market failure—and not a classical market failure. »

Solar dollars as an answer to the second systemic externality, to a thermodynamic market failure

To bring an answer, Global 4C suggests all central banks get together and create a rewarding new international currency, for now identified as the Solar Dollar. Convertible into other currencies, the solar dollar would be given as a reward to anymore, anywhere, that can show he or she is reducing carbon emissions or sequestering carbon. The Global Carbon Reward is a policy that acts as preventative insurance against unwanted climate change. Projects that abate or sequester carbon may earn the reward as a source of foreign income for their local economy. The value of the Global Carbon Reward is managed by an internationally coordinated monetary policy, and the aim is to ensure that the reward is sufficient to manage the climate risk. No person, firm, or government is required to fund the policy, because the costs are covered by currency trading and a thin inflation levy that is spread globally under the auspices of a peak authority.

In other words, the central banks of the world get together to print solar dollars. That way, a 3 trillion dollars a year greening boost can be injected in the world economy, approximately 5% of the yearly gross world product of 80 trillions. This first world currency would boost the green economy with local projects that could be allowed by recognized national and international verifiers, as is the case with current carbon trading markets. The name ‘Solar Dollar’ is not essential to the working of the policy, however this trading name is recommended for cultural reasons says Global 4C. 

If Geotherapy is the (electric) motor, the Solar Dollar is its renewable energy source

The Solar Dollar was first proposed in 2015 by Chen, Cloud and van der Beek (2015) at an Earth System Governance conference in Canberra, Australia. The Global 4C policy was introduced in 2017 in a journal paper titled « Climate Mitigation Policy as a System Solution: Addressing the Risk Cost of Carbon » which presents a new market hypothesis for the Risk Cost of Carbon (RCC), described by the authors as a missing cost of greenhouse gas emissions and a complement to the Social Cost of Carbon (SCC). The authors write:

« The RCC is theorized, with an epistemological method, to be the (missing) complement to the SCC, and a hypothesis for the RCC is posited as the Holistic Market Hypothesis (HMH). The RCC should be internalized into the economy with a reward per tonne of additional CO2-e mitigation service and the reward price should be periodically estimated by risk-cost-effectiveness analysis. Risk-cost-effectiveness is defined here as a combination of two existing economic concepts, namely (a) risk-cost, and (b) cost-effectiveness. »

4C should be priced in foreign exchange currency markets (Forex) to mirror the risk cost of carbon and to incentivize a spectrum of mitigation services, including clean renewable energy and carbon sequestration. A public broadcast message for climate systemic risk should be made each year, in the form of a ‘100-year advance 4C price alert’, which is an assurance of reward prices for carbon mitigation (i.e. the 4C exchange rate) under a Carbon Exchange Standard (CES). The CES is a macro-prudential protocol for central banks to provide collective insurability against climate catastrophe and incentives for socio-ecological co-benefits.

Not entirely new

4C sounds like an extraordinary gymnastic for non-economists. It is true that the Solar Dollar would be a first international currency attached to no particular nation convertible in national currencies, and created with the intention to promote, accelerate and enhance, a green economy. Yet some economists close to the initiative underline that the injection of money into the system to ease a transition is pretty much what has been done in 2008 and 2009. To avoid a further gripping of the world economy, central banks printed money, and injected it into the economic system through commercial banks. A 5% green influx  of solar dollars into the economic system would generate a very moderate inflation they say, and, would create the behavior needed from a range of economic actors. 

The Solar Dollar would be an annual injection of capital. The total sum would be relativement important in the long term, and healthy economic activities would be incentivized. As it would be paid directly to actors, the solar dollar would avoid bureaucracy that seems to be an hurdle with carbon credits and carbon offsets, even when they work as in Europe. The solar dollar could promote hundreds of economic activities that either reduce GHG or sequester carbon. Health and employment benefits would be enormous. For farmers of the world, it would be a strong science-based incentive to increase carbon in their soils, boosting soil-health-regenerative-practices for a geotherapy of the Earth, while making farming economically more profitable. 

Montrez-moi l’argent pour une géothérapie

Parmi la petite communauté épistémic entourant la promotion du terme géothérapie, Dr. Delton Chen est l’économiste. Sa proposition est pratique, rapide, et propose des récompenses. Il fait la promotion d’une nouvelle monnaie internationale et verte, le dollar solaire, afin d’accélérer la transition vers les énergies renouvelables, l’écologie industrielle, et les solutions pour la séquestration du carbon fondées sur la nature. Ce dont le monde a besoin pour une géothérapie, pour multiplier les initiatives négatives en carbone. 

Delton fait également la promotion d’une ‘économie fondée sur des systèmes vivants’ (ÉFSV), un modèle biophysique pour une croissance durable avec un climat sécuritaire. Plus précisément, « un modèle économique biophysique adressant la crise climatique, la crise écologique, et la durabilité de la croissance économique. La ÉFSV est fondée sur une architecture économique thermodynamique double pour gérer l’équilibre carbonique de la Terre. Elle est étayée par une hypothèse composée de systèmes multi-agents et est validée par la biologie des plantes et leur respiration, la photosynthèse. »

Attachée à l’ÉFSV, Chen introduit une analyse des échecs actuels du marché, mais également des solutions par une monnaie complémentaire pour lutter contre le réchauffement climatique. Une extension de la théorie du bien-être est proposée: « Global 4C présente une théorie nouvelle du marché, appelée l’hypothèse holistique du marché (HHM), et une politique publique de l’atténuation climatique, appelée Politique d’atténuation du risque Global 4C. HHM est une hypothèse selon laquelle la théorie classique se dévoile inadéquate à addresser la crise climatique, inadéquate à adresser les externalités. Un enjeu majeur est que la théorie classique du bien-être d’Arthur C. Pigou (1920) — qui sous-tend le ‘modèle standard’ pour donner un prix au carbone — n’offre aucune réponse au risque systémique créé par le système économique. Le HHM est une théorie selon laquelle existe une seconde externalité, appelée externalité systémique. Elle soutient que les externalités systémiques sont créées par un couplage physique fort entre le carbone et l’énergie. Ainsi le problème du changement climatique devrait être considéré comme un échec thermodynamique du marché — et non comme un échec classique de celui-ci. »

Des dollars solaires pour répondre à la deuxième externalité du système, à l’échec thermodynamique du marché

Pour apporter une réponse, Global 4C suggère que toutes les banques centrales s’unissent afin de créer une nouvelle monnaie internationale ré-compensatrice, identifiée pour le moment sous le nom de dollar solaire. Convertible, le dollar solaire serait donné comme récompense à quiconque, n’importe où, peut montrer qu’il ou qu’elle a réduit des émissions de carbone ou séquestré du carbone. La Récompense carbone planétaire est une politique agissant comme assurance préventive contre des changements climatiques indésirables. Des projets diminuant ou séquestrant du carbone pourraient gagner les compensations sous la forme d’une monnaie étrangère, destinée à l’économie locale. La valeur de la ‘Récompense carbone planétaire’ serait gérée par un politique monétaire avec une coordination internationale, le but est de s’assurer que la récompense soit suffisante pour gérer le risque climatique. Aucune personne, entreprise, ou gouvernement, n’a à financer cette politique, le coût étant assuré par l’échange de monnaie, et, par une mince inflation étalée sur la planète entière sous les auspices d’une haute autorité.

En d’autres mots, les banques centrales du monde se coordonnent pour imprimer des dollars solaires. Ce cette manière, un renforcement vert de 3 billions (3000 milliards) de dollars par année est injecté dans l’économie mondiale, approximativement 5% du produit mondial brut annuel de 80 billions (80000 milliards). Cette monnaie mondiale sert à soutenir l’économie verte avec des projets locaux reconnus par des vérificateurs nationaux et internationaux, comme c’est le cas avec les marchés du carbone actuels. Le nom ‘dollar solaire’ n’est pas essentiel au fonctionnement de la politique, mais ce nom est recommandé pour des raisons culturelles selon Global 4C.

Si la géothérapie est le moteur (électrique), le dollar solaire est sa source d’énergie renouvelable

Le dollar solaire fut proposé pour la première fois en 2015 par Chen, Cloud et van der Beek à la Earth System Governance Conference à Canberra, Australie. La politique du Global 4C fut elle introduite en 2017 dans un article intitulé « Climate Mitigation Policy as a System Solution: Addressing the Risk Cost of Carbon ». Elle présentait une nouvelle hypothèse du marché concernant ‘les risques et les coûts du carbone’ (RCC), décrit par les auteurs comme un coût des gaz à effet de serre absent et un complément aux ‘coûts sociaux du carbone’ (CSC). Les auteurs écrivent:

« Le RCC est théorisé, avec une méthode épistémologique, pour être le complément (manquant) au CSC, et une hypothèse pour le RCC est posée, l’hypothèse holistique du marché. Le RCC devrait être internalisé par l’économie avec une récompense par tonne atténuée de CO2-e. Le prix de cette récompense devrait être régulièrement estimé par une analyse risque-coût-efficacité. Le risque-coût-efficacité est ici défini comme une combinaison de deux concepts économiques existants, nommément (a) risque-coût, et (b) coût-efficacité. »

4C devrait trouver son prix parmi les monnaies étrangères échangeables (Forex) afin de refléter le risque et le coût du carbone, et pour encourager une fourchette de services de mitigation, incluant les énergies renouvelables propres et la séquestration de carbone. Chaque année un message public devrait être diffusé concernant le risque climatique systémique posé, sous la forme d’un ‘alerte de prix 4C pour 100 ans’, soit une assurance de rétribution pour l’atténuation du carbone (i.e. la valeur d’échange 4C), dans le cadre d’une bourse du carbone. Cette bourse est un protocol macroprudentiel des banques centrales pour une assurance contre les catastrophes climatiques, et, pour motiver les co-bénéfices sociaux et écologiques. 

Pas complètement nouveau

4C résonne comme une gymnastique extraordinaire pour les non-économiste. Il est vrai que le dollar solaire serait la première monnaie internationale attachée à aucun pays, convertible en monnaies nationale, et créée avec l’intention de promouvoir, accélérer et renforcer une économie verte. Or certains économistes proches de l’initiative soulignent que l’injection d’argent dans le système économique pour faciliter une transition est grosso mode ce qui est advenu en 2008 et 2009. Dans le but d’éviter une crispation supplémentaire de l’économie mondiale, les banques centrales ont imprimé de la monnaie, et l’ont injectée dans le système économique par l’entremise des banques commerciales. Selon 4C, un influx vert de 5% dans le système produirait une inflation très modérée, et un comportement souhaitable d’une série d’acteurs économiques.  

Le dollar solaire consisterait en une injection annuelle de capital. La somme totale serait relativement importante à long terme, et des activités économiques saines seraient encouragées. Comme elle serait payée directement aux acteurs, le dollar solaire éviterait une bureaucratie qui semble un obstacle avec les crédits-carbone et les compensations carbone, même lorsqu’ils fonctionnent comme en Europe. Le dollar solaire pourrait promouvoir des centaines d’activités réduisant les GES ou séquestrant du carbone. Les bienfaits pour la santé et pour l’emploi seraient énormes. Pour les fermiers de la planète, il s’agirait d’un encouragement puissant, fondé sur la science pour augmenter le taux de carbone de leurs sols, promouvoir des pratiques génératrices de leurs sols, pour une géothérapie de la Terre tout en rendant l’agriculture économiquement plus rentable.

32) Towards a Geotherapy Institute? // Vers la création d’un Institut pour une géothérapie? (en français plus bas)

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In recent weeks, the idea of creating a Geotherapy Institute has re-emerged with participations of soil4climate’s Seth Itzkan and Karl Thidemann, two promotors of Alan Savory’s holistic grazing management. Thomas Goreau and Joanna Campe, co-authors and co-editors with Ronal Larson of the book Geotherapy, are also involved, with artist Mara Haseltine. Delton Chen, that is launching the Living Systems Economy (LSE) in 2020 and is active with Complimentary Currencies for Climate Change, is in the discussions — Global4C.org, brings a very powerful idea for major investments in various Geotherapies. Delton is championing solar dollar rewards for reducing and sequestering carbon, actions that would be eased thanks to the new currency. But the fresh energy in favor of a Geotherapy Institute comes from Mackenze McAleer and a company he founded called Geonauts, involved with a new field they discovered, gravity-growing. 

Terminology evolution 

Eco-development, sustainable development, industrial ecology, circular economy, agro-ecology, regenerative agriculture and development, carbon neutrality, symbiosis economy, ecological footprint, climatic economy… Hundreds of symposiums, conferences, debates, articles and books, have been organized and published around these themes since the first Stockholm conference on the environment and development in 1972, and, the Planet Earth Summit at Rio in 1992. All these reunions and publications aimed at preventing humanity from destroying the Earth, making it inhabitable. They also tried to imagine alternatives: agriculture that would be organic, technical and social developments that would offer a good quality of life to humans with less impacts on the environment. The road towards those better developments has been called sustainable development in 1987, based on a United Nations five years consulting around the world named the Brundtland Report.

Bio-sourced climate solutions enhancing food security go in that direction. We call these nature-based solutions biogeotherapy. They include holistic grazing management, biochar in agriculture and non-soils biochar uses, deep roots plants as kernza from the Land Institute that store carbon deep underground, compressed wood as a super-material stronger than steel, reintroducing megafauna in the Arctic (bisons and horses, see our previous blog), moving from annual to perennial plants, no-till agriculture with cover crops to feed soils, remineralization of soils… all carbon sinks strategies that steer and lean towards geotherapy. These are some of the solutions the United Nations currently call ‘nature-based climate solutions’ or ‘regenerative development’. When you consider the multi-task cascading co-benefits of some of these concepts and practices, you agree this is the way for healing the Earth, to avoid catastrophic consequences of global warming and climate derangement. With carbon-farming these practices go beyond organic farming, with geotherapy they go beyond sustainable development. Biogeotherapy, one of two branches of Geotherapy, reaps energy from the sun and transforms that energy into food from plants or animals, or, into carbon-negative organic construction materials — maybe soon into batteries storing energy, and, super-capacitors in electronic, green plastics including epoxy. All carbon sinks to rebalance Earth’s carbon cycle. 

Biology will be the driving force towards geotherapy. While some authors use terms as ‘biological engineering’ or even ‘megafauna ecological engineering’, let us underline that biogeotherapy is broadly speaking based on living systems economies. It differs from geoengeneering that is proposing the use of technologically advance artifacts from the techno-sphere, approches to the environmental crisis as solar radiation management, including the fertilisation of oceans. A tension has emerged between those two branches of geotherapy. Many biogeotherapists say geo-engineering is not proven, expensive, even dangerous. They accuse proponents of only attacking the symptoms of the climate derangement, not the causes. Geoengeneering mostly reduces or deviate solar radiations they argue. Biogeotherapists say photosynthesis is THE powerful machine to re-balance Earth’s carbon cycle, invented by nature itself. They also argue we do not have time to develop highly technical solutions that will drain financial ressources.   

Geonauts proposing a Geotherapy Institute

Recently Mackenze McAleer with his father have invented GeoGro, a regenerative, geoponic and geotropic, 3D agricultural cultivation system. Yes, plants grow stronger when they visit gravity head down — a biomimicry as this is what plants do when growing on cliffs. GeoGro can grow plants bigger and more diverse, a feature of interest for NASA in the context of an interplanetary trip. GeoGro is qualitatively the most productive, and efficient, self-contained, geoponic cultivation system on Earth Mackenze says. The system has been shown to increase growth rates 15-25%, to increase productive surface area in a 9000 square foot greenhouse over 315% using vertical, 3D space. It grows more plants, bigger, faster and more nutritious than hydro, aero, or aquaponics Mackenze says.

Geonauts works with Chief of Science, Dr Gary Stutte’s Earth lab in Cape Canaveral  http://synrge.com A recent experiment on the ISS, performed by SpaceX, and Space Tango, was advised by Dr Stutte. Geonauts and Synrge are embarking on a joint venture for an expansion in the Space Life Sciences Laboratory, on the International Space Station, and biotech development in collaboration with global field labs, and innovation centers called GeoGnosis. Geonauts was awarded a US patent on the system several years ago, and plans to develop the garden market, grow and farm consumer products as well as commercial cultivation systems, inputs, services and accessories, do tech trials and expand IP globally through licensing.

GeoGro appears as one more potential strategy for geotherapy with gardens growing inside houses or in very small greenhouses, making food as local as local can be. This is the road through which Mackenze got interested into geotherapy, and suggested a Geotherapy Institute. The proposition comes at a very appropriate time we believe. 

The backbone of geotherapy

As we wrote in previous blogs, geotherapy will be thirty years old in May 2021. Geotherapy was initiated with Dr. Richard Grantham vision of reforesting North Africa, and, the « Colloquium on Modeling and Geotherapy for Global Change », Université Claude Bernard, Lyon, France, 14-17 May 1991. Sadly Richard Grantham got sick and passed away. But his idea was carried on. Thomas Goreau, Ronal Larson and Joanna Campe finally produced a publication in 2015 Geotherapy: Innovative Methods of Soil Fertility Restoration, Carbon Sequestration, and Reversing CO2 Increase. The book presented aspiring geotherapists with some exciting new options: biochar, remineralization of soils, olivine, etc. The book is the result of a Special Session on ‘Geotherapy: Global Needs for Stabilizing CO2 and Climate’, held at the World Conference on Ecological Restoration in Merida, Yucatan, Mexico in August 2011. That session focused on the need for global-scale ecological restoration as the sine qua non for climate change stabilisation. 

When he organized the Colloquium in 1991, Richard Grantham had in mind to influence the coming Rio Conference. On 16 October 1991, he wrote a letter to the Senior Science Advisor of UNCED in Geneva, Dr Hao Quian: « This four pages proposal for a programme in geotherapy has been written in consultation with seven other members of the INQUA Geotherapy group (Note: Thomas Goreau was among them). It thus represents a rapid consensus by the group on the framework for a geotherapy programme. (…) We welcome any opportunity to contribute to the UNCED process. »

INQUA, is the abbreviation for International Union for Quaternary Research founded in 1928 by a group of scientists seeking to improve understanding of environmental change during the glacial ages through interdisciplinary research:

« INQUA’s basic goal is to promote improved communication and international collaboration in experimental and applied aspects of Quaternary research, in order to contribute in practical ways to an evaluation of the scale and rates of global environmental changes during the recent geological past. INQUA considers that a deep knowledge of global developments during the past 2.58 million years (the Quaternary geological period) provides the essential template for assessing the significance of current and predicted global environmental shifts. The Quaternary period witnessed the evolution of modern humans against a back-drop of recurrent advance and retreat of glaciers and continental ice sheets, major oscillations in global sea level, abrupt reorganizations of global meteorological and oceanographic circulation patterns, and a range of other physical and biological adjustments to climate change. »

The letter was sent by Grantham from the Molecular Evolution Institute in Lyon, where Grantham was a molecular biologist that wrote a genome hypothesis. That is to say the backbone of the term geotherapy coined by Grantham in 1991 for the Colloquium on Modeling Geotherapy for Global Changes, was strongly anchored in the scientific world, in Earth’s medicine — Grantham was strongly influenced by the very medical Van Rensselaer Potter’s book Global Bioethics, building on the Leopold Legacy, we will come back on this influence in further blogs. 

Why evolve towards geotherapy?

While we recognize the important role played by sustainable development to promote industrial ecology, circular economy, ecological economic or more recently symbiosis economy, the Geotherapy Institute proposes to evolve towards using increasingly the term Geotherapy. While we do not necessarily share the critics of sustainable development — some going as far as calling the expression an oxymoron — we believe there is indeed an anthropocentric aspect to sustainable development. While decades go by, it becomes problematic. 

Geotherapy is less anthropocentric and more Earth-centric. That is a major shift in humanity’s ‘mental-map’ when looking at our place in nature. The time has come and the intellectual maturity is there, to attack the idea of humanity as master of the Earth. More and more people understand, in particular because of the daily weather they observe, that seeing ourselves as masters of the biosphere is a very dangerous dubious idea. 

Every time the word geotherapy will be pronounced, it will remember users that, not only do we have to respect carbon cycle and ecosystems’ trophic chains, but we have to repair the biosphere. Humanity is a super-intelligent species; everywhere it went for its last 70’000 years out of Africa, it thrived. Yet our ancient ancestors and more recent ancestors ignored that over-hunting big herds of animals or repetitive ploughing of soils, have potentially disastrous consequences. This knowledge is now ours to ‘reverse CO2 Increase’. We have the scientific knowledge for ‘Re-greening Earth and Growing our Way out of the Global Crisis’ (the title of Geotherapy’s conclusive chapter). 

Geotherapy is a term putting under one umbrella numerous solutions to the climate, biodiversity and desertification crisis. Crisis representing as many roads we don’t want to take, while Geotherapy suggests a much more desirable future for humanity and other species in nature.

 

Vers la création d’un Institut pour une géothérapie?

 

Durant les dernières semaines l’idée d’un Institut pour une géothérapie a de nouveau émergée. Seth Itzkan et Karl Thidemann, deux promoteurs de la gestion holistique des pâturages d’Alan Savory participent à la discussion, tout comme Thomas Goreau et Joanna Campe, co-auteurs du livre Geotherapy. L’artiste Mara Haseltine est également du groupe. Participe également Delton Chen, qui lance en 2020 Living Systems Economy et qui est actif avec Complimentary Currencies for Climate Change (des monnaies complémentaires pour lutter contre les changements climatiques) — Global4C.org, apporte une idée forte pour accélérer fortement les investissements favorables à la géothérapie. Elle consiste à récompenser toutes les actions de réduction et la séquestration de carbone par le dollar solaire. Ce nouvel enthousiasme pour un Institut de la géothérapie a été déclenché par Mackenze McAleer de la compagnie Geonauts, une entreprise ayant inventé la culture avec gravité.

Évolution terminologique

Éco-développement, développement durable, l’écologie industrielle, écologie circulaire, agro-écologie, agriculture et développement de régénération, neutralité carbone, économie de symbiose, empreinte écologique, économie climatique… Des centaines de symposiums, de conférences, de débats, d’articles et de livres, sont organisés et publiés autour de ces thèmes depuis la première conférence sur l’environnement et le développement à Stockholm en 1972, et le Sommet de la Terre à Rio en 1992. Ils visent à prévenir la destruction de la Terre par l’humanité, éviter de la rendre inhabitable. Ils ont également tenté d’imaginer des alternatives: une agriculture qui serait biologique, des développements techniques et sociaux offrant une bonne qualité de vie à l’humanité. Fruit d’une consultation de cinq ans des Nations Unies à travers la planète, ce modèle a été appelé développement durable et se fonde sur le Rapport Brundtland publié en 1987.

Les solutions bio-sourcées renforçant la sécurité alimentaire vont dans cette direction. Nous appelons ces initiatives fondées sur la nature biogéothérapie. La gestion holistique des pâturages, le biochar en agriculture et les usages du biochar non-liés aux sols, les plantes à racines profondes comme le kernza du Land Institute qui transporte et dépose du carbon en profondeur, le bois comprimé comme super-matériau plus fort que l’acier, la réintroduction de méga-faune en Arctique (les bisons et le chevaux, voir blog précédent), le passage de plantes annuelles à des plantes vivaces, l’agriculture sans labour avec plantes de couverture pour nourrir les sols, la déminéralisation des sols… autant de puits de carbone nous amenant vers une géothérapie. Ce sont des solutions que les Nations unies appellent aujourd’hui ‘des solutions climatiques fondées sur la nature’ ou ‘développement de régénération’. Lorsqu’on considère les tâches multiples avec co-bénéfices en cascade de certains de ces concepts et pratiques, on identifie dans ces pratiques la guérison potentielle de la Terre permettant d’éviter les conséquences catastrophiques du réchauffement planétaire et du dérèglement climatique. Ces pratiques vont au-delà de l’agriculture biologique avec une agriculture fondée sur le taux de carbone des sols, au-delà du développement durable avec la géothérapie. La biogéothérapie, une des deux branches de la géothérapie, récolte l’énergie du soleil et la transforme en nourriture sous forme de plantes et d’animaux, ou, en matériaux de construction organiques et négatifs en carbone — bientôt peut-être en piles emmagasinant l’énergie, ou, en super-condensateurs dans l’électronique, ou même en plastiques et résines d’époxy. Tout cela en ré-équilibrant le cycle du carbone de la Terre. 

La biologie sera la force vers une géothérapie. Alors que certains auteurs utilisent des termes comme ‘ingénierie biologique’ ou même ‘ingénierie écologique fondée sur la méga-faune’, soulignons que de façon générale la biogéothérapie est fondée sur les systèmes vivants. C’est une approche distincte de la géo-ingénierie. Cette dernière propose l’utilisation de solutions s’appuyant sur la technosphère, des artefacts pour lutter contre la crise environnementale comme la gestion des radiations solaires, en outre par la fertilisation des océans. Des tensions entre les précurseurs des deux approches ont émergées. Nombre de biogéothérapistes affirment que la géo-ingénierie n’est pas prouvée, onéreuse et dangereuse. Ils accusent ses défenseurs de ne s’attaquer qu’aux symptômes du dérèglement climatique, et non aux causes. La géo-ingénierie se limiterait surtout à réduire ou dévier les radiations solaires disent-ils. Les biogéothérapistes affirment que la photosynthèse est une puissante machine pour ré-équilibrer le cycle du carbone de la Terre, et qu’il a été inventé par la nature elle-même. Ils débattent également du temps requis au développement de solutions hautement techniques captatrices de précieuses ressources financières.    

Geonauts propose un Institut pour la géothérapie

Récemment Mackenze McAleer et son père ont lancé GeoGro, un système de culture en 3D, régénératif, geologic et géotropique. Oui les plantes croient plus fortes lorsqu’elles visitent la gravité, tête en bas. GeoGro est une forme de bio-mimétisme des plantes sur les falaises. GeoGro peut faire croitre plus de variétés, plus vigoureuses, une caractéristique qui intéresse la NASA dans le contexte d’un voyage interplanétaire. Selon Mackenze, GeoGro est qualitativement le système géoponic de culture sur Terre le plus productif, le plus efficace et autonome. Le système a démontré un croissance accrue de 15-25%, une surface productivité accrue de 315% dans une serre de 9000 pieds carrés en vertical, 3D. Les plantes sont plus nombreuses, plus volumineuses, elles poussent plus rapidement, et, avec plus de nutriments que l’hydro, l’aéro, ou l’aquaponic selon Mackenze. 

Geonauts travaille avec le Chef scientifique Dr Gary Stutte du Earth lab à Cape Canaveral http://synrge.com Une expérience récente sur l’ISS, réalisée par SpaceX, et Space Tango, a reçu les conseils de Dr. Stutte. Geonauts et Synrge se lancent dans une co-entreprise pour l’expansion d’un Laboratoire des sciences vivantes dans l’espace, sur la Station spatiale internationale, et le développement de la biotech en collaboration avec un laboratoire sur les enjeux terrestres et des centres innovants appelés GeoGnosis. Geonauts a reçu un brevet pour le système il y a quelques années, et prévoit le développement sur Terre de jardins, la production et la culture de produits pour les consommateurs et des systèmes commerciaux, des intrants, des services et des accessoires, des essaies techniques et l’élargissement de ses propriétés intellectuelles par des licences.  

GeoGro apparait comme une stratégie potentielle supplémentaire pour une géothérapie, avec des jardins intérieurs dans les habitations ou dans de petites serres, produisant une nourriture on ne peut plus locale. C’est de cette manière que Mackenze s’est intéressé au mot géothérapie et propose la création d’un institut. Nous pensons que la proposition vient à un moment très approprié.

La colonne vertébrale d’une géothérapie

Comme nous l’avons écrit dans des blogs précédents, le concept de géothérapie aura 30 ans en mai 2021. L’idée fut initiée par la vision du Dr. Richard Grantham de reboiser l’Afrique du Nord, et, le « Colloquium on Modeling and Geotherapy for Global Change » à l’Université Claude Bernard à Lyon en France du 14 au 17 mai 1991. Tristement Richard Grantham est tombé malade et est décédé. Mais son idée fut poursuivie. Thomas Goreau, Ronal Larson et Joanna Campe produisirent en 2015 Geotherapy: Innovative Methods of Soil Fertility Restoration, Carbon Sequestration, and Reversing CO2 Increase. Le livre présente aux aspirant géothérapistes de nouvelles options enthousiasmantes: le biochar, la re-minéralisation des sols, l’olivine, etc. Le livre résulte d’une session spéciale ‘Géothérapie: les besoins pour stabiliser le CO2 et le climat’, tenue à la Conférence mondiale sur la restauration écologique à Mérida, Yucatan, au Mexique en août 2011. Elle était centrée sur le besoin de restaurations écologiques à l’échelle planétaire comme sine qua non à la stabilisation du climat. 

Lorsqu’il organisa le Colloque en 1991, Richard Grantham avait à l’esprit la Conférence de Rio. Le 16 octobre 1991, il écrivit une lettre au Conseiller scientifique pour la science de la CNUED à Genève, Dr Hao Quian: « Notre proposition de quatre pages pour l’établissement d’un programme en géothérapie a été écrit en consultation avec sept membre du groupe INQUA Géothérapie (note: Thomas Goreau était l’un d’eux). Elle représente donc un consensus immédiat du groupe pour le cadre d’un programme de géthérapie. (…) Nous nous réjouissons de toute occasion nous permettant de contribuer au processus CNUED. »

L’abréviation INQUA en anglais réfère à l’Union internationale pour la recherche quaternaire fondée en 1928 par un groupe de scientifiques cherchant à améliorer la compréhension des changements environnementaux au cours des âges glacières par une recherche interdisciplinaire: 

« L’objectif premier de l’INQUA est de promouvoir la communication et la collaboration internationale sur les aspects expérimentaux et appliqués de la recherche quaternaire. INQUA considère qu’une connaissance approfondie des développements planétaires au cours de 2.58 millions d’années (la période géologique quaternaire) fournit la modèle idéal pour évaluer la signification des évolutions environnementales de la Terre annoncées. La période quaternaire a été le témoin de l’évolution de l’humanité moderne avec en toile de fond l’avancée et le retrait de glaciers et de calottes glacières continentales, des oscillations majeures du niveau de la mer de la planète, de la réorganisation de modèles de circulation météorologiques et océaniques, et d’une série d’autres ajustements physiques et biologiques au changement climatique. » 

La lettre fut envoyée par Grantham depuis l’Institut de l’évolution moléculaire à Lyon, là où Grantham était un biologiste moléculaire, connu pour son hypothèse du génome. La toile de fond du mot géothérapie que Grantham imagina en 1991 était le Colloque pour définir la géothérapie en réponse aux changements planétaires. Il était fortement ancré dans le monde scientifique, en particulier la médecine planétaire. Grantham fut grandement influencé par le livre d’inspiration médicale de Van Rensselaer Potter Global Bioethics, building on Leoport Legacy — nous reviendrons sur cette influence dans un prochain blog. 

Pourquoi évoluer vers l’utililsation du mot géothérapie?

Bien que nous reconnaissons le rôle joué par l’expression développement durable pour la promotion de l’écologie industrielle, de l’économie circulaire, de l’économie écologique et plus récemment de l’économie symbiose, l’Institut pour une géothérapie propose une évolution vers un usage accru de géothérapie. Bien que nous ne partageons pas nécessaire les critiques adressées au développement durable — certaines allant jusqu’à qualifier l’expression d’oxymoron — nous croyons qu’il y a un aspect anthropocentrique dérangeant à l’expression. Alors que les décennies passent, cet aspect devient problématique.  

La géothérapie est moins anthropocentrique et davantage Terre-centrique. C’est là un déplacement majeur de la ‘carte psychologique’ de l’humanité, concernant sa place dans la nature. Le temps est venu et la maturité intellectuelle est là, pour attaquer l’idée que l’humanité est maître de la Terre. De plus en plus de gens comprennent, en particulier du fait des ‘conditions climatiques observées’, que notre perception comme maître de la biosphère est une idée douteuse et très dangereuse. 

À chaque fois que le mot géothérapie sera prononcé, son usage constituera un rappel aux usagés: non seulement l’humanité doit respecter le cycle du carbone et les chaînes trophiques des écosystèmes, mais nous devons réparer la biosphère. L’humanité est une espèce super-intelligente; où qu’elle fusse allée depuis sa sortie de l’Afrique il y a 70’000 ans, elle a prospéré. Or nos ancêtres ancients comme ceux plus proches de nous, ignoraient que de chasser de grands troupeaux d’animaux à l’excès, ou de labourer à répétitions les sols, a des conséquences potentiellement désastreuses. Ce savoir est aujourd’hui le nôtre, il permet ‘d’inverser l’augmentation du CO2’. La science pour ‘Re-verdir la Terre et tracer notre chemin vers une sortie de la crise planétaire’, le titre du chapitre conclusif de Geotherapy, est disponible.

Geotherapy est un terme qui met sous un seul parapluie de nombreuses solutions aux crises climatique, de la biodiversité, et, de la désertification. Des crises représentant autant de routes que nous ne voulons pas prendre, alors qu’une géothérapie propose un avenir beaucoup plus désirable, pour l’humanité, et les autres espèces de la nature. 

31) Bio-sourced re-wilding of our imaginations // Ressources bio-sourcées: nos imaginations à nouveau ‘actives, folles et sauvages’

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(en français plus bas, in French below)

February 8, 2020

Being involved in environmental issues can be depressing. Solutions can seem far away, utopian, or bluntly inexistant—for example when one realize humanity, to survive, must extract 1000 GtCO2 (a trillion tons) from the atmosphere in the middle term. 

But it is less the case almost by the month. Solutions not only exist, they are exiting, wild and often mind blowing! They create new industries with a better understanding of nature, forces that are multiplying and exponential. Nature-based climate solutions where almost completely ignored five years ago, except by a few scientists. Not anymore. 

Bisons and horses in the Arctic for global warming reversal

The last few weeks exemplify surprises that give me hope, excitement, and even  enthusiasm. Are you ready for something wild? What about re-wilding the Arctic with megafauna? That is the proposition made by four scientists in an article published by the UK Royal Society ‘Pleistocene Arctic megafaunal ecological engineering as a natural climate solution?’ What?! 

Very well written with a solid scientific backbone, it is a fascinating article. It proposes to bring back bisons and horses in the Arctic, where they once thrived before disappearing, probably because of hunting. In brief, use what we now know of big animal herds, use trophic chains knowledge to put atmospheric carbon back in Arctic soils. Animal herds would also avoid thaw of the permafrost, avoiding big methane emissions that could end humanity on Earth. Something to consider I guess. 

The article says: « Natural climate solutions (NCS) in the Arctic hold the potential to be implemented at a scale able to substantially affect the global climate. The strong feedbacks between carbon-rich permafrost, climate and herbivory suggests an NCS consisting of reverting the current wet/moist moss and shrub-dominated tundra and the sparse forest–tundra ecotone, to grassland through a guild of large herbivores. » It adds: « Here we review the environmental context of megafaunal ecological engineering in the Arctic; explore the mechanisms through which it can help mitigate climate change; and estimate its potential—based on bison and horse, with the aim of evaluating the feasibility of generating an ecosystem shift that is economically viable in terms of carbon benefits and of sufficient scale to play a significant role in global climate change mitigation. »

While there might be discussions on how bisons and horses disappeared from the Arctic, re-wilding it, with meat-supplying herds of megafauna enhancing food security, would create good jobs for local populations, including Inuits and First Nations in Canada. This might be a real win-win-win solution to the climate crisis. For arctic countries it appears as an extraordinary opportunity. It certainly shakes up the assumption that fixing the climate crisis and increasing food security and prosperity cannot go hand in hand. 

Compressed wood

Another amazing encouraging story comes published in Biochar Journal in December 2019. Compressed wood can be stronger than steel! It means, we can replace steel with bio-sourced, carbon-sequestering material. Wow! Not only is it a path to carbon-retaining goods making, it allows stepping away from mining. Hans-Peter Schmidt & Nikolaus Foidl write:

« The climate service (C-sink performance) potential of forests can only be fully leveraged when the carbon that the forest has extracted from the atmosphere via photosynthesis, is permanently stored in long-lasting wood-based materials or as biochar in the soil. Therefore, new materials using wood must be developed urgently and scaled-up industrially. In order to use fallen timber in a way that prevents it from becoming a massive source of new greenhouse gas emissions, it must be removed from the forest and transformed into sustainable industrial products. »

Authors, Hans-Peter Schmidt & Nikolaus Foidl (sadly Nikolaus passed away just after the publication), also write: 

« Densified wood is stronger and more resistant than titanium steel or carbon fiber composites. It could be used to build wind turbines, bridges, shipping containers, and even cars. Each ton of the material contains 500 kg of carbon. Since those products are made to persist, they can be viewed as carbon sinks. We need to redefine industrial production not only in regard to minimizing energy consumption but also in regard to maximizing the carbon content of all products. The carbon cycle of the planet can only be rebalanced when biomass feedstock like wood or biochar are used to produce industrial materials that store carbon for the long term. »

The article refers to approximately 80% reduction in thickness, 11.5 increase in strength, 10 increase in toughness. Just another mind-blowing story, referring to « car as a mobile carbon sink ». The article points to freight containers as a first potential easy application. The article ends by writing « The motto for the next decade should, therefore, be: transforming industrial products into biogenic carbon sinks. »

Non-soil biochar applications

On 7 January 2020, magazine materials, from MDPI open-source published a 17 pages, 354 references, article A Review of Non-Soil Biochar Applications. Let us remember that biochar is recognized as a drawdown tool for atmospheric carbon in the well publicized 1.5°C IPCC Special Report—and much less publicized Land Degradation and Restoration (a third special report is called The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate). 

You can read in the Review, written by four Italian scientists: « Biochar has been used for many years as a soil amendment and in general soil applications. Nonetheless, biochar is far more than a mere soil amendment. In this review, we report all the non-soil applications of biochar including environmental remediation, energy storage, composites, and catalyst production. We provide a general overview of the recent uses of biochar in material science, thus presenting this cheap and waste-derived material as a high value-added and carbonaceous source. »

The article point to environmental remediation applications including wastewater and soils, underlining that wastewater management has become one of the priorities for every urban conglomerate. They add the biochar destiny after adsorption represents another strong point for its use for water purification. Contaminated biochar can be a source of fertilizers, catalysis, metal nanoparticle synthesis through pyrolytic conversions, feed additives, and biologically active compounds. The desalinization process represents a further relevant application of water treatments that use biochar. 

The authors than go in much less known use of biochar such as super-capacitor production—« The essential requirement for producing a performing super-capacitor material is an elevated surface area where the double ionic layer can be created. For this purpose, physically – and chemically – activated biochar is a very attractive material for the realization of super-capacitor electrodes. » They then refer to biochar use in fuel cells, biochar based composite production including epoxy resins, and, biochar-inorganic-based composites. « Another interesting matrix that is able to host biochar is concrete. Concrete is more complex compared to neat cement, and it also contains inert material such as the sand of fine milled stones. The content of cement is highly variable and could partially or totally be replaced by biochar, as reported by Dixit et al. They described the use of biochar as a material for cement replacement in ultra-high performance concrete. The authors firstly described the biochar–concrete interphase interactions by using scanning electron microscopy to enlighten the deposition of cement hydrates on the surface and inside the surface pores of biochar, with dense interfacial transition zone, further suggesting the efficacy of biochar for improving hydration. 

Gupta et al. also proved that the addition of biochar pyrolyzed at 550◦C improved concrete elevated temperature properties far better than fume silica, with a strength increment of up to 20%. Biochar concrete composites showed interesting properties for the sound adsorption across the range of 200–2000 Hz. One of the most promising discoveries was presented by Kua et al.. The authors described the use of biochar-immobilized bacteria mixed with poly(vinylalcohol) fibers for the production of a self-healing fiber-reinforced concrete. The authors claimed the ability of self-repairing cracks greater than 600 μm. »

All this shows a picture of biochar largely ignored so far, with bio-sourced solutions to not only climate change but other issues as the destruction of marine environments caused by cement and concrete production. Marine sand represents only 5% of sands in the world. Their current extraction is causing terrible environmental damages, and mafia actions for its access. Marine sand replacement by biochar would not only create a new field of industrial activities valuing residues, it would slow down the carbon breathing of the Earth (exhaling) back to the atmosphere by organic matter such as wood. 

In just a few years, and even a few months, three major credible techniques have emerged out of science in the Arctic, wood science and biochar. Such ideas are re-wilding our imaginations with regenerative carbon-negative developments, sustainable and healthy prosperity, and, a rebalanced carbon cycle budget for the Earth.

Ressources bio-sourcées:

nos imaginations à nouveau ‘actives, folles et sauvages’

L’engagement concernant les enjeux environnementaux peuvent être déprimants. Les solutions peuvent sembler lointaines, utopiques, ou platement inexistantes — par exemple lorsqu’on prend conscience que l’humanité doit extraire 1000 GtCO2 (un billion de tonnes, ou trillion en anglais) de l’atmosphere pour survivre à moyen terme. 

Mais c’est moins le cas presque de mois en mois. Les solutions non seulement existent, elles sont enthousiasmantes, souvent époustouflantes. Elles créent de nouvelles industries avec une compréhension de la nature, des forces se multipliant avec des effets exponentielles. Les ‘solutions fondées sur la nature’ étaient presque complètement ignorées il y a cinq ans sauf par quelques scientifiques. Ce n’est plus le cas aujourd’hui.

Des bisons et des chevaux en Arctique

pour inverser le réchauffement planétaire

Les dernières semaines offrent des exemples me donnant espoir, des exemples excitants et enthousiasmants. Êtes-vous prêt pour quelque chose de complètement fou? Que penseriez-vous de la réintroduction de méga-faune en Arctique? C’est la proposition faite par quatre scientifiques dans un article publié par la Société royale britannique et intitulé ‘Pleistocene Arctic megafaunal ecological engineering as a natural climate solution?’ Quoi?! 

Très bien écrit avec une colonne scientifique solide, cet article est fantastique. Il suggère de ramener les bisons et les chevaux dans l’Arctique, où ils se trouvaient en grand nombre avant leur disparition, probablement du fait de la chasse. En bref, faire usage de ce que nous savons aujourd’hui concernant les grands troupeaux d’animaux, nos connaissances des chaines trophiques pour remettre du carbone dans les sols de l’Arctique et protéger le permafrost d’une fonte annoncée. La présence de grands troupeaux animaliers permettrait d’éviter la fonte du permafrost et leurs émissions de méthane; émissions menaçant d’en finir avec l’humanité sur Terre selon certaines sources scientifiques.  

L’article dit: «  Les solutions climatiques naturelles (SCN) provenant de l’Arctique pourraient être appliquées à un échelle capable d’influer substantiellement sur le climat planétaire. Les boucles de rétroaction entre le permafrost riche en carbone, le climat et les herbivores, suggèrent une SCN transformant les mousses humides/mouillées et la tundra dominée par la forêt ecotone parsemée des prairies. L’abondance de grands herbivores est transformatrice. » Les auteurs ajoutent: « Nous révisons ici le contexte environnemental d’une ingénierie écologique de la méga-faune en Arctique; nous explorons les mécanismes à travers lesquels elle peut contribuer à la mitigation du changement climatique; nous estimons son potentiel — fondé sur le bison et le cheval, avec pour objectif d’évaluer la faisabilité de générer un changement d’écosystème économiquement viable en terme de bénéfices carbone à une échelle suffisante pour jouer un rôle dans l’atténuation du changement climatique planétaire. »

Alors que les raisons de la disparition du bison et du cheval en Arctique seront sans doute discutées, le rétablissement de la vie sauvage, de troupeaux de méga-faune fournissant de la viande pour l’alimentation, serait créatrice d’emplois pour la population locale, incluant les Inuits et les Premières Nations au Canada. Il pourrait s’agir d’une approche gagnant-gagnant-gagnant à la crise climatique. Pour les pays du Cercle Arctique cette approche apparait comme une occasion formidable. Elle ébranle l’idée selon laquelle réparer la crise climatique et l’insécurité alimentaire ne peuvent aller main dans la main avec la prospérité économique. 

Bois comprimé

Une autre histoire encourageante a été publiée par le Biochar Journal. Le bois comprimé peut être plus solide que l’acier! Cela signifie que nous pouvons remplacer l’acier par des matériaux bio-sourcés permettant la séquestration du carbone. Wow! Non seulement c’est là une voie vers la fabrication de produits retenant du carbone, mais ce choix permet de faire reculer les activités minières polluantes. Hans-Peter Schmidt et Nikolaus Foidl écrivent:

« Le potentiel service climatique (un puits de carbone) des forêts peut servir de levier lorsque le carbone extrait de l’atmosphère par l’entremise de la photosynthèse est stocké dans des matériaux à base de bois à longue durée ou comme biochar dans les sols. Ainsi, de nouveaux matériaux faisant usage de bois doivent être développés dans l’urgence et amenés à une échelle industrielle. Pour faire usage de billots tombés, éviter qu‘ils ne deviennent une source importante de nouveaux gaz à effet de serre, on se doit de les retirer de la forêt et de les transformer en produits industriels durables. »

Les auteurs Hans-Peter Schmidt & Nikolaus Foidl (tristement Nikolaus est décédé depuis la publication de l’article), écrivent par ailleurs:

« Le bois densifié est plus fort et plus résistant que l’acier de titanium ou les composites en fibre de carbone. Il pourrait servir à la construction d’éoliennes, de ponts, à la fabrication de conteneurs en usage sur les navires et d’automobiles. Chaque tonne du matériau contient 500 kg de carbone. Comme ces produits sont fabriqués pour durer, on peut les voir comme des puits de carbone. Nous devons redéfinir la production industrielle non seulement pour minimiser l’énergie consommée mais également pour maximiser le niveau de carbone contenu dans tous les produits. Le cycle du carbone de la planète peut uniquement être ré-équilibré lorsque du bois ou du biochar sont utilisés pour emmagasiner le carbone à long terme. »

L’article réfère à une réduction de l’épaisseur du bois de 80%, une multiplication par 11.5 fois de sa force, de par 10 fois sa résistance. Une nouvelle histoire époustouflante, référant « à l’automobile comme un puits de carbone mobile ». L’article pointe vers des conteneurs de transport de marchandises comme une première application facile. Il termine par ces mots « Le motto des prochaines décennies devrait ainsi être: transformer les produits industriels en puits de carbone biogénique. »

Biochar: applications autres que dans les sols

Le 7 janvier 2020, le magazine materials, de MDPI open-source a publié un article de 17 pages, contenant 354 références A Review of Non-Soil Biochar Applications. Rappelons que le biochar est reconnu comme un outil d’extraction du carbone atmosphérique dans le récent Rapport spécial du GIEC 1.5°C — et dans Land Degradation and Restoration ayant jouit de beaucoup moins de publicité (avec un troisième rapport spécial appelé The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate). 

On peut lire dans la Revue des quatre scientifiques italiens: « Le biochar a été utilisé pendant de nombreuses années comme amendement et applications générales dans les sols. Pourtant le biochar est bien autre chose qu’un simple amendement. Dans la présente revue, nous rapportons toutes les applications non liées aux sols du biochar incluant la remediation, le stockage d’énergie, les composites, la production de catalyseurs. Nous proposons une vue générale des usages récents du biochar parmi la science des matériaux — un matériau issu de résidus à grande valeur ajoutée et de source carbonée. »

L’article pointe des applications d’assainissement incluant les eaux usées et les sols. Il relève que la gestion des eaux usées est devenue une des priorités des agglomérations urbaines. Les auteurs ajoutent que le potentiel usage subséquent du biochar après absorption, représente un point positif supplémentaire justifiant son usage pour la purification de l’eau. Le biochar contaminé peut être une source d’engrais, de catalyse, de synthèse des nanoparticules métallique par conversions pyrolytiques, utilisé comme additifs en alimentation, et comme composants biologiquement actifs. La processus de désalinisation des eaux représente une application additionnelle.

Les auteurs vont ensuite vers des usages beaucoup moins connus du biochar comme le stockage de l’énergie, ou son usage pour la fabrication de super-condensateurs — « L’exigence essentielle pour produire un matériau super-condensateur est une surface élevée sur laquelle une double couche ionique peut être créée. Avec ce but, le biochar activé physiquement – et chimique – est un matériau très intéressant pour la fabrication d’électrodes surper-condensatrices. » Les auteurs font ensuite référence à l’utilisation du biochar dans les piles à combustible, dans des composites dont des résines d’époxy, des composites inorganiques basés sur le biochar. 

En outre les auteurs écrivent: « Une autre matrice intéressante capable de recevoir du biochar est le béton. Le béton est plus complexe que du pur ciment, et il contient du matériel inerte comme le sable de roches finement broyées. Le contenu du ciment est hautement variable et pourrait partiellement ou totalement être remplacé par du biochar, comme rapporté par Dixit et al. Ces derniers décrivent le biochar comme un matériau en remplacement du ciment dans des bétons de très hautes performance. Les auteurs décrivent d’abord les interphases interactives biochar-béton en utilisant la microscopie électronique à balayage afin de mettre en lumière la déposition d’hydrates de ciment à la surface, et à l’intérieur des pores, avec des zones de transition inter-faciales. Ces observations renforcent l’idée que le biochar est efficace pour améliorer l’hydration. Gupta et al. ont aussi prouvé que l’ajout de biochar pyrolysé à 550° C améliore la réaction du béton à hautes températures bien davantage que la fumée de silice, avec une augmentation de tension de l’ordre de 20%. 

Le biochar a montré des qualités importantes pour l’absorption des bruits entre 200 et 2000 Hz. Une des découvertes nous vient de Kua et al. Les auteurs ont décrit l’usage de bactéries immobilisés par le biochar mélangé à des fibres poly(vinylalcohol) pour la production de bétons renforcés de fibres et auto-guérisseur. Les auteurs affirment qu’il peut auto-réparer des fissures jusqu’à 600 μm.

Tout cela donne une image du biochar largement ignorée jusque-là, avec des solutions bio-sourcées pour non seulement le changement climatique mais pour d’autres enjeux. Par exemple la destruction d’environnements marins générée par la production de ciment et de béton. Le sable marin représente 5% des sables dans le monde. Or leur extraction actuelle cause de terribles dommages environnementaux, et, des actions de la mafia pour y accéder. Le remplacement du sable marin par le biochar créerait non seulement un nouveau champ d’activités industrielles valorisant les résidus. Son usage ralentirait l’expiration de carbone de la Terre vers l’atmosphere de matières organiques comme le bois. 

En seulement quelques années, ou même en quelques mois, trois techniques incroyables ont émergées de la science dans l’Arctique, de la science du bois, du biochar. Elles repeuplent nos imaginations d’idées ‘folles et sauvages’ comme le développement de régénération négatif en carbone. L’idée d’une prospérité durable et saine, et, d’un cycle du carbone ré-équilibré de la Terre.