從亞洲水田,走到歐洲的舞台
土壤科學家與地球科學家共舞,推進氣候變遷緩解及土壤監測政策。
前往歐洲的舞台
2026 年 5 月,筆者前往維也納參加 European Geosciences Union 2026 General Assembly,並發表在日本進行的水田 Enhanced Rock Weathering(ERW)研究成果。
這次發表的核心問題是:如果我們把岩石粉施用到水田裡,該如何確認它真的發生了風化,並連接到潛在二氧化碳移除量?
ERW 可以簡單理解為一種「加速自然風化」的方法。岩石在自然環境中會慢慢分解,釋放出鈣、鎂等元素,並參與二氧化碳轉化與儲存的過程。ERW 則是將磨細的矽酸鹽岩石施用到土地上,希望加快這個原本很慢的自然過程。
但水田是一個訊號複雜且不易解讀的場域,因為水田有灌溉、排水、淹水、中干與再淹水,過程水會移動,化學訊號也會被稀釋或混合。
如果只看水中的化學變化,很難判斷那些訊號究竟來自岩石風化,還是來自水流量或田間管理的影響。
因此,本研究嘗試把觀察重心往更穩定的礦物證據推進:我們不只看水裡留下了什麼,而直接看岩石礦物本身是否真的改變了。
邏輯很簡單,若玄武岩粉在水田中發生風化,其中某些容易反應的礦物應該會逐漸減少。透過 XRPD 礦物定量,我們可以追蹤這些礦物的變化。
礦物風化如何揭露碳移除
在田間試驗中,我們施用 10 wt% 玄武岩的水田,並在一年後觀察到 Ca-plagioclase 含量下降。
這個結果提供了一個重要線索:在水田這種複雜環境裡,礦物證據可能成為 ERW 驗證的骨架。
本次 EGU 會議中的 enhanced weathering 會議場次顯示國際上正在積極擴展ERW的應用範圍、二氧化碳去除效力,以及對農業的共效益。
然而,多數研究僅重視水中的離子與鹼度,只有少數研究重視ERW驗證方法,例如磁性分離及土壤中的元素平衡。此外,也有不少研究結合模型與長期監測。
因此,相較於其他研究,我們團隊在意的問題更直接:當我們說某個方法可以移除二氧化碳時,實際的證據在哪裡?
水田 ERW 的特殊性在於,其耕作過程水分變化太大,讓許多傳統監測方法,如水化學訊號不夠準確,容易被干擾。
因此,從礦物本身出發,不只是技術選擇,也是一種研究邏輯:先以穩定的證據確認岩石是否真的反應,再進一步討論它如何連接到碳移除。
土壤健康在歐盟政策
EGU 2026 也讓人看見,土壤正在走出田間。
它不只存在於農業生產,也存在於氣候政策、城市設計、碳市場、森林管理與社會想像之間。
特別是在歐盟土壤政策與土壤監測法的討論場次中,可以清楚感受到:土壤健康已不再只是土壤科學家的專業議題,而是正在進入公共決策與制度設計的核心。
這樣的轉變,也帶來新的挑戰。政策需要的不一定是最完美的科學答案,而是可以被測量、被比較、被長期累積的資料。
不同國家的土壤、土地利用與資料基礎並不相同,因此,比起追求一次到位的完美制度,更重要的是建立共同語言、整合分散資料、辨認知識缺口,並用有彈性的方式讓各國逐步參與。
土壤監測不是單次調查,而是一個長期學習的過程;它需要清楚的框架,也需要能隨著新知識逐步調整的方法。
在此場次中,“translation of soil science”多次被主持人及與談者提及。這也意味著,未來土壤科學的任務不只是產生更多數據,而是把數據轉化成可以被理解、被信任、被使用的知識。
『哪些土地應該優先監測?農地、森林、都市與其他土地利用如何一起納入?既有的零散資料如何整合?如何培養更多能進入現場的土壤調查者?』這些問題都不只是技術問題,也關係到教育、行政、政策與社會溝通。
土壤科學家的現實考驗
值得注意的是,這場與歐盟土壤政策相關的討論,現場大約只有五十人。
相較於其他熱門的地球化學或氣候議題,土壤政策的討論仍顯得安靜。
但也正因如此,它更需要對溝通有熱情的科學家投入其中。
土壤科學若要真正進入政策與社會,就不能只停留在專業語言裡。
它需要有人把田間的觀察、實驗室的數據、長期監測的結果,翻譯成跨領域學者、政治家、行政人員、農業教育者與一般社會可以共同理解的語言。
從這個角度來看,水田中的礦物變化不只是實驗室裡的數據。它連接著一個更大的問題:我們如何讓田間發生的細微過程,成為氣候行動中可信的證據?
結合地球科學知識的土壤研究,不只是證明岩石粉是否能促進大氣碳移除,而是把這些實際的田間證據放進一個可以被理解的框架中,讓它們將來能被更多的受眾使用。
後記
BOKU的土壤研究所位於生態管理、氣候及生物多樣性系所之下,並擁有多達九個研究團隊,分別由不同專業的教授帶領。每一個研究團隊之間的交流頻繁,且能就近互相支援,形成緊密的學術網絡。