Karbon terpirolisis ( PyC ) diproduksi secara alami selama kebakaran setelah pembakaran biomassa yang tidak sempurna dan merupakan kumpulan siklus karbon (C) global yang penting namun kurang dipahami. Karena sifatnya yang relatif bandel, beberapa PyC tersimpan di dalam tanah dan sedimen selama beberapa dekade hingga ribuan tahun dan membentuk hingga 45% C organik di dalam tanah. PyC dapat hilang dari tanah melalui mineralisasi (walaupun dengan laju yang jauh lebih lambat dibandingkan C dalam biomassa induk), pelarutan dan pencucian, serta erosi angin/air. Memahami nasib, persistensi, dan reaksi PyC di dalam tanah sangat penting untuk membatasi model C agar dapat memprediksi secara akurat potensi penyerapan PyC dan mengevaluasi kontribusinya terhadap anggaran C global. Biochar adalah bentuk PyC yang diproduksi secara sengaja melalui pirolisis dalam kondisi terkendali dari biomassa tanaman atau limbah hayati. Biochar mungkin merupakan pengganti yang baik untuk PyC alami karena memiliki karakteristik penyerapan C yang serupa, atau bahkan lebih besar. Dengan demikian, biochar juga dapat meningkatkan pemahaman kita tentang nasib dan persistensi PyC serta pengaruhnya terhadap C organik tanaman-tanah asli dalam ekosistem terestrial.
Minat global dalam menggunakan biochar untuk pengelolaan sampah organik, pengelolaan C, dan sebagai upaya untuk meningkatkan kesehatan tanah, C tanah, dan produktivitas pertanian telah meningkat pesat selama dekade terakhir. Selain itu, karena kemampuannya meningkatkan retensi nutrisi dan efisiensi penggunaan, mengurangi pencucian nutrisi, dan mengurangi emisi GRK, penerapan biochar telah direkomendasikan untuk sistem padang rumput beriklim sedang dengan input tinggi untuk mencapai berbagai manfaat yang disebutkan di atas. Padang rumput beriklim sedang mencakup 1,25 × 10 9 ha di seluruh dunia dan merupakan penyerap penting C tanah, mewakili sekitar 12% C organik tanah secara global. Potensi penyimpanan C, mitigasi GRK, dan produktivitas tanaman pada sistem padang rumput beriklim sedang dapat ditingkatkan melalui perbaikan praktik pengelolaan, termasuk melalui penerapan biochar. Beberapa penelitian laboratorium dan lapangan menunjukkan bahwa biochar merupakan bahan organik yang sangat persisten di dalam tanah. Karena stabilitas C-nya yang tinggi, biochar telah diusulkan untuk menjadi alat yang efektif sebagai penyerap C jangka panjang dalam sistem terestrial untuk memitigasi perubahan iklim.
Telah terbukti bahwa persistensi biochar dalam tanah merupakan fungsi dari karakteristik tanah ( misalnya mineralogi lempung, kandungan C asli tanah, tekstur, aktivitas mikroba); masukan sisa tanaman; dan faktor lingkungan ( misalnya suhu , kelembaban). Sejauh ini, hanya ada penelitian berbasis lapangan vs. penelitian berbasis laboratorium, dan khususnya penelitian lapangan yang menilai nasib dan ketahanan biochar pada berbagai jenis tanah dan kondisi lingkungan masih kurang.
Di lapangan, biochar-C atau PyC juga dapat hilang melalui pergerakan lateral melintasi lanskap atau migrasi ke bawah pada profil tanah. Erosi permukaan oleh angin dan air, serta pencucian dan infiltrasi bawah permukaan, telah disarankan sebagai jalur utama ekspor PyC atau biochar-C dari sistem darat ke sistem laut. Studi lapangan oleh peneliti melaporkan bahwa 20–53% biochar-C hilang akibat erosi permukaan tanah dengan kemiringan 2% di Oxisol berpasir. Peneliti juga melaporkan migrasi simultan hingga 0,02% biochar-C yang diterapkan dari 0,1 hingga 0,3 m dalam bentuk C organik partikulat dan terlarut selama periode dua tahun. Informasi ini sangat penting untuk mengevaluasi persistensi biochar atau PyC secara keseluruhan di lingkungan alam.
English