טבע חיובי / פחמן שלילי: ראיון עם Duke Farms

The Climate Toolkit had the chance to sit down with Jon Wagar, Deputy Executive Director of Duke Farms, a center of the Doris Duke Foundation in New Jersey, and dig deep into their two-pronged approach for climate sustainability. 

CLIMATE TOOLKIT:  
Give us the high-level view of what Duke Farms is doing in the climate sphere.

JON WAGAR:
One of the ways we’re framing what we’re doing here at Duke Farms from a climate sustainability standpoint is “Nature Positive, Carbon Negative.”  

I think this applies to many other gardens and cultural institutions like us – really looking at sustainability not just from a built environment perspective, but from a nature and reciprocity perspective. Robin Wall Kimmerer speaks of this philosophy in her book Braiding Sweetgrass. Because we have 2,700 acres at Duke Farms, we need to manage our land in a way that’s both nature positive and carbon negative. So, that means driving our emissions to zero while also conducting land management and ecological restoration activities that can remove carbon dioxide from the atmosphere. It’s important for us to think about it that way because the climate is in crisis. We need to think about it this way. The fact is, we have too much carbon dioxide in the air as it is now, and we need to drive emissions to zero while removing carbon and taking care of nature.

CLIMATE TOOLKIT:  
How did Duke Farms begin the journey into climate sustainability? 

JON WAGAR:  
We have a clean energy plan that we’ve been following since 2016 that aligns with the New Jersey state goals for reduction in greenhouse gases and the הסכם פריז. We started off with energy audits and did a big carbon footprint analysis to optimize how we’re going to achieve it. The main strategies which came out of that analysis are: 1) electrifying everything, 2) greening our electricity, and 3) making our electricity system more resilient. What that’s entailed is building a new solar array with battery storage that will meet one hundred percent of our current energy needs. 

JON WAGAR: 
At the same time, we’re electrifying our vehicles and equipment, and importantly for the northeast, our space heating. We have a lot of old houses on campus – probably around 30 buildings that require heat. A lot of that’s natural gas or just converting them to heat pumps. Fairly straightforward. The building that’s the hardest is our greenhouse, which is a really cool old Lord & Burnham facility. Our Orchid Range and Tropical Collection, which is about 28,000 square feet, feels small compared to a lot of more famous conservatories, but it is our major conservatory, and it is energy intense. We’re running into challenges there. They don’t really have electric heating (heat pumps) yet that can maintain the temperatures we need at this point. So, we’re looking into an interim solution. 

CLIMATE TOOLKIT: 
Are you finding promising solutions on the horizon? 

JON WAGAR:  
We currently have what are called modulating condensing boilers here on campus. They’re 98 – 99% efficient – so if you’re going to burn natural gas, this is the way you should burn it, I think. In order to drastically reduce the carbon footprint of these natural gas boilers, we will be supplementing that with electric water heating. So, we’re designing something now where we can decrease the load on the boilers while increasing the load on our green electric grid. So again, this interim solution, we’re engineering it right now. We think we can do it, but that’s the tough nut to crack. I think with most botanical gardens that have greenhouses, that’s going to be the hardest thing to figure out from a carbon footprint perspective. Further down the line, hopefully in a few years, they will have heat pumps that can maintain the temperatures necessary for a complex indoor horticulture system.

CLIMATE TOOLKIT: 
We’re in the exact same situation at Phipps. Our lower campus is state-of-the-art sustainable, but our upper campus, which is an historic Lord & Burnham Conservatory, is unsustainable, and we’re looking into different options, like heat pumps and geothermal. 

JON WAGAR: 
With greenhouses and conservatories, there may always be a need for natural gas backup. Or maybe it’s a biofuel like methane from landfills. But given the collections we have; we need to be super resilient. It’s like a hospital with multiple generators. We’re going to have to think through this issue from the horticulture and plant conservation perspective. We really need to make these systems resilient, and maybe there is a role for fuels after all, but not fossil fuels.

CLIMATE TOOLKIT:  
Did you conduct your energy audit in-house or hire a company to perform the analysis?

JON WAGAR:
It was actually both. We hired a company, because our public utility commission had an incentive where they would pay for local governments and non-profits to hire firms to conduct energy audits. And many states have this. An engineering firm conducted the audit, but we needed help translating it and optimizing it. So, we worked with our energy consultant and one of the interesting things we found is that it’s better for us to invest in electrifying the heating rather than replacing windows. You would think efficiency and conservation would be where you should pour your money all the time. But not in this case. Rather than spending $15,000 on new windows for these old houses, or even more, we put a new $15,000 heat pump system in instead. Looking from a cost perspective, it’s less expensive. And also, from a carbon perspective as well: we have old windows from the 1890s that are beautiful, but that leak like sieves. To replace them, we need to think about the scope of emissions from manufacturing, gas, transporting – it just makes more sense to invest in sustainable energy and electrification rather than efficiency or conservation right now.

Then we had our energy consultant come in and look at our utility bills and create a model where most of the energy usage is happening and we translated this into a carbon footprint for scope 1 and scope 2 emissions. Right now, we’re taking that model and putting it into Microsoft Power BI. Microsoft BI will be able to create a real-time dashboard for facilities folks to look at what’s happening on a month-by-month basis. And then we’ll have an educational dashboard for the public showing what our real time carbon footprint is. And then an executive dashboard that’ll look at metrics. So, what the BI is doing is taking this model and making it live. 

JON WAGAR:
The system is taking information from our utility bills, our finance system, and all the areas where we’re getting information about the energy we’re using, and then being able to display and create reports in one centralized place. That’s kind of a real innovation in our sustainable energy operations. We’ll have this one pane of glass where we can look and ask: How much natural gas did our orchid range and conservatory use? How much energy did our electric vehicle use this month? How much solar production was there? Because there are so many data streams coming in, the BI will take all the information from the smart meters across campus and be able to bring it all together in one spot. And that’s happening now as we speak. 

CLIMATE TOOLKIT:  
That sounds truly next level. 

JON WAGAR:  
We’re excited about it. Because every single institution has these streams of data, right? We’re finding that working with our finance department or with the local utility, we can start to string it together to create this really clear picture of what’s going on – not just on an annual basis, but on a continuing basis.  

CLIMATE TOOLKIT: 
Do you include היקף 3 in your emissions analysis, or solely focus on Scope 1 and 2? 

JON WAGAR: 
We’ve done a lot of thought about particularly Scope 3, because those are the sort of things that are difficult for us to get a handle on. When we did our carbon footprint analysis, we decided to look at our visitors, where they came from and their emissions. If we just looked at our emissions and the carbon absorbed through natural climate solutions on our land base, we would be carbon negative. But then calculating the emissions from our visitors – it blew it out of the water as far as our carbon emissions. That’s why we went ahead and got a grant to develop these DC fast chargers – which will be operating by the end of the month – and a bunch of new level two chargers.  

JON WAGAR:
Scope 3 is the most challenging for us. I really believe that we need to explicitly address it, because otherwise we can sort of trick ourselves into saying we’re carbon neutral or net-zero without accounting for Scope 3. When you start to address Scope 3, however, it widens your perspective and the actions that you should be taking – like building a DC fast-charger or looking at our environmental education programs and promoting carbon negative actions. So, again, I think with this wider sort of carbon footprint analysis, we all need to look at our carbon and energy systems while addressing Scope 3 and being explicit that it’s an issue. Scope 1 and Scope 2 – it’s fairly easy to put an impact number on what you’re emitting, and over time looking at reducing it. With Scope 1, it’s just what you’re burning on site, fossil-fuel wise. And then with Scope 2, it’s looking at your energy grid and the electricity you’re pulling from the grid. That stuff is very quantifiable. But Scope 3 is much more qualitative, because there are errors; you don’t know if you’re counting something twice. The whole life cycle analysis is just so complex.

CLIMATE TOOLKIT: 
How have you begun to tackle your Scope 3 analysis? 

JON WAGAR: 
We have a researcher at Rutgers University we’re collaborating with – she’s working to complete a life cycle carbon footprint analysis, and her specialty is Scope 3. We should have that by the end of the year. And then we’ll have to figure out how we address it, how we communicate it. There are certainly things we won’t be able to do or address – unless we stop getting packages from Amazon operationally, for instance. But then there are things we will be able to do. At any rate, our thoughts have evolved a lot in doing this and thinking more broadly about emissions. Even though unfortunately what that means is Duke Farms won’t show as carbon negative anytime soon. As far as the gross carbon emissions, we could be net negative eventually. But the gross carbon emissions related to this site, and the gross greenhouse gas emissions related to all of our sites, need to be addressed. 

CLIMATE TOOLKIT: 
Do you have full institutional support for your strategies? 

JON WAGAR: 
We have what we’re calling a Catalyst Initiative. There are three of us within Doris Duke Foundation that are talking a lot about this and elevating it within the organization. It’s our Executive Director Margaret Waldock, and our Facilities & Technology Manager Jim Hanson; we’ve been the ones doing the most thinking about it. However, unlike some botanic gardens and other institutions, our mission is sustainability. So, there’s not a lot of pushback. We’re also forming partnerships with similar sized institutions to figure out the barriers to quick implementation and acceleration of clean energy. What can we do differently with the permitting to make sure that solar happens more quickly? Or battery storage and resilience. Partners and educational institutions can extend our reach and help to influence the speed at which the energy transition is happening. 

CLIMATE TOOLKIT: 
Is the goal at Duke Farms to become a demonstration campus for other larger institutions – folks with huge amounts of acreage – and be a guidepost for how to adopt best practices in the climate sustainability space?

JON WAGAR: 
We have a platform for influencing the acceleration of clean energy. Of course, we’re not doing everything here. We don’t have offshore wind, for example. But I think what we’re doing on the ground gives us a real seat at the table to help influence the conversation. I see us as being leaders in pushing this forward and using our facility as a platform – not just because we have the technology here and we’re putting it together in a neat way, but also that we have a great spot for convening and bringing people together to talk about these issues. Using our collective experience as a base to be able to create leverage and eventually bring folks together at the national level. We really see ourselves as trying to have a leadership position, at least here in New Jersey locally. Because a lot of these issues are very local, right?  

CLIMATE TOOLKIT: 
Can you tell me about the land regeneration techniques that you’re doing at Duke Farms?  

JON WAGAR: 
So, we have a little over 2,700 acres, and we’ve done a lot of restoration. Much of it was agricultural land in sort of inappropriate areas – so flood plains that would get flooded once every two years or so. What we’ve done is, we work with the federal government, with NRCS, and put easements on about 500 acres along the flood plain — the Raritan River — and then have been restoring it back to native riparian habitat with some innovative funding sources called natural resource damage settlement. הבאנו גם כסף מבחוץ להמרת מה שהיה תירס וסויה בחזרה למה שהיה - הרבה לפני שאפילו החקלאים ההולנדים היו כאן בתחילת המאה ה-17 - אדמת יער גדות. וזה באמת חשוב כי נהר רריטן הוא אספקת המים הציבורית. הוא מועד להצפות רבות. אז שיקום זה יעזור להאט את הנהר.

JON WAGAR:
יש לנו גם שדות חקלאיים שאנו מנהלים - יש לנו עדר בקר בתוכנית חקלאות אגרואקולוגית שאנו מנהלים עבור ציפורים ועבודות שיקום מרעה. יש לנו יערות על הקרקע שבהם אנחנו מבצעים בקרת מינים פולשים. יש לנו תוכנית פעילה לניהול צבאים, המתמקדת בשליטה בפולשים, קידום ילידים ותהליכים טבעיים של המערכת האקולוגית. אז, יש לנו את כל פרויקטי השיקום האלה שנמשכים כבר שנים. לפני שלוש שנים, התחלנו פרויקט מחקר עם אוניברסיטת רוטגרס, ושילמנו להם כדי לעזור לנו להבין מה היה קו הבסיס של הפחמן עבור כל פרויקטי השיקום שעשינו. מה שהם עשו זה שהם מדדו את פחמן הקרקע בכל הקרקעות, פחמן בעצים, והם מסתכלים על שטפי פחמן עם אלה אדי-קובאריאנס מגדלי השטף. 

CLIMATE TOOLKIT: 
ספר לנו עוד על זה.

JON WAGAR: 
אלו מגדלים שיראו לכם את שטפי הפחמן לאורך השנה במערכות אקולוגיות. יש לנו מספר, כמו גם מדי זרימת מוהל שמודדים צמיחה של עצים. אז, אנחנו עושים הרבה מדידות מדעיות מדויקות של כמה פחמן האדמה הזו קולטת. ואז גם מסתכלים על שיטות ניהול ואיך זה משפיע עליו. לדוגמה, אנו בוחנים כיצד הוספה של ביוצ'אר בקרקעות מגבירה את פחמן הקרקע ותפיסת הקרקע, או כיצד שינויים בפרקטיקות של ניהול קרקע כמו ייעור מחדש או שתילת צמחים ושיחים מקומיים ישנו את צריכת הפחמן. זה יותר מקו הבסיס - אנחנו עורכים ניסויים שבהם אנחנו עושים טכניקות ניהול קרקע ממשיות כדי לראות איך זה עשוי להגדיל את תכולת הפחמן של האדמה הזו.  

JON WAGAR: 
עם זאת, מה שאתה נתקל בו בכל מקום הוא הרעיון ש'טבע חיובי' אינו קשור רק לפחמן. יש לנו כמה מבתי הגידול הטובים ביותר של שטחי העשב שנמצאים בסכנת הכחדה במדינה כאן בשדות החקלאיים שלנו - עשבים מקומיים של העונה החמה לרוב. והרעיון שלנו הוא, פרות יכולות לעזור לשמור על זה. למעשה, כאשר אנו מחזירים בעלי חיים על היבשה, אנו מגלים ששיעורי הפחמן באדמה עולים. למרות שפרות כמובן פולטות הרבה מתאן, למעשה יש לזה השפעה חיובית אמיתית על בריאות הקרקע ואיכותו. יהיה מעניין לראות את המספרים. אנחנו חושבים שהרבה מהמתאן מתקזז על ידי העובדה שהשטחים האלה מטופלים הרבה יותר טוב ממה שהיו בעבר, בכל הנוגע למחזורי חומרי הזנה.

עכשיו, אם היינו ממקסמים את קיבוע הפחמן, היינו שותלים את כל זה בעצים. יָמִינָה? אבל גידול עצים יהרוס את בית הגידול של עשב. זה מחזיר אותנו לרעיון של טבע חיובי. אלו פשרות שכולנו צריכים לעשות בניהול קרקעות או נכסים. ב-Duke Farms, אנחנו אומרים שאנחנו לא מתכוונים למקסם את ספיגת הפחמן כי יש לנו בית גידול למשטחי עשב, יש לנו פרות, יש לנו ציפורים; וציפורים בסכנת הכחדה היא באמת יעד השימור שלנו. אז, אנחנו מנסים להשתמש בבקר כדי לנהל את בתי הגידול האלה במקום לכסח, שיש לו יתרון נוסף של הוספת פחמן לאדמה. זה מגניב מאוד מערכת אגרואקולוגיה שאולי ניתן יהיה לחקות מקומות אחרים עבור דשא וציפורים. 

CLIMATE TOOLKIT: 
אני אוהב לחשוב על ההזדמנות הזו ב-Duke Farms להדגמה של שיטות עבודה מומלצות - במיוחד עם מרעה סיבובית. האם הייתה שיחה כלשהי על חיבור עם חקלאים תעשייתיים, או אנשים העוסקים בדרכים לא אקולוגיות של חקלאות, ולהראות להם שמרעה סיבובית היא שיטה מועילה מאוד לניהול בקר ואדמה כאחד?  

JON WAGAR: 
אנחנו עובדים עכשיו עם כמה חקלאים בעלי דעות דומות באזור - יש הרבה חקלאים צעירים שמגיעים שיורשים חוות משפחתיות ולא רוצים לעשות גידולי שורות סטנדרטיים. יש הזדמנות אמיתית, אבל יש גם כמה צווארי בקבוק. למשל, אין לנו ב-Duke Farms תשתית למשחטה ולקצבים כאן. אנחנו צריכים לקחת הכל לפנסילבניה, וזה יקר. אז כל הבקר שלנו עובר עיבוד שם, ואז חזר לחווה שלנו כדי לחלק את פעילות בתי הקפה. תרמנו הרבה ממנו גם לבנקי מזון, וזה היה נהדר כי אנחנו מסוגלים להציע בשר בקר סופר-איכותי, מוזן דשא, שגמר על דגנים. זה יסתיים על ידי מישהו שהוא מומחה לגימור בשר בקר מוזן דשא - ואז דיוק פארמס עובד על שיווק משותף של המוצר איתם. הרעיון הוא לעזור לתעשייה גם כן, להסתכל עליה בהקשר רחב יותר זה. אז נוכל לעזור בתקווה להזניק את התנועה הזו ולעודד שיטות עבודה מומלצות. ואני חושב שאנחנו מבינים שיש שוק ענק, במיוחד בניו ג'רזי, לבשר בקר מקומי שמוזן בעשב וידידותי לציפורים - ושהוא יכול לדרוש פרמיה אמיתית.  

וזה העניין עם בתי גידול של דשא וציפורים. אתה רוצה לשמור על תנאים מסוימים של המרעה, גבהים מסוימים של דשא, ואתה רוצה להזיז את הפרות בתדירות גבוהה למדי, וזה שונה מרוב פעולות הבקר לבשר. ואני חושב שמה שאנחנו מראים ב-Duke Farms זה שאתה יכול לעשות את שניהם ולהשיג שטחי מרעה פרודוקטיביים יותר, וזה מה שהציפורים רוצות ומה שהפרות רוצות. אז, אנחנו עושים את מערכת המרעה האמיתית המנוהלת באינטנסיביות. עשינו את זה כבר זמן מה, ואנחנו רק משכללים את המודל העסקי עכשיו. אבל שוב, זה אחד מההפרעות האלה. לא היו לך פרות אם היית מנסה באמת למקסם את ריבוד הפחמן. 

CLIMATE TOOLKIT: 
אני תוהה אם יש טענה בנושא. פוטנציאלי, כן, אינך ממקסם את קיבוע הפחמן המקומי בשדות שלך - אך על ידי ביצוע הסברה ומתן הדגמה כיצד לנהל נכון בקר ואדמות מרעה יחד, אולי אתה יוצר השפעה גדולה יותר. אם הייתה לך כוונה להתחבר ל-100 חקלאי בקר, ו-100 החוות האלה החליטו לאמץ מרעה סיבובית על הנכסים שלהן, אז פתאום יש לך השפעת כיבוש פחמן הרבה יותר גדולה מזו שהיית עושה רק על האזור המקומי האחד שלך.  

JON WAGAR: 
בְּהֶחלֵט. אנחנו צריכים להבין את העובדה שאנשים לא הולכים להפסיק לאכול בשר. יָמִינָה? עם זאת, אם יש דרכים ברות קיימא יותר לגדל את הבשר הזה, דרכים בריאות ואנושיות יותר שאנחנו יכולים להדגים, זה כנראה דבר טוב. אתה באמת יכול להשתמש בפרות כדי לשפר את בית הגידול והקרקע של שטח העשב אם אתה עושה את זה נכון. אז זה ההיבט החיובי של הטבע. אנחנו עושים טונות של שיקום, הרבה אגרו-אקולוגיה, אבל לא הכל הולך להיות בשביל למקסם את קיבוע הפחמן. אני חושב שזו נקודה ממש טובה שלפעמים אנשים מפספסים. אנחנו יכולים להיות עטופים מדי ברעיונות: אקלים, פחמן, קיבוע... אבל אז אנחנו קצת מתגעגעים לקטע הטבע. הנדיבים שלנו ב-Duke Farms אמרו בעצם שיש להשתמש בנכס הזה לטובת חיות הבר והחקלאות. אז, אנחנו לוקחים את מה שדוריס דיוק אמרה ומנסים לפרש אותו בהקשר של ימינו. וכאן נחתנו: להיות טבע חיובי ושלילי פחמן.