Monitoraggio dell'accumulo di carbonio inorganico pedogenico a causa dell'erosione dei minerali silicati modificati nei suoli agricoli.

Summary

Il metodo di verifica qui descritto è adattabile per il monitoraggio del sequestro del carbonio inorganico pedogenico in vari suoli agricoli modificati con rocce contenenti silicati di terra alcalina, come wollastonite, basalto e olivina. Questo tipo di convalida è essenziale per i programmi di credito al carbonio, che possono avvantaggiare gli agricoltori che sequestreranno carbonio nei loro campi.

Abstract

Il presente studio mira a dimostrare una procedura sistematica per il monitoraggio del carbonio inorganico indotto da un migliore erosione delle rocce ridotte nei suoli agricoli. A tal fine, i campioni di terreno centrale prelevati a diversa profondità (inclusi 0-15 cm, 15-30 cm e profili di 30-60 cm) vengono raccolti da un campo agricolo, il cui terreno è già stato arricchito con un silicato di metallo terrestre alcalino contenente minerale (come la wollastonite). Dopo il trasporto in laboratorio, i campioni di terreno vengono essiccati all'aria e setacciati. Quindi, il contenuto di carbonio inorganico dei campioni è determinato da un metodo volumetrico chiamato calcimetria. I risultati rappresentativi qui presentati hanno mostrato cinque incrementi piegati del contenuto di carbonio inorganico nei suoli modificati con il Ca-silicato rispetto ai suoli di controllo. Questo cambiamento compositivo è stato accompagnato da più di 1 unità di aumento del pH nei suoli modificati, il che implica un'elevata dissoluzione del silicato. Le analisi mineralogiche e morfologiche, così come la composizione elementare, confermano ulteriormente l'aumento del contenuto di carbonio inorganico dei suoli modificati con silicati. I metodi di campionamento e analisi presentati in questo studio possono essere adottati da ricercatori e professionisti che cercano di rintracciare i cambiamenti di carbonio inorganico pedogenico nei suoli e nei sottosuolo, compresi quelli modificati con altre rocce silicatiche adatte come basalto e olivina. Questi metodi possono anche essere sfruttati come strumenti per verificare il sequestro del carbonio inorganico del suolo da parte di enti privati e governativi per certificare e assegnare crediti di carbonio.

Introduction

La CO₂ è un importante gas a effetto serra (GHG) e la sua concentrazione nell'atmosfera è in continuo aumento. La media globale preindustriale di CO₂ era di circa 315 parti per milione (ppm) e ad aprile 2020, la concentrazione_{atmosferica di} CO 2 è aumentata a oltre 416 ppm, causando così il riscaldamento globale¹. Pertanto, è fondamentale ridurre la concentrazione di questo gas serra che intrappola il calore nell'atmosfera. Socolow^{2 ha} suggerito che per stabilizzare la concentrazione di CO₂ atmosferica a 500 ppm entro il 2070, saranno necessari nove 'cunei di stabilizzazione', ....

Protocol

1. Metodo di campionamento del suolo e raccolta del nucleo

1. Dividi la superficie agricola mappata e delimitata di interesse in diversi appezzamenti in base all'elevazione del terreno, alla resa storica delle colture e / o alla strategia di gestione del terreno. Determinare il livellamento di ogni appezzamento utilizzando un ricevitore GPS, classificare la resa delle colture in base ai record storici dell'azienda agricola (al di sotto della media, nella media, al di sopra della media) e la strategia di gestione del terreno utilizzata per ogni appezzamento (tipi di modifiche del suolo utilizzate, se del caso). Posizionare le bandiere ai limiti di ogni tracciato....

Results

Il contenuto sic dei suoli può essere determinato utilizzando vari metodi, tra cui un analizzatore automatizzato di carbonio o un calcimetro. L'analizzatore automatizzato del carbonio per la determinazione totale del carbonio del suolo misura la pressione di CO₂ costruita in un recipiente^{chiuso 30.} In calcimetria, viene misurato il volume evoluto di CO₂ rilasciato dopo l'acidificazione, tipicamente mediante l'aggiunta di acido HCl concentrato,.......

Discussion

Dato che la raccolta di campioni da campi agricoli fecondati è di solito difficile, si suggerisce di raccogliere campioni prima dell'applicazione dei nutrienti. Si consiglia inoltre di evitare di raccogliere campioni da campi congelati. La profondità di campionamento può variare in aree diverse a seconda della facilità di campionamento sul profilo verticale e della profondità della tabella d'acqua. Il dispositivo di campionamento del suolo selezionato dipende dalla struttura del suolo e dalla profondità di

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bilancia analitica	Sartorius	Quintix 224-S1	Quattro decimali.
Calcimetro	Eijkelkamp	Modello 08.53	Per determinare il peso % CaCO3-equivalente nel campione.
Armadio di essiccazione/forno a muffola	Thermo Scientific	F48055-60	50° C o 103 ± 2°C.
HCl	Fisher Scientific	A144S-500	(36,5%-38,0%).
HNO3	Fisher Scientific T003090500		Grado di analisi dei metalli in tracce (69,0%-70,0%)
Spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS)	PerkinElmer	NexION	Per determinare la concentrazione di Ca nel terreno digerito a microonde.
Digestore a microonde	PerkinElmer	Titan	Per digerire i terreni in concentrato HNO3.
Misuratore di pH	Oakton	700	Calibrato con soluzioni standard prima di ogni serie di misurazioni; temperatura corretta a 25 °C.
Microscopio elettronico a scansione - Spettroscopio a dispersione di energia (SEM-EDS)	Oxford	X-Max20 SSD	Per determinare la morfologia del particolato del suolo.
Setacciatore	Retsch	AS-200	Per il frazionamento del terreno.
Campionatore di terreno	Eijkelkamp	01-16	Profondità fino a 700 cm.
Sonda Dakota per terreno	JMC	PN139	Profondità fino a 100 cm.
Sonda per terreno	JMC	PN031	Profondità fino a 30 cm.
Misuratore di umidità del suolo	Extech	MO750	Misura il contenuto di umidità fino al 50%
Lunghezza d'onda Spettroscopio a fluorescenza a raggi X a dispersione (WDXRF)	Malvern Panalytical	Zetium	Per caratterizzare la composizione elementare del suolo.
Analizzatore di diffrazione a raggi X (XRD)	Empireo panalitico		Per caratterizzare le proprietà mineralogiche del suolo.