Мужчина (женщина) хорош настолько, насколько хороши его или ее инструменты. Что касается почвоведов, то они настолько хороши, насколько хороши инструменты и методы, которые они используют. А когда дело доходит до оценки запасов органического углерода в почве, новые исследования показывают, что не все инструменты дают одинаковые результаты.
Запасы органического углерода в почве - это количество органического углерода, содержащегося в почве. Существует несколько распространенных способов измерения этих запасов. До сих пор считалось, что все они дают практически одинаковые результаты. Коул Гросс, аспирант факультета возобновляемых ресурсов Университета Альберты, поставил под сомнение это широко распространенное мнение.
Гросс объясняет, что все органические вещества, найденные в почве, так или иначе происходят от живых существ, таких как разлагающиеся растения и животные. Этот тип материала известен как органическое вещество почвы, и около половины его массы составляет углерод. Количество почвенного органического углерода различается от почвы к почве, от места к месту.
«Возможность точного измерения запасов органического углерода в почве и сравнения изменений с течением времени поможет нам принимать наилучшие решения в отношении методов землепользования и управления, которые в конечном итоге могут улучшить здоровье и продуктивность почвы», - говорит Гросс. «Если мы сможем лучше понять органический углерод в почве, мы также увеличим наше понимание обратных связей между климатом и углеродом и улучшим наши климатические модели. Ненадежные данные о запасах органического углерода в почве могут привести к неверным представлениям о том, как землепользование, управление или изменение климата воздействует на органический углерод почвы."
Обычно используются три измерения: глыба, керн и раскопки. При комковом методе ученый берет комок почвы с поверхности или другой определенной глубины и доставляет его в лабораторию для химического анализа. В методе керна используется полая трубка для извлечения керна почвы с определенной глубины для анализа. Метод раскопок является наименее распространенным из трех, так как требует больше всего времени и труда. Однако он считается самым точным из методов. Это включает в себя рытье большой ямы, чтобы получить большое количество почвы.
Хотя многие считают, что результаты этих трех методов схожи, Гросс обнаружил много ключевых различий. Он и его команда обнаружили, что наиболее часто используемый метод, метод керна, сильно недооценивает запас органического углерода в почве. Большая часть этой разницы произошла в почве глубже 20 сантиметров (чуть менее 8 дюймов), которая, по словам Гросса, содержит большую часть запасов органического углерода в почве.
«Наши результаты показывают, что региональные и глобальные запасы органического углерода в почве могут быть в значительной степени недооценены из-за неглубокого отбора проб и частого использования керновых методов», - объясняет он.«Мы обнаружили, что эти распространенные методы отбора проб почвы дали существенно разные результаты, и их нельзя считать взаимозаменяемыми».
Гросс объясняет, что инструменты и методы, которые используют почвоведы, так же важны, если не более важны, чем данные, которые они предоставляют.
"В большей части нашей работы небольшие ошибки на первых этапах длительного процесса могут усугубиться позже", - говорит он. «Всегда важно оглянуться назад и проверить предположения и точность методов, даже если эти методы были приняты в течение длительного времени».
Основываясь на выводах исследовательской группы, Гросс рекомендует, чтобы потенциал метода керна недооценивал почвенную массу для данной почвы, а затем корректировался с учетом этого. Кроме того, они обнаружили, что метод комков может использоваться в качестве стандартного эталона для измерения массы почвы в некаменистых почвах.
«Вдохновение для этого исследования было несколько случайным», - говорит он.«Как начинающему почвоведу, когда керн для отбора проб почвы, который я использовал, сломался в полевых условиях, мне сказали использовать метод комков и сказали, что эти методы взаимозаменяемы. методы, которые в конечном итоге привели к этому исследованию».