Monitoramento do acúmulo de carbono inorgânico pedogênico devido ao intemperismo de minerais de silicato alterados em solos agrícolas.

Resumo

O método de verificação descrito aqui é adaptável para monitorar o sequestro de carbono inorgânico pedogênico em vários solos agrícolas alterados com rochas alcalinas contendo silicato de metais terrestres, como wollastonita, basalto e olivina. Esse tipo de validação é essencial para programas de crédito de carbono, que podem beneficiar agricultores que sequenciam carbono em seus campos.

Resumo

O presente estudo tem como objetivo demonstrar um procedimento sistemático de monitoramento de carbono inorgânico induzido pelo melhor intemperismo das rochas comminutadas em solos agrícolas. Para isso, as amostras do solo do núcleo colhidas em profundidade diferente (incluindo 0-15 cm, 15-30 cm e perfis de 30-60 cm) são coletadas de um campo agrícola, o solo superior do qual já foi enriquecido com um silicato metálico alcalino contendo mineral (como wollastonite). Após o transporte para o laboratório, as amostras do solo são secas a ar e peneiradas. Em seguida, o teor de carbono inorgânico das amostras é determinado por um método volumoso chamado calcimetria. Os resultados representativos aqui apresentados mostraram cinco incrementos dobrados de teor de carbono inorgânico nos solos alterados com o ca-silicato em comparação com os solos de controle. Essa alteração composicional foi acompanhada por mais de 1 unidade de aumento de pH nos solos alterados, implicando alta dissolução do silicato. Análises mineralógicas e morfológicas, bem como a composição elementar, corroboram ainda mais o aumento do teor de carbono inorgânico dos solos emendados por silicato. Os métodos de amostragem e análise apresentados neste estudo podem ser adotados por pesquisadores e profissionais que buscam traçar alterações de carbono inorgânicos pedogênicos em solos e subsolos, incluindo aqueles alterados com outras rochas de silicato adequadas, como basalto e olivina. Esses métodos também podem ser explorados como ferramentas para verificar o sequestro de carbono inorgânico do solo por entidades privadas e governamentais para certificar e conceder créditos de carbono.

Introdução

O CO₂ é um grande gás de efeito estufa (GEE), e sua concentração na atmosfera está aumentando continuamente. A média global de CO₂ pré-industrial foi de cerca de 315 partes por milhão (ppm), e a partir de abril de 2020, a concentração atmosférica de CO₂ aumentou para mais de 416 ppm, causando assim o aquecimento global¹. Portanto, é fundamental reduzir a concentração desse GHG de captura de calor na atmosfera. Socolow² sugeriu que para estabilizar a concentração de CO atmosférico de₂ a 500 ppm até 2070, serão necessárias nove "cunhas de estabilização", onde cada cunha de estabi....

Protocolo

1. Método de amostragem do solo e coleta do núcleo

1. Divida a área de interesse mapeada e uma área desmarcada de terras agrícolas em diferentes parcelas com base na elevação da terra, na produção histórica da cultura e/ou na estratégia de manejo da terra. Determinar o nivelamento de cada parcela usando um receptor GPS, classificar o rendimento da cultura com base em registros históricos da fazenda (abaixo da média, média, acima da média) e a estratégia de manejo da terra utilizada para cada parcela (tipos de alterações do solo utilizadas, se houver). Coloque as bandeiras nos limites de cada parcela para facilitar a amostragem subsequente.
   NOTA:

Resultados

O conteúdo SIC dos solos pode ser determinado usando vários métodos, incluindo um analisador de carbono automatizado ou um calcímetro. O analisador automatizado de carbono para determinação total do carbono do solo mede a pressão de CO₂ acumulada em um navio fechado³⁰. Na calcimetria, o volume evoluído de CO₂ liberado após a acidificação, tipicamente pela adição de ácido HCl concentrado, da amostra contendo carbonato é medido. O.......

Discussão

Dado que a coleta de amostras de campos agrícolas fertilizados é geralmente difícil, sugere-se que as amostras devem ser coletadas antes da aplicação de nutrientes. Também é aconselhável evitar a coleta de amostras de campos congelados. A profundidade amostral pode variar em diferentes áreas, dependendo da facilidade de amostragem sobre o perfil vertical e da profundidade do quadro de água. O dispositivo de amostragem do solo selecionado depende da estrutura do solo e profundidade de interesse^.......

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Analytical scale	Sartorius	Quintix 224-S1	Four decimals.
Calcimeter	Eijkelkamp	Model 08.53	To determine the wt% CaCO3-equivalent in the sample.
Drying cabinet/muffle furnace	Thermo Scientific	F48055-60	50°C or 103 ± 2°C.
HCl	Fisher Scientific	A144S-500	Reagent grade (36.5%-38.0%).
HNO3	Fisher Scientific	T003090500	Trace metal analysis grade (69.0%-70.0%)
Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS)	PerkinElmer	NexION	To determine the concentration of Ca in the microwave-digested soil.
Microwave digester	PerkinElmer	Titan	To digest soils in concentrated HNO3.
pH meter	Oakton	700	Calibrated with standard solutions before each set of measurements; temperature corrected to 25 °C.
Scanning Electron Microscope -Energy Dispersive Spectroscope (SEM-EDS)	Oxford	X-Max20 SSD	To determine the morphology of soil particulates.
Sieve shaker	Retsch	AS-200	For soil fractionation.
Soil auger sampler	Eijkelkamp	01-16	Depths down to 700 cm.
Soil Dakota probe sampler	JMC	PN139	Depths down to 100 cm.
Soil probe sampler	JMC	PN031	Depths down to 30 cm.
Soil moisture meter	Extech	MO750	Measure moisture content up to 50%
Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence spectroscope (WDXRF)	Malvern Panalytical	Zetium	To characterize elemental composition of soil.
X-ray Diffraction analyzer (XRD)	Panalytical	Empyrean	To characterize mineralogicalbproperties of soil.