Name: monitoring pedogenic inorganic carbon accumulation due to weathering of amended silicate minerals in agricultural soils.
Uploaded: 2021-06-04T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Pedogenic Inorganic Carbon Accumulation Due to Weathering of Amended Silicate Minerals in Agricultural Soils. at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי מענק מסחור מזון מחשבתי, הממומן מקרן המצוינות במחקר הראשון של קנדה. וולאסטונייט הקנדית סיפקה תמיכה כספית תעשייתית כחלק ממענק זה.

1. שיטת דגימת קרקע ואיסוף ליבה
<ol><li>חלקו את השטח הממופה והתוחם לשטח חקלאי בעל עניין בחלקות שונות המבוססות על גובה הקרקע, יבולים היסטוריים ו/או אסטרטגיית ניהול קרקעות. קבע את ההחלקה של כל חלקה באמצעות מקלט GPS, לסווג את יבול היבול בהתבסס על רשומות חווה היסטוריות (מתחת לממוצע, ממוצע, מעל הממוצע)...

<ol>
	<li>Trends in atmospheric carbon dioxide. NOAA Available from: <a target="_blank" href="https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/">https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/</a> (2020)</li><li>Socolow, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wedges+reaffirmed.">Wedges reaffirmed.</a> Bulletin of the Atomic Scientists. 2011 (9), (2011).</li><li>Mission Innovation. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+launch+statement.">Joint launch statement.</a> Mission Innovation. , (2015).</li><li>Lackner, K. S., Brennan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Envisioning+carbon+capture+and+storage:+Expanded+possibilities+due+to+air+capture,+leakage+insurance,+and+C-14+monitoring.">Envisioning carbon capture and storage: Expanded possibilities due to air capture, leakage insurance, and C-14 monitoring.</a> Climatic Change. 96 (3), 357-378 (2009).</li><li>Lackner, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+guide+to+CO2+sequestration.">A guide to CO2 sequestration.</a> Science. 300 (5626), 1677-1678 (2003).</li><li>Kwon, S., Fan, M., DaCosta, H. F. M., Russell, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+the+direct+mineralization+of+CO2+with+olivine.">Factors affecting the direct mineralization of CO2 with olivine.</a> Journal of Environmental Sciences. 23 (8), 1233-1239 (2011).</li><li>Hartmann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+chemical+weathering+as+a+geoengineering+strategy+to+reduce+atmospheric+carbon+dioxide,+supply+nutrients,+and+mitigate+ocean+acidification.">Enhanced chemical weathering as a geoengineering strategy to reduce atmospheric carbon dioxide, supply nutrients, and mitigate ocean acidification.</a> Reviews of Geophysics. 51 (2), 113-149 (2013).</li><li>Batjes, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+carbon+and+nitrogen+in+the+soils+of+the+world.">Total carbon and nitrogen in the soils of the world.</a> European Journal of Soil Science. 47 (2), 151-163 (1996).</li><li>Haque, F., Chiang, Y. W., Santos, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkaline+mineral+soil+amendment:+A+climate+change+stabilization+wedge.">Alkaline mineral soil amendment: A climate change stabilization wedge.</a> Energies. 12 (12), 2299 (2019).</li><li>Strefler, J., Amann, T., Bauer, N., Kriegler, E., Hartmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+and+costs+of+carbon+dioxide+removal+by+enhanced+weathering+of+rocks.">Potential and costs of carbon dioxide removal by enhanced weathering of rocks.</a> Environmental Research Letters. 13 (3), 34010 (2018).</li><li>Beerling, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Farming+with+crops+and+rocks+to+address+global+climate,+food+and+soil+security.">Farming with crops and rocks to address global climate, food and soil security.</a> Nature Plants. 4 (3), 138-147 (2018).</li><li>Lefebvre, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+potential+of+soil+carbonation+and+enhanced+weathering+through+Life+Cycle+Assessment:+A+case+study+for+Sao+Paulo+State,+Brazil.">Assessing the potential of soil carbonation and enhanced weathering through Life Cycle Assessment: A case study for Sao Paulo State, Brazil.</a> Journal of Cleaner Production. 233, 468-481 (2019).</li><li>Haque, F., Santos, R. M., Chiang, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2+sequestration+by+wollastonite-amended+agricultural+soils-An+Ontario+field+study.">CO2 sequestration by wollastonite-amended agricultural soils-An Ontario field study.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 97, 103017 (2020).</li><li>Ten Berge, H. F. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olivine+weathering+in+soil,+and+its+effects+on+growth+and+nutrient+uptake+in+ryegrass+(Lolium+perenne+L.):+a+pot+experiment.">Olivine weathering in soil, and its effects on growth and nutrient uptake in ryegrass (Lolium perenne L.): a pot experiment.</a> PloS One. 7 (8), 42098 (2012).</li><li>Amann, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+weathering+and+related+element+fluxes-A+cropland+mesocosm+approach.">Enhanced weathering and related element fluxes-A cropland mesocosm approach.</a> Biogeosciences. 17 (1), 103-119 (2020).</li><li>Manning, D. A. C., Renforth, P., Lopez-Capel, E., Robertson, S., Ghazireh, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbonate+precipitation+in+artificial+soils+produced+from+basaltic+quarry+fines+and+composts:+An+opportunity+for+passive+carbon+sequestration.">Carbonate precipitation in artificial soils produced from basaltic quarry fines and composts: An opportunity for passive carbon sequestration.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 17, 309-317 (2013).</li><li>Frazell, J., Elkins, R., O'Geen, A. T., Reynolds, R., Meyers, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facts+about+serpentine+rock+and+soil+containing+asbestos+in+California.">Facts about serpentine rock and soil containing asbestos in California.</a> ANR Publication: University of California. , 8399 (2009).</li><li>Kelland, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+yield+and+CO2+sequestration+potential+with+the+C4+cereal+Sorghum+bicolor+cultivated+in+basaltic+rock+dust-amended+agricultural+soil.">Increased yield and CO2 sequestration potential with the C4 cereal Sorghum bicolor cultivated in basaltic rock dust-amended agricultural soil.</a> Global Change Biology. 26 (6), 3658-3676 (2020).</li><li>Haque, F., Santos, R. M., Chiang, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+inorganic+carbon+sequestration+and+crop+yield+with+wollastonite+soil+amendment+in+a+microplot+study.">Optimizing inorganic carbon sequestration and crop yield with wollastonite soil amendment in a microplot study.</a> Frontiers in Plant Science. 11, 1012 (2020).</li><li>Palandri, J. L., Kharaka, Y. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+compilation+of+rate+parameters+of+water-mineral+interaction+kinetics+for+application+to+geochemical+modeling.">A compilation of rate parameters of water-mineral interaction kinetics for application to geochemical modeling.</a> National Energy Technology Laboratory-United States Department of Energy. , (2004).</li><li>Schott, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation,+growth+and+transformation+of+leached+layers+during+silicate+minerals+dissolution:+The+example+of+wollastonite.">Formation, growth and transformation of leached layers during silicate minerals dissolution: The example of wollastonite.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 98, 259-281 (2012).</li><li>Brioche, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mineral+commodity+summaries-Wollastonite.">Mineral commodity summaries-Wollastonite.</a> US Geological Survey. , (2018).</li><li>Haque, F., Santos, R. M., Dutta, A., Thimmanagari, M., Chiang, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-benefits+of+wollastonite+weathering+in+agriculture:+CO2+sequestration+and+promoted+plant+growth.">Co-benefits of wollastonite weathering in agriculture: CO2 sequestration and promoted plant growth.</a> ACS Omega. 4 (1), 1425-1433 (2019).</li><li>Li, Y., Both, A. -. J., Wyenandt, C. A., Durner, E. F., Heckman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applying+Wollastonite+to+Soil+to+Adjust+pH+and+Suppress+Powdery+Mildew+on+Pumpkin.">Applying Wollastonite to Soil to Adjust pH and Suppress Powdery Mildew on Pumpkin.</a> HortTechnology. 29 (6), 811-820 (2019).</li><li>Mao, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphate+addition+diminishes+the+efficacy+of+wollastonite+in+decreasing+Cd+uptake+by+rice+(Oryza+sativa+L.)+in+paddy+soil.">Phosphate addition diminishes the efficacy of wollastonite in decreasing Cd uptake by rice (Oryza sativa L.) in paddy soil.</a> Science of the Total Environment. 687, 441-450 (2019).</li><li>Hangx, S. J. T., Spiers, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coastal+spreading+of+olivine+to+control+atmospheric+CO2+concentrations:+A+critical+analysis+of+viability.">Coastal spreading of olivine to control atmospheric CO2 concentrations: A critical analysis of viability.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 3 (6), 757-767 (2009).</li><li>Zamanian, K., Pustovoytov, K., Kuzyakov, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pedogenic+carbonates:+Forms+and+formation+processes.">Pedogenic carbonates: Forms and formation processes.</a> Earth-Science Reviews. 157, 1-17 (2016).</li><li>Dudhaiya, A., Haque, F., Fantucci, H., Santos, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+physically+fractionated+wollastonite-amended+agricultural+soils.">Characterization of physically fractionated wollastonite-amended agricultural soils.</a> Minerals. 9 (10), 635 (2019).</li><li>Calcimeter manual. Eijlelkamp Soil &amp; Water Available from: <a target="_blank" href="https://www.eijkelkamp.com/download.php?file=M0853e_Calcimeter_b21b.pdf">https://www.eijkelkamp.com/download.php?file=M0853e_Calcimeter_b21b.pdf</a> (2020)</li><li>ASTM. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ASTM+D4373+-+Standard+test+method+for+rapid+determination+of+carbonate+content+of+soils.">ASTM D4373 - Standard test method for rapid determination of carbonate content of soils.</a> American Society of Testing of Materials. , (2014).</li><li>Sch&#246;nenberger, J., Momose, T., Wagner, B., Leong, W. H., Tarnawski, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Canadian+field+soils+I.+Mineral+composition+by+XRD/XRF+measurements.">Canadian field soils I. Mineral composition by XRD/XRF measurements.</a> International Journal of Thermophysics. 33 (2), 342-362 (2012).</li><li>Versteegh, E. A. A., Black, S., Hodson, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+isotope+fractionation+between+amorphous+calcium+carbonate+and+calcite+in+earthworm-produced+calcium+carbonate.">Carbon isotope fractionation between amorphous calcium carbonate and calcite in earthworm-produced calcium carbonate.</a> Applied Geochemistry. 78, 351-356 (2017).</li><li>Soil Sampling. LSADPROC-300-R4. EPA Available from: <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-06/documents/Soil-Sampling.pdf">https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-06/documents/Soil-Sampling.pdf</a> (2020)</li><li>Smith, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+measure,+report+and+verify+soil+carbon+change+to+realize+the+potential+of+soil+carbon+sequestration+for+atmospheric+greenhouse+gas+removal.">How to measure, report and verify soil carbon change to realize the potential of soil carbon sequestration for atmospheric greenhouse gas removal.</a> Global Change Biology. 26 (1), 219-241 (2020).</li><li>. Measuring soil carbon change: A flexible, practical, local method Available from: <a target="_blank" href="https://soilcarboncoalition.org/measuring-soil-carbon-change-flexible-practical-local-method/">https://soilcarboncoalition.org/measuring-soil-carbon-change-flexible-practical-local-method/</a> (2021)</li><li>Haque, F., Santos, R. M., Chiang, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+nondestructive+techniques+in+mineral+carbonation+for+understanding+reaction+fundamentals.">Using nondestructive techniques in mineral carbonation for understanding reaction fundamentals.</a> Powder Technology. 357, 134-148 (2019).</li><li>Han, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+soil+carbon+sequestration+following+the+afforestation+of+former+arable+land+by+physical+fractionation.">Understanding soil carbon sequestration following the afforestation of former arable land by physical fractionation.</a> Catena. 150, 317-327 (2017).</li><li>Jagadamma, S., Lal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+organic+carbon+in+physical+fractions+of+soils+as+affected+by+agricultural+management.">Distribution of organic carbon in physical fractions of soils as affected by agricultural management.</a> Biology and Fertility of Soils. 46 (6), 543-554 (2010).</li><li>Walter, K., Don, A., Tiemeyer, B., Freibauer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determining+soil+bulk+density+for+carbon+stock+calculations:+a+systematic+method+comparison.">Determining soil bulk density for carbon stock calculations: a systematic method comparison.</a> Soil Science Society of America Journal. 80 (3), 579-591 (2016).</li><li>Huijgen, W. J. J., Witkamp, G. -. J., Comans, R. N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+aqueous+wollastonite+carbonation+as+a+possible+CO2+sequestration+process.">Mechanisms of aqueous wollastonite carbonation as a possible CO2 sequestration process.</a> Chemical Engineering Science. 61 (13), 4242-4251 (2006).</li><li>Bughio, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neoformation+of+pedogenic+carbonates+by+irrigation+and+fertilization+and+their+contribution+to+carbon+sequestration+in+soil.">Neoformation of pedogenic carbonates by irrigation and fertilization and their contribution to carbon sequestration in soil.</a> Geoderma. 262, 12-19 (2016).</li><li>Carmi, I., Kronfeld, J., Moinester, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequestration+of+atmospheric+carbon+dioxide+as+inorganic+carbon+in+the+unsaturated+zone+under+semi-arid+forests.">Sequestration of atmospheric carbon dioxide as inorganic carbon in the unsaturated zone under semi-arid forests.</a> Catena. 173, 93-98 (2019).</li><li>Washbourne, C. L., Lopez-Capel, E., Renforth, P., Ascough, P. L., Manning, D. A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+removal+of+atmospheric+CO2+by+urban+soils.">Rapid removal of atmospheric CO2 by urban soils.</a> Environmental Science and Technology. 49 (9), 5434-5440 (2015).</li></ol>

בהתחשב בכך איסוף דגימות משדות חקלאיים מופרים הוא בדרך כלל קשה, הוא הציע כי דגימות יש לאסוף לפני יישום מים מזינים. כמו כן מומלץ להימנע מאיסוף דגימות משדות קפואים. עומק הדגימה עשוי להשתנות באזורים שונים בהתאם לנוחות הדגימה מעל הפרופיל האנכי ועומק שולחן המים. מכשיר דגימת הקרקע שנבחר תלוי במב?...

CO2 הוא גז חממה מרכזי (GHG), וריכוזו באטמוספירה גדל ברציפות. CO2 הממוצע העולמי הקדם-אינדוסטראלי היה כ-315 חלקים למיליון (עמודים לדקה), נכון לאפריל 2020, ריכוז ה-CO2 האטמוספרי עלה ליותר מ-416 עמודים לדקה, מה שגרם להתחממות כדור הארץ1. לכן, זה קריטי כדי להפחית את הריכוז של זה חום לכידת GHG באטמוספירה. Socolow2 הציע כי כדי לייצב את הריכוז של CO אטמוספרי2 כדי 500 עמודים לדקה על ידי 2070, תשעה "טריזים ייצוב" יידרש, שבו כל טריז ייצוב היא גישה הקלה אישית, בגודל כדי להשיג 3.67 GT CO2 eq בשנה בהפחתת פליטות.
לכידת פחמן ואחסון (CCS) היא הטכנולוגיה העיקרית כדי להפחית את CO2 מהאטמוספירה, כפי שהומלץ על ידי היוזמה חדשנות המשימה, הושק בכנס האו"ם לשינוי האקלים 20153. כדי ללכוד CO2אטמוספרי , שלוש אפשרויות האחסון העיקריות הזמינות הן אחסון האוקיינוס, אחסון גיאולוגי, פחמןמינרלי 4. התמקדות פחמן מינרלי, CO2 מאוחסן על ידי המרת מתכות אדמה אלקליין, בעיקר סידן ומגנזיום עשיר סיליקטים, לתוך קרבונטים יציבים תרמודינמית עבור מסגרות זמן גיאולוגיות (על פני מיליוני שנים)5. לדוגמה, אוליבין, פירוקסן, ומינרלים קבוצת סרפנטין יש פוטנציאל לעבור פחמןמינרלי 6; עם זאת, בתנאים רגילים, תגובות אלה מוגבלות על ידי קינטיקה תגובה איטית. לכן, כדי להאיץ את התהליך בתנאי הסביבה, צורות מועכות (מרוסקות /טחונות) של סיליקטים אלה ניתן להחיל על קרקעות חקלאיות, תהליך המכונה בליה משופרת יבשתית7. אדמה היא כיור טבעי לאחסון CO2, כיום להיות מאגר עבור 2500 GT של פחמן, אשר שלוש פעמים את המאגר האטמוספרי (800 GT פחמן)8. תהליכים פדוגניים בקרקעות ובתת-ענפים מווסתים CO2 אטמוספרי על ידי שני מסלולים טבעיים עיקריים, כלומר מחזור החומר האורגני ו בליה של מינרלים מתכתיים אלקליין, המשפיעים על בריכות פחמן אורגניות ואנאורגניות, בהתאמה9.
ההערכה היא כי כמעט 1.1 GT של CO2 אטמוספרי הוא מינרלים באמצעות סלע כימי בליה מדי שנה10. סלעי סיליקט עשירים בסידן ומגנזיום (למשל, בזלת) נחשבים למזון העיקרי לליווי משופר9,11,12. לאחר כתוש מינרלים המכילים סיליקט מוחלים על שדות חקלאיים, הם מתחילים להגיב עם CO2 מומס ב נקבוביות הקרקע, מסכם עם משקעים מינרליים של קרבונטים יציבים11,13. אוליבין14,15, וולאסטונייט (CaSiO3)13, dolerite, ובזלת16 הם בין מינרלים אשר הוכיחו פוטנציאל בידוד פחמן באמצעות בליה משופרת במחקרים קודמים. למרות הזמינות הגדולה יותר, ולכן אולי יכולת בידוד CO2 גדולה יותר, של סיליקטים מגנזיום, ישנם חששות לגבי היישום שלהם עבור בליה משופרת באזורי יבול בשל ההשפעה הסביבתית הפוטנציאלית שלהם כתוצאה Cr ו Ni שטיפה ואת הנוכחות האפשרית של חלקיקים אזבסטיפורם11,15,17,18. כמו סיליקט נושא סידן, wollastonite מודגש בזאת כמועמד העיקרי לתהליך זה בשל תגובתיות גבוהה שלה, מבנה כימי פשוט, להיות שפיר לסביבה, כמו גם להקל על הייצור של קרבונטים בשל מליטה חלשה יותר של יוני Ca למטריצת סיליקה שלה12,19,20,21. וולאסטונייט שנכרה בקינגסטון, אונטריו, קנדה, וכיום ממוסחר על ידי וולסטונייט הקנדית ליישומים חקלאיים, אינו מכיל רמות גבוהות של מתכות מסוכנות. עתודות wollastonite ברחבי העולם מוערך להיות מעל 100 הר, עם סין, הודו, ארה"ב, מקסיקו, קנדה, ופינלנד כמו המדינות היצרניות העליון22.
בליה משופרת של מינרל סיליקט הוא העריך כדי לקדם את בריאות הקרקע, בעיקר גידול יבול יבול ושיפור צמיחת הצמח, המוביל לירידה פוטנציאלית ביישום של דשנים סינתטיים, אשר יכול לתרום עוד יותר להפחתת פליטת GHG11,18,19. מחקרים קודמים דיווחו כי היישום של מינרלים סיליקט Ca עשיר לקרקעות מספק בסיסיות לנטרול חומציות במדיום הקרקע, לטובת ייצור היבול23,24,25. זה גם מעכב גיוס מתכות רעילות, רגישים לתנאים חומציים, בליה משופרת יכול להיות שימושי עבור שחיקה מפגרת דרך תוספת חומר אורגני הקרקע11.
משוואות 1-3 מראות כיצד בידוד פחמן פדוגני כמו קרבונטים אנאורגניים אפשרי על ידי תיקון קרקעות עם וולסטונייט. Ambient CO2 נכנס לאדמה דרך מי גשמים או מיוצר באדמה על ידי פעילות מיקרוביאלית המשפילה תרכובות אורגניות. לאחר מגע עם נקבוביות קרקע, נוצרת חומצה פחמתית, אשר מנתק כדי ליצור ביקרבונט ופרוטון (משוואה 1). בנוכחות צמחים, הפרשות שורש, כגון חומצת לימון וחומצה מלזית, משתחררים, אשר מספקים גם פרוטונים במערכת. פרוטונים אלה מקלים על פירוק הוולסטונייט באדמה באמצעות שחרור יוני Ca והשארת סיליקה אמורפית מאחור (משוואה 2). יוני Ca ששוחררו בסופו של דבר מגיבים עם ביקרבונט לזרז כמו קרבונטים (קלציט גבישי או זנים אחרים, בהתאם לתנאים גיאוכימיים) (משוואה 3). זה נוצר סידן פחמתי הופך לחלק פחמן אנאורגני הקרקע (SIC) שבר26.
פתיר CO2 סביבתי:
2CO2(g) + 2H2O(l) ↔ 2H2CO3(aq) ↔ 2HCO3- + 2H+ (1)
פירוק וולאסטונייט (H+ מהניתוק של חומצה פחמתית ושורש exudates):
CaSiO3(s) + 2 שעות+ → Ca2+ + H2O(l) + SiO2(s) (2)
משקעים פחמתיים אנאורגניים פדוגניים:
Ca2+ + 2 HCO3- → CaCO3(ים)↓ + H 2O(l) + CO2(g) (3)
בעבודה האחרונה שלנו, בליה משופרת באמצעות יישום של wollastonite לקרקעות חקלאיות, כתיקון גיר חלופי, נמצאה יעילה עבור CaCO 3 משקעים בקרקע העליונה, הן בקנהמידה מעבדה ושדה, ועל פני קצר (כמה חודשים) וארוך (3 שנים) מונחים. במחקרי השדה, הערכות כימיות ומינרלוגיות גילו כי התוכן SIC עולה באופן פרופורציונלי מינון יישום wollastonite (טון·דונם-1)13. במחקרי מעבדה, הניתוח המינרלולוגי הראה נוכחות של קרבונט פדוגניים עקב בידוד פחמן19. היווצרות קרבונט פדוגנית באדמה תלויה במספר גורמים, בעיקר: טופוגרפיה, אקלים, צמחיית פני השטח, תהליכים ביוטיים בקרקע ותכונות פיזיוכימיות של הקרקע27. המחקר הקודם שלנו23 קבע את תפקידם של צמחים (צמח קטניות (שעועית ירוקה) וצמח לא קטנוני (תירס)) על בליה וולאסטונית היווצרות קרבונט אנאורגנית באדמה. המחקר המתמשך שלנו על היווצרות פחמן פדוגניים והגירה בקרקעות ובתת-קרקעות כולל חקירת גורלם של קרבונטים בקרקע חקלאית, שנוצרו לראשונה בקרקעות העליונות עקב בליה של מינרלים בעומקים שונים ולמשך הזמן. על פי Zamanian et al.27, אופק קרבונט פדוגניים המתרחשים באופן טבעי נמצא רחוק יותר מפני השטח ככל שקצב המשקעים המקומי עולה, כאשר החלק העליון של אופק זה מופיע בדרך כלל בין כמה סנטימטרים ל -300 ס"מ מתחת לפני השטח. פרמטרים אחרים של הסביבה והאדמה, כגון איזון מי קרקע, דינמיקה עונתית, תכולת הפחמן הראשונית בחומר אב, תכונות פיזיקליות של הקרקע, משפיעים גם הם על עומק התרחשות זו27. לכן יש חשיבות לדגום קרקעות לעומק מספיק בכל ההזדמנויות כדי לקבל הבנה מדויקת של המקורי ואת הרמות המצטברות של SIC הנובע בליה משופרת של סיליקטים.
בקנה מידה השדה, מגבלה חשובה היא השימוש בשיעורי יישום נמוכים של תיקוני קרקע סיליקט. מכיוון שיש ידע מוגבל על ההשפעה של סיליקטים רבים (כגון וולסטונייט ואוליבין) על בריאות הקרקע והצמחים, יצרנים מסחריים נמנעים מבדיקת שיעורי יישום גבוהים יותר שעלולים לגרום לבידוד פחמן משמעותי. כתוצאה משיעורי יישום נמוכים כאלה, כמו גם את השטח הגדול של שדות יבול, אתגר מחקרי בדרך כלל בפני הוא לקבוע שינויים SIC כאשר הערכים נמוכים יחסית, כדי לשחזר ולבודד את גרגרי סיליקט ומוצרי בליה מהאדמה ללמוד שינויים מורפולוגיים ומינרלוגיים. בעבודתנו בעבר, דיווחנו על האופן שבו שבר פיזי של האדמה המתוקנת בוולאסטונייט (באמצעות מסננת) אפשר הבנה טובה יותר של תהליך בליה, במיוחד היווצרות והצטברות של קרבונטים פדוגניים28. בהתאם לכך, התוכן הגבוה יותר של וולסטונייט ומוצרי בליה זוהו בחלק העדין יותר של הקרקע, שסיפק ערכים גבוהים למדי במהלך ניתוחים, והבטיח תוצאות מדויקות ואמינות יותר. הממצאים מדגישים את החשיבות של שימוש בשבר פיזי, באמצעות מיון או אמצעי הפרדה אחרים, להערכת אמין של הצטברות הפחמן המבודד בקרקעות מתוקנות סיליקט. עם זאת, מידת השבר יכולה להשתנות מאדמה לאדמה וסיליקט לסיליקט, ולכן יש לחקור אותה עוד יותר.
מדידה מדויקת של SIC היא קריטית לקביעת הליך סטנדרטי ומדעי שניתן לאמץ על ידי חוקרים שונים המעוניינים לנתח את האבולוציה של SIC ו (ופחמן אורגני) לאורך זמן ועומק של הקרקע. מתודולוגיה כזו מאפשרת לחקלאים לתבוע אשראי פחמן כתוצאה מהיווצרות SIC בקרקעות השדה שלהם. הפרוטוקול הבא מתאר, בפירוט: (1) שיטת דגימת קרקע לשימוש בעקבות תיקון סיליקט הקרקע, המהווה את המשמעות הסטטיסטית של נתוני הקרקע המנותחים; (2) שיטת שבר קרקע המשפרת את הדיוק של כימות שינויים בבריכת קרבונט אנאורגנית פדוגנית כתוצאה מפלינג סיליקט משופר, ו- (3) שלבי החישוב המשמשים לקביעת קצב הבידוד של SIC כתוצאה מתיקון סיליקט הקרקע. לצורך הפגנה זו, וולסטונייט, שמקורו בוולאסטונייט הקנדי, הוא הניח להיות מינרל סיליקט להחיל על קרקעות חקלאיות, ואת הקרקעות החקלאיות נחשבים דומים לאלה שנמצאו באדמות החקלאיות של דרום אונטריו.
ההליך הכרוך בתיקון קרקע חקלאית עם וולסטונייט (למשל, קביעת כמות הוולסטונייט שיש להחיל לדונם, והשיטה להפצתה על פני האדמה) תואר במחקר הקודם שלנו13. אזור המחקר בעבודתנו הקודמת וההווה הוא חלקות מלבניות; לכן, שיטת הדגימה האקראית הישירה מתאימה למחקרים כאלה. זוהי שיטה נפוצה בשל העלות הנמוכה שלה, דרישת זמן מופחתת, ואת היכולת לספק אי ודאות סטטיסטית נאותה. באופן דומה, בהתאם לתנאי השדה השונים ורמת המשמעות הסטטיסטית הרצויה, ניתן להשתמש גם בשיטות דגימת זונל או רשת. דיוק בדגימת הקרקע חיוני כדי להפחית את אי הוודאות הסטטיסטית כתוצאה מהטיית דגימה. כאשר נעשה שימוש בסטטיסטיקה, השגת פחות מ-95% ביטחון (כלומר, p < 0.05) אינה נחשבת "מובהקת סטטיסטית". עם זאת, עבור מחקרי קרקע מסוימים, רמת הביטחון עשויה להיות רגועה ל -90% (כלומר, p < 0.10) בשל מספר הפרמטרים הבלתי מבוקרים (כלומר, משתנים באופן טבעי) בתנאי השדה המשפיעים על הדיוק הכללי של המדידות. בפרוטוקול זה נאספים שני סטים של דגימות על מנת לחקור תוכן SIC ותכונות כימיות, מינרליות ומורפולוגיות אחרות של הקרקע לאורך הפרופיל האנכי שלה.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Analytical scale</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Quintix 224-S1</td>
			<td>Four decimals.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcimeter</td>
			<td>Eijkelkamp</td>
			<td>Model 08.53</td>
			<td>To determine the wt% CaCO3-equivalent in the sample.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying cabinet/muffle furnace</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>F48055-60</td>
			<td>50&#176;C or 103 &#177; 2&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A144S-500</td>
			<td>Reagent grade (36.5%-38.0%).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HNO3</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>T003090500</td>
			<td>Trace metal analysis grade (69.0%-70.0%)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS)</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>NexION</td>
			<td>To determine the concentration of Ca in the microwave-digested soil.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave digester</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>Titan</td>
			<td>To digest soils in concentrated HNO3.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td>Oakton</td>
			<td>700</td>
			<td>Calibrated with standard solutions before each set of measurements; temperature corrected to 25 &#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope -Energy Dispersive Spectroscope (SEM-EDS)</td>
			<td>Oxford</td>
			<td>X-Max20 SSD</td>
			<td>To determine the morphology of soil particulates.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sieve shaker</td>
			<td>Retsch</td>
			<td>AS-200</td>
			<td>For soil fractionation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil auger sampler</td>
			<td>Eijkelkamp</td>
			<td>01-16</td>
			<td>Depths down to 700 cm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil Dakota probe sampler</td>
			<td>JMC</td>
			<td>PN139</td>
			<td>Depths down to 100 cm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil probe sampler</td>
			<td>JMC</td>
			<td>PN031</td>
			<td>Depths down to 30 cm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil moisture meter</td>
			<td>Extech</td>
			<td>MO750</td>
			<td>Measure moisture content up to 50%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence spectroscope (WDXRF)</td>
			<td>Malvern Panalytical</td>
			<td>Zetium</td>
			<td>To characterize elemental composition of soil.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Diffraction analyzer (XRD)</td>
			<td>Panalytical</td>
			<td>Empyrean</td>
			<td>To characterize mineralogicalbproperties of soil.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

monitoring pedogenic inorganic carbon accumulation due to weathering of amended silicate minerals in agricultural soils.

המחקר הנוכחי נועד להדגים הליך שיטתי לניטור פחמן אנאורגני הנגרם על ידי בליה משופרת של סלעים מזוהמים בקרקעות חקלאיות. למטרה זו נאספות דגימות הליבה של הקרקע שנלקחו בעומק שונה (כולל 0-15 ס"מ, 15-30 ס"מ ופרופילים של 30-60 ס"מ) משדה חקלאי, שהחלק העליון שלו כבר הועשר בסיליקט מתכתי אלקליין המכיל מינרלים (כגון וולסטונייט). לאחר ההובלה למעבדה, דגימות הקרקע מיובשות באוויר ומנופות. לאחר מכן, תכולת הפחמן האנאורגנית של הדגימות נקבעת על ידי שיטה נפחית הנקראת קלצימטריה. התוצאות הייצוגיות שהוצגו בזאת הראו חמישה במרווחים מקופלים של תכולת פחמן אנאורגנית בקרקעות שתוקנו עם ה- Ca-silicate בהשוואה לקרקעות בקרה. שינוי קומפוזיציוני זה לווה ביותר מיחידה אחת של עלייה ב- pH בקרקעות המתוקנות, מה שמרמז על פירוק גבוה של הסיליקט. ניתוחים מינרלוגיים ומורפולוגיים, כמו גם הרכב יסודי, מאמתים עוד יותר את העלייה בתכולת הפחמן האנאורגנית של קרקעות מתוקנות סיליקט. שיטות הדגימה והניתוח המוצגות במחקר זה יכולות להיות מאומצות על ידי חוקרים ואנשי מקצוע המעוניינים להתחקות אחר שינויי פחמן אנאורגניים פדוגניים בקרקעות ובתת-ענפים, כולל אלה המתוקנים עם סלעי סיליקט מתאימים אחרים כגון בזלת ואוליבין. שיטות אלה יכולות גם להיות מנוצלות ככלים לאימות בידוד פחמן אנאורגני קרקע על ידי גופים פרטיים וממשלתיים כדי לאשר ולהעניק זיכויים פחמן.

ניתן לקבוע את תכולת ה- SIC של קרקעות בשיטות שונות, כולל מנתח פחמן אוטומטי או קלצימטר. מנתח הפחמן האוטומטי לקביעת פחמן הקרקע הכולל מודד את לחץ CO2 שנבנה בכלי סגור30. ב Calcimetry, נפח מפותח של CO2 שוחרר לאחר החמצה, בדרך כלל על ידי תוספת של חומצת HCl מרוכזת, של מדג?...

Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Pedogenic Inorganic Carbon Accumulation Due to Weathering of Amended Silicate Minerals in Agricultural Soils. at JoVE.com

Monitoring Pedogenic Inorganic Carbon Accumulation Due to Weathering of Amended Silicate Minerals in Agricultural Soils.

שיטת האימות המתוארת כאן ניתנת להתאמה לניטור בידוד פחמן אנאורגני פדופילי בקרקעות חקלאיות שונות המתוקנות בסלעים המכילים סיליקט מתכתי אלקליין, כגון וולסטונייט, בזלת ואוליבין. סוג זה של אימות חיוני עבור תוכניות אשראי פחמן, אשר יכול להועיל לחקלאים לבודד פחמן בתחומם.

ניטור הצטברות פחמן אנאורגנית פדוגנית עקב בליה של מינרלים סיליקט מתוקן בקרקעות חקלאיות.

The present study aims to demonstrate a systematic procedure for monitoring inorganic carbon induced by enhanced weathering of comminuted rocks in ...

שיטת האימות המתוארת כאן ניתנת להתאמה לניטור בידוד פחמן פדוגני ואנאורגני בקרקעות חקלאיות שונות המתוקנות בסלעים המכילים סיליקטים מתכתיים אלקליין כגון וולסטונייט, בזלת ואוליבין. שיטה זו יכולה להיות מנוצלת בקלות על ידי גופים פרטיים או ממשלתיים לאימות תכולת פחמן אנאורגנית הקרקע לאור חקלאים זכאים לאשראי פחמן פליטה שלילית. בליה משופרת של מינרלים המופצים על אדמות יכולה גם להוביל לבידוד פחמן בתרחישים שמעבר לחקלאות, כגון מרעה, יערנות או אדמות משוקמות, וקרקעות אדריאן.ההטרוגניות של קרקעות חקלאיות, הן אדריאליות והן מבחינת עומק, מאתגרת את קביעת תכולת הפחמן האנאורגנית במדויק, ותת דגימה של דגימות תורמת גם לדיוק מופחת. השימוש בתוספות סטנדרטיות של מחלקי דגימת סידן פחמתי, שכפול ניתוח נרחב וניתוח סטטיסטי יכול לעזור לחוקרים בפעם הראשונה לצבור ביטחון עם המתודולוגיה המוצעת. מי שידגים חלק מהליכי השטח יהיה סטיבן ונדרבורג, סטודנט לתואר שני מהמעבדה שלנו.התחל על-ידי קביעת איזון של כל חלקה באמצעות מקלט GPS, ולאחר מכן מקם דגלים בגבולות של כל חלקה כדי להקל על הדגימה הבאה. לאסוף דגימות ליבה מנקודות אקראיות בתוך כל subplot, אחד לכל subplot. השתמש בגשוש אדמה או במדגם ליבת אדמה כדי לאסוף את ליבת הקרקע עד שלושה אזורי עומק של אפס עד 15 ס"מ, 15 עד 30 ס"מ ו-30 עד 60 ס"מ.השתמש auger extendible לאסוף דגימות קרקע עמוקות ממקומות נוספים עד שלושה אזורי עומק של 60 עד 100 ס"מ, 100 עד 175 ס"מ, ו 175 עד 250 ס"מ. מעבירים את דגימות הקרקע לדליים, אחת לכל עומק דגימה בכל חלקה. יד למזג את הקרקעות בכל דלי ביסודיות, ולאחר מכן למקם את בודק לחות נייד לתוך מדגם הקרקע מעורבת לחכות עד תוכן הלחות מתקן בנקודה יציבה על מד של המכשיר.לחצו על כפתור המחזיק והקליטו את הערך כתכולת הלחות בזמן אמת של קרקעות מעורבבות. תווית שקיות מדגם כראוי עם מידע על החלקות, עומק הקרקע, ותאריך הדגימה, ולאחר מכן לאחסן את הדגימות מרוכבים בשקיות. האוויר לייבש את דגימות הקרקע בהקדם האפשרי לאחר דגימה כדי למזער את החמצון של פחמן הקרקע.מניחים את דגימות הקרקע בקופסאות קרטון ומניחים את הקופסאות בארון ייבוש ב 50 מעלות צלזיוס במשך 24 עד 48 שעות, עד שהאדמה יבשה. אחסן את הדגימות המיובשות באוויר בשקיות לדוגמה עד לניתוח נוסף. לפני שבר הקרקע, להפעיל את דגימות הקרקע דרך מסננת שני מילימטר כדי להסיר שברים גדולים של סלעים ושרידי צמחים.התנור מייבש את האדמות המסותות על ידי הנחתן בתנור עמום המתוחזק ב-105 מעלות צלזיוס, למשך 15 שעות לפחות. לשבר קרקע, מניחים קילוגרם אחד של המדגם המיובש בתנור על הרשת העליונה של שייקר המסננת המורכב מגודלי רשת שונים. לנער את הנצורים ב 60 סל"ד במשך 15 דקות.השתמש שברי מחבת של פחות מ 50 מיקרומטר לניתוחים, כמו זה שבר קרקע מועשר פחמתי פדוגניים. כדי לקבוע את תכולת הפחמן האנאורגנית של דגימות קרקע באמצעות ניתוח קלצימטריה, מניחים חמישה גרם של דגימת אדמה מנופה בבקבוק ארלנמייר מתאים. להשעות את המדגם ב 20 מיליליטר של מים טהורים במיוחד.הוסף שבעה מיליליטרים של ארבע חומצה הידרוכלורית טוחנת למבחנה קטנה עם תחתית שטוחה מזכוכית, ולאחר מכן הנח את הצינור הזה זקוף בתוך הבקבוק באמצעות זוג פינצטה. חבר בזהירות את הבקבוק לקלצימטר על ידי תיקון פקק הגומי. להתאים ולקרוא את מפלס המים הראשונית בבורט ולאטום את שטח הראש שלה על ידי הפיכת השסתום העליון למצב המדידה.לנער את הבקבוק, ובכך להפיל את צינור החומצה, עד מפלס המים בבורט מגיע ערך קבוע ולא מבעבע נצפתה בתמיסה. קבוצה טיפוסית של נתונים עבור אדמה מתוקנת וולסטונייט בהשוואה לאדמה לא מטופלת שליטה מוצגת כאן. רמת החומצה של האדמה המתוקנת גבוהה ב-1.15 יחידות בהשוואה לפקד, ותכולת הסידן פחמתי גדולה כמעט פי חמישה.באזור העומק של האפס עד 15 ס"מ, התוכן היה גבוה פי ארבעה באדמה המתוקנת לעומת הבקרה, וחלק המחבת שלו הועשר בסידן פחמתי. שתי דגימות פרופיל עמוק היה התוכן הגבוה ביותר, כמו אלה נמצאים באופן טבעי קרבונטים באופק C. תחמוצות שונות נוכח באדמה נקבעו על ידי WDXRF.תחמוצות העיקריות הנוכחיות הן אלה המרכיבות את מינרלים הקרקע העיקריים, חומרים מזינים צמחיים, ואת מתכות אדמה אלקליין. דפוס XRD של אדמה מתוקנת וולסטונייט מוצג כאן. הפסגות העיקריות הקיימות הן קוורץ ואלביטה, שהן מינרלים דומיננטיים בקרקעות חוליות ומלוכלכות.פסגות של הוולסטונייט השיורי המתוקן ושל הקלציט הפדוגנית נראות גם הן. וולאסטונייט אדמה מתוקנת היה בתמונה באמצעות SEM לאחר מספר שבועות של בליה. מבט מקרוב על חלקיקי הוולסטונייט מראה את השינויים המורפולוגיים המתרחשים על פני השטח.מיקרואנליזה של פני השטח של וולאסטונייט בוצעה על ידי קבלת מיפוי יסודי של המדגם. ספקטרום ה-EDS של האזור הממופה חשף את הפרופיל הכימי החצי-כמותי שלו. המפות היסודיות המוקדמות יותר מראות בבירור כי הסיליקון והסידן שזוהו נמצאים בעיקר בחלקיקי הוולסטונייט האקולריים.ניתוח Spot EDS בוצע על שברים קטנים יותר מפוזרים במדגם הקרקע. השברים היו עשירים בפחמן וחמצן, דבר המצביע על כך שהם מורכבים בעיקר מחומר אורגני. בעת ניסיון פרוטוקול זה, יש לזכור כי עומק הדגימה עשוי להשתנות באזורים שונים, בהתאם לנוחות הדגימה מעל הפרופיל האנכי, עובי אופק הקרקע פני השטח, עומק שולחן המים ומבנה הקרקע.מדידת חתימות פחמן איזוטופיות ורדיוגניות יציבות על פרופיל הקרקע והתת-קרקעית יכולה להיות משולבת בהליך זה כדי לאמת עוד יותר את הבידוד של CO2 אטמוספרי בשדות מתוקנים מינרלים.

Research

JoVE Journal

Environment

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

מדידה של שטף גזי חממה מקרקעות חקלאיות באמצעות לשכות סטטי

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

אפיון ויישום של דוגמים פסיביים עבור ניטור של דברה במים

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

הפקה וניתוח של פוספוליפידים מיקרוביאלית חומצות שומן בקרקעות

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

הערכת פחמן אורגני יציב בקרקע שימוש סדרתית פומיגציה ונהלי דגירה

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

שיטות Resampling הקרקע לעקוב אחר שינויים בריכוזיים הכימית של קרקעות יער

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

מדידה של ראולוגיה של נפט גולמי שיווי משקל עם CO<sub&gt; 2</sub&gt; בתנאים מאגר

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Instream רציף ניטור של חומרים מזינים, משקעים ב פרשות מים לחקלאות

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

רציף הידרולוגיה ומים איכות ניטור של בריכות סולט לייק סיטי

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

הבדיקה זיהום צמח: ריסוס, בתיווך הפצע חיסון עם הפתוגן של צמח Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for Cu(II) Through Microwave Pre-Pyrolysis

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for CuII Through Microwave Pre-Pyrolysis

הכנת ביומסה מבוססי פחמן Mesoporous עם חנקן גבוה יותר-/ ספיחה chelating חמצן עבור Cu(II) באמצעות פירוליזה קדם מיקרוגל

An environment-friendly technique for synthesizing biomass-based mesoporous activated carbon with high nitrogen-/oxygen-chelating adsorption for Cu(II) is ...