Modellierung der Gasdiffusion in aggregierten Böden

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Landwirtschaftliche Böden tragen zu 16% der gesamten Treibhausgasemissionen bei, insbesondere Distickstoffoxid (N2O).

Die Migration von Gasen im landwirtschaftlichen Untergrund und die Emission über die Grenzfläche Boden-Atmosphäre ist in erster Linie diffusionskontrolliert und wird durch die Boden-Gas-Diffusivität erklärt.

Da die experimentelle Bestimmung der Boden-Gas-Diffusivität teure Apparaturen und zeitaufwändige kontrollierte Labormessungen erfordert, werden häufig prädiktive Modelle verwendet, um die Diffusivität aus einfach zu messenden Bodeneigenschaften wie der Gesamtporosität des Bodens und dem Boden-Luftgehalt abzuschätzen.In einem kürzlich im Soil Science Society of America Journal veröffentlichten Artikel stellten Forscher ein beschreibendes Boden-Gas-Diffusivitätsmodell vor.

Das als Zwei-Regionen-Bodengasdiffusivitätsmodell vorgestellte Modell wurde auf der Grundlage von gemessenen Gasdiffusivitätsdaten entwickelt, die von zwei landwirtschaftlichen Böden aus Peradeniya – Sri Lanka unter unterschiedlichen Bodendichtebedingungen gewonnen wurden.Forscher stellten fest, dass das Porennetzwerk in landwirtschaftlich genutzten Böden zwei verschiedene Porenregionen aufweist: interaggregierte und intraaggregierte.

Als solche stellen sie eine bimodale Porenstruktur dar.

Das in der Studie entwickelte Zwei-Regionen-Modell konnte die Boden-Gas-Diffusivität in ausgewählten bimodalen Böden im Vergleich zu den herkömmlichen Modellen angemessen parametrisieren und charakterisieren.Das entwickelte Zwei-Regionen-Modell bietet ein Werkzeug zur genauen Schätzung der Gasdiffusion in aggregierten Böden und liefert damit Modelle zur Quantifizierung des Gasaustauschs zwischen Boden und Atmosphäre im Hinblick auf unterschiedliche Landnutzungs- und Wassermanagementpraktiken.<img src="https://tekk.tv/wp-content/uploads/2020/05/1588958050_78_Modeling-gas-diffusion-in-aggregated-soils.jpg" alt="Modellierung der Gasdiffusion in aggregierten Böden" title="Navodi Jayarathne bereitet Proben für die Gasdiffusivitätsmessung vor.

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Kredit: Timothy Clough”>.

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