ΣΧΕΣΕΙΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ ΚΑΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

Transcript

1 ΣΧΕΣΕΙΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ ΚΑΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΧΡΙΣΤΟΣ ΤΣΑΝΤΗΛΑΣ ΛΕΥΤΕΡΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΥ ΕΘΝΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ ΕΔΑΦΩΝ ΛΑΡΙΣΑΣ

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΟΜΙΛΙΑΣ ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΩΝ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟΥΣ ΚΥΚΛΟΥΣ TΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΜΕΤΡΑ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΙΩΣΗ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΜΕΣΩ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ

3 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΑΕΡΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ (GHG) CO 2 CH 4 N 2 O ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ (GWP) ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ : Ισοδύναμο CO 2 CO 2 = 1 CO 2 e CH 4 = 23 CO 2 e N 2 O = 310 CO 2 e ΕΚΔΗΛΩΣΗ ΠΑΣΕΠ AGROTICA

4 ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΑΝΘΡΑΚΑ (ΙPCC, 2001) ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ Pg* C/έτος Α. ΠΗΓΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ Εκπομπές Ορυκτών καυσίμων 5.0 ± ± 0.6 Αλλαγή χρήσης γης 1.7 ± ± 0.8 (25% των εκπομπών από ορυκτά καύσιμα) Β. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ Ατμόσφαιρα 3.3 ± ± 0.2 Ωκεανοί 1.9 ± ± 0.5 Γη 1.9 ± ± 1.3 *Pg= δις τον.

5 ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ C ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΠΟΘΗΚΕΣ (i) Οργανικός C εδάφους Ανόργανος C εδάφους Σύνολο = Pg* = 750 Pg = Pg (ii) Ατμόσφαιρα (iii) Πανίδα + χλωρίδα (iv) Ωκεανοί ΣΥΝΟΛΟ ΓΗΣ = 720 Pg** = 560 Pg = Pg = Pg * Οργανικός C εδάφους = Mg/ha ** 1Pg εδαφικού C = 0.47 ppm CO 2

6 ΜΕΣΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΠΑΡΑΜΟΝΗΣ C ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΠΟΘΗΚΕΣ Δέσμευση/ απελευθέρωση C στα εδάφη μέρος του παγκόσμιου κύκλου του C. Αμφίδρομη η μετακίνηση του C μεταξύ εδάφους και ατμόσφαιρας Αποθήκευση C στο έδαφος αντανακλά την ισορροπία μεταξύ συσσώρευσης και απωλειών. O μέσος χρόνος παραμονής του C στις αποθήκες είναι: 5 έτη στην ατμόσφαιρα 10 έτη στη βλάστηση (συμπεριλαμβανομένων των δένδρων) 35 έτη στο έδαφος 100 έτη στη θάλασσα.

7 ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΕΔΑΦΙΚΟΥ C Mg/ha Τα γεωργικά εδάφη περιέχουν λιγότερο C από το συνολικό δυναμικό τους και έτσι έχουν επί πλέον αποθηκευτική ικανότητα C

8 ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ ΤΑ ΕΔΑΦΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ? Δέσμευση C (Carbon Sequestration) Είναι η απομάκρυνση CO 2 από την ατμόσφαιρα και η δέσμευση του σε αποθήκες μεγάλης διάρκειας C όπως η βλάστηση και τα εδάφη από βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες

9 ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ C ΑΠΟ ΤΑ ΕΔΑΦΗ 1-2 Pg* C/yr ή 24% των ολικών εκπομπών από την χρησιμοποίηση ορυκτών καυσίμων *Pg= δις τον. 1Pg εδαφικού C = 0.47 ppm CO 2

10 ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ C Πεδογενετικές διεργασίες Χουμοποίηση Συσσωμάτωση Μετακίνηση εντός πεδόσφαιρας Δημιουργία ριζικού συστήματος φυτών Ασβεστοποίηση Φυτικές διεργασίες Φωτοσύνθεση (δέσμευση C) [Αναπνοή φυτών (απελευθέρωση C)]

11 ΠΕΔΟΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΧΟΥΜΟΠΟΙΗΣΗ Η μετατροπή της βιομάζας σε χουμικές ενώσεις που είναι σχετικά ανθεκτικές στη μικροβιακή δράση και έχουν πολύ μακρά διάρκεια ζωής (εκατοντάδες ή χιλιάδες χρόνια) ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΗ Ο σχηματισμός σταθερών οργανο-ορυκτών συμπλόκων στα οποία ο C συνδέεται με τα αργιλικά ορυκτά και τα μεταλλικά στοιχεία σχηματίζοντας συσσωματώματα ανθεκτικά στη μικροβιακή δράση ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΕΝΤΟΣ ΠΕΔΟΣΦΑΙΡΑΣ Πεδογενετικές διαδικασίες της ελουβίουσης και της απόθεσης χούμου και μικροσυσσωματωμάτων εντός του εδαφικού προφίλ μέσω των οποίων προστατεύεται σημαντικά ο C από βιοτικές και αβιοτικές διαδικασίες συμπεριλαμβανομένων των κλιματικών συνθηκών ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΡΙΖΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΦΥΤΩΝ Μερικά φυτά έχουν πολύ βαθύ ριζικό σύστημα μέσω του οποίου με κατάλληλη διαχείριση μπορεί αυξηθεί οι ποσότητες του εδαφικού οργανικού C ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Σχηματισμός μέσω αβιοτικών διαδικασιών δευτερογενών ανθρακικών και άλλων αδιάλυτων ουσιών που περιέχουν C. Μεγάλη σημασία στις ξηρές και ημίξηρες περιοχές

12 ΔΕΣΜΕΥΣΗ C ΚΑΙ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ GHGS (Lal et al., 1998) CO 2 Χουμοποίηση Οργανικός C και Ολικό Ν εδάφους μεθανογένεση CH 4 N 2 O + NO x

13 ΧΟΥΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΟΡΓΑΝΟΠΟΙΗΣΗ Τρεις πηγές C: 1. Οργανική ουσία εδάφους 2. Νεκροί φυτικοί ιστοί άνω και κάτω από την επιφάνεια του εδάφους 3. Οργανικές ενώσεις εκκρινόμενες από τις ρίζες (ριζο-απόθεση) Παραγωγή CO 2 στο έδαφος: Μικροβιακή αποσύνθεση οργανικής ουσίας εδάφους και αναπνοή ριζών. ΕΚΠΟΜΠΗ CO 2 ΟΤΑΝ Η ΑΝΟΡΓΑΝΟΠΟΙΗΣΗ ΥΠΕΡΒΑΙΝΕΙ ΤΗ ΔΕΣΜΕΥΣΗ C ΕΚΔΗΛΩΣΗ ΠΑΣΕΠ AGROTICA

14 ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΟΥΣΙΑΣ Θερμοκρασία εδάφους Υγρασία Κοκομετρική σύσταση Εδαφικό ph Αλατότητα Λόγος C/N Προσθήκη κοπριάς Εφαρμογή λιπασμάτων Χρησιμοποίηση παρεμποδιστών νιροποίησης

15 ΕΔΑΦΙΚΟ PH Επηρεάζει τον αριθμό και δραστηριότητα των μικροοργανισμών Σε έδαφος με ph 3.0, βρέθηκε ότι η εκπομπή CO 2 είναι 2-12 φορές μικρότερη από έδαφος με ph 4. Με την αύξηση του ph αυξάνεται η παραγωγή CO 2 αλλά σε τιμές μεγαλύτερες του 7.0 σταδιακά μειώνεται. Σε ph 8.7 βρέθηκε ότι μειώνεται μέχρι 18% και σε ph 10 η μείωση ήταν 83%. Μέτρα διόρθωσης του ph Προσθήκη ενώσεων του ασβεστίου Ασβεστοϊλύς Ιπτάμενη τέφρα

16 ΑΛΑΤΟΤΗΤΑ Επηρεάζει τον αριθμό και δραστηριότητα των μικροοργανισμών Μεγάλη ποσότητα αλάτων στο έδαφος επηρεάζει δυσμενώς τις φυσικές, χημικές και μικροβιολογικές ιδιότητες του εδάφους συμπεριλαμβανομένων της ανοργανοποίησης του οργανικού C και Ν και την ενζυμική δραστηριότητα που είναι κρίσιμη για την ανοργανοποίηση της οργανικής ουσίας Αύξηση της αλατότητας μειώνει την παραγωγή CO 2 H προσθήκη κοπριάς αυξάνει το βιολογικά παραγόμενο CO 2 μέχρι του σημείου που η αλατότητα παραμένει σε μη τοξικά επίπεδα για τη δράση των μικροοργανισμών (ECe ds m -1 ).

17 ΛΟΓΟΣ C/N Tιμές C/N στο χούμο 8:1 (ο λόγος των μερών C και Ν στα κύτταρα των μικροοργανισμών) Τιμές C/N σε φυτικούς ιστούς από 10:1 (ψυχανθή) έως 600:1 (πριονίδι) Τιμές C/N σε φυτικά υπολείμματα 24:1 ευνοούν τη δέσμευση (χουμοποίηση) του C. Μόνο το 1/3 του C ενσωματώνεται από τους μικροοργανισμούς. ΤΙΜΕΣ C/N 24:1 ΕΥΝΟΟΥΝ ΤΗΝ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ CO 2

18 ΜΕΘΑΝΟΓΕΝΕΣΗ To CH 4 ο κυριότερος υδρογονάνθρακας της ατμόσφαιρας Mέση συγκέντρωση 1.7 ppm - εποχιακή διακύμανση 0.03 ppm Μικρός χρόνος παραμονής στην ατμόσφαιρα Πολύ δραστικό φορές πιο δραστικό ως αέριο του θερμοκηπίου από το CO 2 - H δράση του οδηγεί στη μείωση της δυνατότητας της τροπόσφαιρας να οξειδώνει τους ρυπαντές, όπως οι χλωρο-φθορ-άνθρακες (CFs) Οι ετήσιες εκπομπές CH 4 αυξάνουν συνεχώς. Το 15 ο αιώνα 180 Τg year-1, Το 18 ο αιώνα 200 Τg year -1 Το έτος Tg year -1 (1 Tg=10 12 g) Η παραγωγή και έκλυση CH 4 στα εδάφη προέρχεται από τη δράση μικροοργανισμών Παράγεται σε σε ανοξικά περιβάλλοντα (υγρότοποι και κατακλυζόμενα εδάφη) από μεθανογενικά βακτήρια κατά την αναερόβια αποσύνθεση της οργανικής ουσίας [C 6 H 12 O 6 3 CO CH 4 ] Η μεθανογένεση συντελείται σε περιβάλλον με δυναμικό οξειδοαναγωγής Eh < -200 mv.

19 ΜΕΘΑΝΟΓΕΝΕΣΗ Το CH 4 παράγεται σε αναερόβιες ζώνες και οξειδώνεται σε αερόβιες ζώνες των υγροτόπων και των εδαφών. Οι οργανισμοί που παράγουν και οξειδώνουν το CH 4 υπάρχουν παντού στα εδάφη και αναπτύσσεται σε μη ευνοϊκές συνθήκες. Μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα κυρίως μέσω των υδροβίων φυτών, με διάχυση και μέσω των φυσαλίδων στους υγρότοπους. H οξείδωση του CH 4 γίνεται με δύο μορφές. Η πρώτη ( high affinity oxidation ) συμβαίνει σε συγκεντρώσεις CH 4 παρόμοιες αμε αυτή της ατμόσφαιρας (<12 ppm) και η δεύτερη σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες των 40 ppm. H οξείδωση του CH 4 στα εδάφη είναι συνήθως > 0.1 mg CH 4.m -2.h -1 Το CH 4 παράγεται κυρίως στους υγροτόπους, αλλά το 60-90% επαναοξειδώνεται στις αερόβιες ζώνες (ριζόσφαιρα και στις ενδιάμεσες επιφάνειες εδάφουςνερού. CH 4 εκλύεται στην ατμόσφαιρα από την επιφάνεια των υγροτόπων όταν συμβαίνει μεθανογένεση και η συγκέντρωση αυτού στην ατμόσφαιρα είναι μικρότερη. Μία ενδιάμεση τιμή εκπομπής CH 4 είναι < 10 mg CH 4.m -2.h -1

20 ΜΕΘΑΝΟΓΕΝΕΣΗ Συνεισφορά των εδαφών στο ατμοσφαιρικό CH4, (IPCC, 1995) ΠΗΓΕΣ Ποσότητα, Tg* CH 4 year -1 ) Κατακλυζόμενα εδάφη 115 Άλλες φυσικές πηγές 50 Ριζότοποι 60 Κοπριές ζώων 105 Παραγωγή ενέργειας και χρήση 100 Χωματερές 30 Κάψιμο φυτομάζας 40 Οικιακά απόβλητα 25 ΣΥΝΟΛΟ 525 ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ Ατμόσφαιρα 470 Οξείδωση στα εδάφη 30 ΣΥΝΟΛΟ 500 *Tg = g

21 ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΜΕΘΑΝΟΓΕΝΕΣΗ Η παραγωγή και έκλυση CH 4 στα εδάφη προέρχεται από τη δράση μικροοργανισμών Η δράση των μικροργανισμών που είναι υπεύθυνοι για τη μεθανογένεση απαιτεί περιβάλλον με δυναμικό οξειδοαναγωγής Eh < -200 mv Η δράση των μικροργανισμών που είναι υπεύθυνοι για την οξείδωση του CH 4 απαιτούν ph > 4.4 Οι παράγοντες που ευνοούν την έκλυση CH 4 από καλλιεργούμενους υγρότοπους είναι η κατάκλυση και η προσθήκη οργανικής ουσίας Περιοδική ξήρανση των υγροτόπων και εφαρμογή θειικών μορφών του αζωτούχου λιπάσματος μειώνουν την έκλυση CH 4 H καλλιέργεια των εδαφών και το αμμωνιακό Ν μειώνουν την οξείδωση του CH 4.

22 ΣΧΗΜΑΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ, ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ CH 4 (Le Mer and Roger, 2001)

23 ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Κατανομή αζώτου στη γη Tg (=10 12 g) (Voroney and Derry, 2008) Λιθόσφαιρα Ατμόσφαιρα ,44 Ωκεανοί ,44 ΣΥΝΟΛΟ ,88 Οργανική ουσία εδάφους Απορρίμματα ΝΗ 4+ δεσμευμένο στην άργιλο Φυτική βιομάζα Ζωϊκή βιομάζα 200

24 ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Οξείδιο του Ν (Ν 2 Ο) Συνεισφορά του Ν στα αέρια του θερμοκηπίου Συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα 314 nl L -1 έναντι 363 μl L -1 του CO 2 Ποσότητα στην ατμόσφαιρα 1500 Tg Διάρκεια ζωής χρόνια Προκαλεί το 4% της παγκόσμιας θέρμανσης Άλλα οξείδια του Ν (ΝΟ y ) Ποσότητα στην ατμόσφαιρα 0.7 Tg

25 Μικροβιακός κύκλος Ν στα εδάφη Μικροβιακή Βιομάζα Ν Οργανικό Ν εδάφους ΑΝ ΝΗ + ΝΟ Διαλυτό οργανικό Ν Υπόμνημα ΠΔΟΑ: Παραγωγή διαλυτού οργανικού Ν ΠΑ: Παραγωγή αμμωνιακού Ν ΕΝ: Ετεροτροφική νιτροποίηση ΑΝ: Αυτοτροφική νιτροποίηση ΑΑA: Αφομοίωση αμμωνιακού Ν ΑΝΑ: Αφομοίωση νιτρικού Ν

26 ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Απονιτροποίηση Ν στα εδάφη Απονιτροποίηση: η βιολογική αναγωγή των οξειδίων του Ν κατά τον αναερόβιο και μικροαεροφιλικό αναπνευστικό μεταβολισμό Απαραίτητες συνθήκες για την απονιτροποίηση: Ύπαρξη βακτηρίων και ενζύμων απονιτροποίησης Αναερόβιο ή μικροαεροφιλικό περιβάλλον Διαθέσιμοι οργανικοί ή ανόργανοι δότες ηλεκτρονίων (οργανικός C) Οξείδια του Ν ως δέκτες των ηλεκτρονίων ΝΟ 3- ΝΟ 2 ΝΟ Ν 2 Ο Ν 2 Απαραίτητες προϋποθέσεις για απονιτροποίηση στα εδάφη Αναερόβιο και κορεσμένο με νερό εδαφικό περιβάλλον Ύπαρξη ΝΟ 3- ή ΝΟ - 2 Ύπαρξη διαθέσιμου C

27 ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Εδαφικοί παράγοντες που επηρεάζουν την απονιτροποίηση στα εδάφη Αερισμός (σε αερόβιες συνθήκες μόνο 0.3-3% της απονιτροποίησης υπό αναερόβιες συνθήκες μπορεί να συμβεί). Δυναμικό οξειδοαναγωγής: η απονιτροποίηση προκαλεί δυναμικό οξειδοαναγωγής +200 έως mv σε περιβάλλον κορεσμένο με νερό. Σε ζώνες πλούσιες σε σουλφίδια (0.3 mm H 2 S) παρεμποδίζεται η αναγωγή του ΝΟ σε Ν2Ο ph: Άριστη τιμή για απονιτροποίηση 6-8 αν και απονιτροποίηση μπορεί να συμβεί και σε ph πολύ χαμηλά (3.5) και πολύ υψηλά (11.0). Πάρα πολλές εργασίες πιστοποιούν ότι αύξηση του ph από ευνοεί την απονιτροποίηση Προϊόντα απονιτροποίησης: Η αύξηση της συγκέντρωσης των δημιουργούμενων οξειδίων του Ν επηρεάζει την πορεία της απονιτροποίησης Θερμοκρασία: Τουλάχιστο 5-7 o C και άριστη oc

28 Εδαφικοί παράγοντες που επηρεάζουν την απονιτροποίηση στα εδάφη (συνέχεια) Περιεκτικότητα σε οργανική ουσία και ιδιαίτερα: Οργανικός C Μικροβιακή βιομάζα Υδατοδιαλυτός C Διαλυτά σάκχαρα του εδάφους Επηρεάζουν θετικά την απονιτροποίηση To ριζικό σύστημα των φυτών (μέγεθος και εκκρίσεις). Οργανικά βελτιωτικά Κοπριές Ασβέστωση και λίπανση μέσω της επίδρασης στο ph Ζιζανιοκτόνα, εντομκτόνα Βαρέα μέταλλα ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ

29 ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Ανακεφαλαίωση Απονιτροποίηση: μικροβιακή διαδικασία μέσω της οποίας ΝΟ 3 μετατρέπονται σε Ν 2 Ο και Ν 2, η οποία είναι χρήσιμη για να εξασφαλίζεται η ανακύκλωση του N μέσω της αζωτοδέσμευσης από την ατμόσφαιρα. Οι παράγοντες που ευνοούν την αποντροποίηση στο έδαφος είναι οι μικροοργανισμοί, η υγρασία, η οργανική ουσία, τα νιτρικά, κατάλληλο ph και θερμοκρασία. Μέτρα που ευνοούν την προστασία του C και του νερού ευνοούν επίσης την απονιτροποίηση. Τα φυτοφάρμακα γενικά παρεμποδίζουν την απινιτροποίηση. Είναι δυνατός ο επηρεασμός της απονιτροποίησης μέσω της επέμβασης στο Ο 2, C, NO 3-, ph, και θερμοκρασία. Υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα σχετικά με το εάν η απονιτροποίηση στο έδαφος επηρεάζει θετικά ή αρνητικά τη ροή των οξειδίων του Ν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου καθώς και του ρόλου των ανθρώπινων επεμβάσεων μέσω της λίπανσης, της στράγγισης των υγροτόπων και της βελτίωσης των εδαφών με οργανικά και ανόργανα εδαφοβελτιωτικά (Coyne, 2008).

30 ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΗ Ο σχηματισμός των συσσωματωμάτων και η δημιουργία δομής στα εδάφη επηρεάζει σημαντικά τις φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες των εδαφών. Η σημασία αυτού του φαινομένου χαρακτηρίσθηκε ανάλογη με τη σημασία της φωτοσύνθεσης (Jacks, 1963). Μονόκοκκη δομή Ασθενής δομή Κοκκώδης δομή Το ποσοστό του C που συνδέεται με την άργιλο για το σχηματισμό των συσσωματωμάτων ανέρχεται σε 52-98%. Πλακοειδής δομή

31 ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΗ Ο σχηματισμός των συσσωματωμάτων γίνεται με τη σύνδεση της αργίλου και της οργανικής ουσίας μέσω πολύπλοκων μηχανισμών, οι οποίοι επηρεάζονται από τις χημικές ιδιότητες των εδαφών και ιδιαίτερα από το ph και τη σύνθεση των ανταλλάξιμων κατιόντων Ισχυρή δομή Αργιλλοχουμικό Σύμπλοκο

32 ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ C ΕΝΤΟΣ ΠΕΔΟΣΦΑΙΡΑΣ Περιλαμβάνει την πεδογενετική διαδικασία της ελουβίουσης και της απόθεσης χούμου και μικροσυσσωματωμάτων εντός του εδαφικού προφίλ μέσω της οποίας προστατεύεται σημαντικά ο C από βιοτικές και αβιοτικές διαδικασίες συμπεριλαμβανομένων των κλιματικών συνθηκών. Σποδικός ορίζοντας

33 ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΟΞΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Η εδαφογενετική και ανθρωπογενής οξινοποίηση εδαφών που περιέχουν ανθρακικό ασβέστιο συμβάλλει σε κάποιο ποσοστό στη δημιουργία και απελευθέρωση CO 2. Εκτιμάται ότι παγκόσμια στο ανώτερο 1 m βάθους εδάφους περιέχονται 722 Pg C με τη μορφή CaCO 3 (Batjes, 1996). Η διαλυτοποίηση αυτού κατά την εδαφογένεση συμβάλλει στη δημιουργία CO 2 αλλά σε γεωλογική κλίμακα. Σε κλίμακα ετήσια ή δεκάδων ετών η συμβολή αυτή είναι οριακή εκτιμώμενη σε 3 4 g C m -2 έτος -1 (υπολογισμός με βάση την παραδοχή εδάφους βάθους 1 m και περιεκτικότητας σε ανθρακικό ασβέστιο 20%). Oι αντίστοιχες εκπομπές CO 2 από βιοτικούς παράγοντες εκτιμώνται σε 60 g C m -2 έτος -1 για τα εδάφη της τούνδρα και 1260 m -2 έτος -1 για τα τροπικά δάση. Πετροκλασικός ορίζοντας Καλσικός ορίζοντας

34 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΡΙΖΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΦΥΤΩΝ

35 ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΑΛΛΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΟΥ C O C είναι ένα μόνο συστατικό στοιχείο του χούμου Για τη σύνθεση του χούμου χρειάζονται ακόμη H, O, N, P, S και άλλα μικροστοιχεία Τι ποσότητες N, P και S χρειάζονται για μετατροπή του C σε χούμο? Προσαρμογή λιπασμάτων για επίτευξη επιθυμητής παραγωγικότητας και μετατροπής του C σε χούμο?

36 ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΑΛΛΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΟΥ C Σχέσεις C,Ν,Ρ,S στο χούμο ΛΟΓΟΣ ΧΟΥΜΟΣ ΦΥΤΙΚΑ ΥΠΟΛΕΙΜΜΑΤΑ C:N C:P C:S Επί πλέον ποσότητες θρεπτικών που απαιτούνται για μετατροπή 10,000 kg C σε χούμο ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΟΣΟΤΗΤΑ, kg Ν 833 Ρ 200 S 143

37 ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το έδαφος παίζει ένα σημαντικό ρόλο στη δημιουργία και την απελευθέρωση δέσμευση των αερίων του θερμοκηπίου. Η δημιουργία και διατήρηση της ποιότητας του εδάφους αποτελεί κρίσιμο ζήτημα στην προσπάθεια αντιμετώπισης του φαινομένου του θερμοκηπίου. Οι κυριότερες χημικές ιδιότητες που παίζουν σημαντικό ρόλο είναι: ph περιεκτικότητα σε οργανική ουσία λόγος C/N αλατότητα περιεκτικότητα σε θρεπτικά στοιχεία περιεκτικότητα σε ανθρακικό ασβέστιο

38 ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ