Neues Instrument misst Wechselwirkungen zwischen Boden und Atmosphäre zur Optimierung landwirtschaftlicher Praktiken
Die Kartierung der Wärmeübertragung im Boden kann dabei helfen, im Zuge des Klimawandels optimale Bewirtschaftungsmethoden und geeignete Anbaukulturen zu ermitteln.
Forscher aus Spanien und dem Irak haben eine neue Wärmeimpulssonde entwickelt, um die Wärmeleitfähigkeit des Bodens zu messen.
Normalerweise sind solche Messungen komplex und erfordern viel Zeit und Arbeit. Die Wissenschaftler bezeichneten die neue Sonde jedoch als „kostengünstiges und benutzerfreundliches Instrument“, das anderen Forschern und Agrarwissenschaftlern helfen wird, den Energie- und Stoffaustausch zwischen Boden und Atmosphäre besser zu verstehen.
Die meisten dieser Wechselwirkungen finden in der Oberbodenschicht statt und werden maßgeblich durch Bodenbearbeitungspraktiken, Düngung und mikrobielle Biodiversität beeinflusst. Auch die Bodentiefe über dem darunterliegenden Grundgestein und die Bodenart spielen eine wichtige Rolle.
Siehe auch: Fast die Hälfte der landwirtschaftlichen Nutzfläche in Europa ist von Erosion bedrohtDie neue Sonde umfasst ein Probenahmesystem, eine Messkammer und ein elektronisches Steuerungssystem, wodurch Experimente unter verschiedenen Bedingungen im Feld durchgeführt werden können. Darüber hinaus gaben die Forscher an, dass alle bei der Konstruktion verwendeten Materialien erschwinglich und im Handel erhältlich sind.
Die meisten Bodenuntersuchungen erfolgen durch Extrapolation von Rohdaten aus bestehenden Erhebungen. Andere Methoden zur Messung der thermischen Leitfähigkeit des Bodens vor Ort erfordern eine spezielle Schulung der Bediener und einen erheblichen Stromverbrauch. Zudem ist ihre Genauigkeit durch den Temperaturbereich und den Wassergehalt des Bodens begrenzt.
Die Forscher der Universität Granada in Spanien und der Universitäten Wasit und Bagdad im Irak sind der Ansicht, dass ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Boden und Atmosphäre, die für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung sind, notwendig ist, da die Behörden versuchen, die erheblichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft abzumildern.
Sie hoffen, schnell ein grundlegendes Verständnis zu erlangen, um später untersuchen zu können, wie sich der Klimawandel auf die Wechselwirkungen zwischen Boden und Atmosphäre auswirkt.
Die Forscher sind der Ansicht, dass ein besseres Verständnis dieser Wechselwirkungen Landwirten helfen wird, nachhaltigere Entscheidungen darüber zu treffen, wann sie den Boden bearbeiten und wie sie Dünger oder Mulch ausbringen.
„Wir haben beispielsweise festgestellt, dass konventionelle Bodenbearbeitung den Temperaturfluss im Boden im Vergleich zu Direktsaat erhöht, was hauptsächlich auf die Abnahme der Schüttdichte des Bodens, also die Zunahme des porösen Systems, zurückzuführen ist“, sagte Andrés Caballero Calvo, Professor für Geografie an der Universität Granada.
Forscher der spanischen Versuchsstation für Trockengebiete hatten zuvor erklärt, dass die Art und Weise, wie der Klimawandel die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Boden verändert, eine der weniger diskutierten, aber einschneidendsten Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft sei, die mehr Aufmerksamkeit verdiene.
Die Forscher, die an der neuen Wärmeimpulssonde arbeiten, haben diese Behauptung nicht wiederholt. Die weltweite Kartierung der Wärmeübertragung im Boden könnte Regierungen jedoch dabei helfen, Landwirte hinsichtlich Landbewirtschaftungspraktiken zu beraten und geeignete Kulturen für den Anbau an Orten zu bestimmen, an denen sich die Umwelt am schnellsten verändert.