Online-Detektor für dynamische Bodengehalte Flux CO2

Warum den Bodengasstrom messen?

Die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre ist stetig gestiegen, von etwa 315 ppm (Millionstel) im Jahr 1959 auf den mittleren atmosphärischen Wert von etwa 385 ppm (Keeling et al., 2009). Die aktuelle Prognose ist, dass die Konzentration bis zum Jahr 2100 weiter auf 500-1000 ppm steigen wird (IPCC, 2007).
Die Atmung des Bodens spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Kohlenstoffkreislaufs im Ökosystem und weltweit. Ungefähr 120 Gramm (Pg) oder 120 x 109 Tonnen (t) Kohlenstoff werden jedes Jahr von Landpflanzen aufgenommen und durch die Atmung des Ökosystems in die Atmosphäre freigegeben. Studien haben gezeigt, dass die Atmung des Bodens jährlich 77 Pg Kohlenstoff in die Atmosphäre freisetzt. Dies ist mehr als die anthropogenen Emissionen von Quellen wie der Verbrennung von fossilen Brennstoffen (6 Pg pro Jahr). Kleine Veränderungen in der Atmung des Bodens verändern daher das Gleichgewicht zwischen den atmosphärischen CO2-Konzentrationen und den Kohlenstoffspeichern im Boden erheblich. Wir müssen auch berücksichtigen, dass menschliche Aktivitäten einen großen Einfluss auf die Atmung des Bodens haben.
Die Erzeugung von CO2 im Boden wird von Umweltfaktoren (Bodentemperatur, Bodenfeuchte usw.) und biologischen Faktoren (Größe und Wachstum der Bodenkoronen usw.) beeinflusst. Die Herausforderung bei der Messung besteht darin, ein präzises Werkzeug bereitzustellen, das minimale Störungen für die Umweltbedingungen hat, die sich auf die CO2-Produktion und -transport innerhalb des Bodenprofils auswirken.
Seit über zwei Jahrzehnten entwickelt ECHO Systeme zur Messung von CO2-Strömungen in verschiedenen Umgebungen. Flux CO2 verfügt über einen speziellen Roboter, der Störungen der Umweltbedingungen auf ein Minimum reduziert. Die Luft in der Kammer wird vermischt, um eine repräsentative Probenahme zu gewährleisten, ohne Druckdifferenzen zu erzeugen, die die Entwicklung von CO2 von der Bodenoberfläche beeinflussen.

Wo wird der Bodengasstrom gemessen?
Stadtgebiete und ländliche Gebiete
Die Rolle städtischer Gebiete im globalen Kohlenstoffbudget zu quantifizieren, konzentriert sich hauptsächlich auf kurzfristige Studien der CO2-Konzentration und dokumentiert räumliche Muster über Städte oder einzelne Orte hinweg. Die CO2-Konzentration in städtischen Gebieten ist höher als in ländlichen Gebieten und wird als Folge menschlicher Aktivitäten angesehen. Die Aufzeichnung des tatsächlichen CO2-Flusses und seiner Diffusionseigenschaften in der städtischen Umgebung ist jedoch von entscheidender Bedeutung für die Bewertung der potenziellen Auswirkungen auf das Klima und die Biosphäre auf allen Skalen.

Spezielle Anwendungen:
- Land
- Kohleindustrie
- Vulkane
- Der Wald.
- Sumpf

Bodenströme in verschiedenen Ökosystemen
Der Bodenstrom von CO2 oder das Verschieben von CO2 aus dem Boden ist die Hauptfunktion der Bodenatmung. Die Atmung des Bodens spiegelt die Fähigkeit des Bodens wider, das Leben im Boden zu erhalten, einschließlich Pflanzen, Bodentiere und Mikroben. Es beschreibt das Niveau der mikrobiellen Aktivität, den Gehalt an Bodenorganischen Substanzen (SOM) und ihren Abbau. Die Messungen liefern auch und zeigen die Fähigkeit des Bodens, das Pflanzenwachstum aufrechtzuerhalten. Bei Mangel an zusätzlichen Inputs führen erschöpfene SOM, verminderte Bodenansammlung und begrenzte Pflanzen- und mikrobielle Nährstoffe zu einer Verringerung der Ernteertrag.

Analyse und Kontrolle
Langfristige Mehrräumliche Messung
Das automatisierte Bodengasmesssystem kann den CO2-Austausch im Boden genau messen und ist für Untersuchungen oder Langzeitmessungen sehr nützlich. Die täglichen und saisonalen Veränderungen der CO2-Evolution sind das Ergebnis von Veränderungen der Bodenfeuchte, der Temperatur, der Kohlenstoffressourcen und anderer Faktoren. Langfristige Messungen können Wochen oder Monate lang an einem Ort durchgeführt werden.
Aufgrund der inhärenten Variabilität des Bodens müssen in der Regel Messungen an mehreren Stellen durchgeführt werden, um einen zuverlässigen durchschnittlichen Boden-CO2-Durchflusswert zu erhalten. Zur Beurteilung der räumlichen Variabilität und der Zeitmessung können bis zu vier Kammern mehrfach verwendet und gemessen werden. Das modulare System ermöglicht es den Forschern, ihre maßgeschneiderten Systeme nach ihren Anforderungen zu bauen.

Sensortechnik
Feuchtigkeit, Temperatur, Druck und andere Hilfssensoren für den Boden sind in jeder Kammer eingebaut und ein winddichtes geschlossenes Raumsystem umfasst:
1) CO2, H20, T, p Infrarot-Sensoren
2) Hilfssensorschnittstellen (O2, H2 S, CH4, NH3, VOC usw.)

Datenerfassung an Bord
Die pneumatische Schaltung transportiert das Probengas von der Kammer in die Steuereinheit. Die Datenanalyse wird durch benutzerfreundliche Softwareanwendungen bereitgestellt. Der Benutzer kann schnell sinnvolle Diagramme erstellen, um Messungen zu bewerten und zu verwalten.

Lithium-Batterie-Antriebseinheit
Jedes Kammersystem verfügt über eine interne Batterie. Die Batterie ist aufladbar. Externe Batterien für Langzeitmessungen. Die Batterie kann durch kontinuierlichen Betrieb einfach ausgetauscht werden.

Mechanisches Armsystem
Speziell entwickelte mechanische Kammerarmsysteme minimieren Störungen durch harte Umgebungsbedingungen wie Wind, Schnee, Niederschläge, natürliches Sonnenlicht und Boden. Schauen Sie sich die Leistung des Roboterarms unter www.instruments.eu an.