Online-Detektor für dynamische Gasgehalte im Boden

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 atmosphärische CO erheblich.₂Gleichgewicht zwischen Konzentration und Kohlenstoffspeicher im Boden. Wir müssen auch berücksichtigen, dass menschliche Aktivitäten einen großen Einfluss auf die Atmung des Bodens haben.

CO im Boden₂Die Erzeugung wird von Umweltfaktoren (Bodentemperatur, Bodenfeuchtigkeit usw.) und biologischen Faktoren (Größe und Wachstum der Bodenkoronen usw.) beeinflusst. Die Herausforderung der Messung besteht darin, ein präzises Werkzeug bereitzustellen, das die Umweltbedingungen, die CO im Bodenprofil beeinträchtigen, minimal stört.₂Produktion und Transport beeinflusst.

Seit über 20 Jahren entwickelt ECHO Systeme zur Messung von CO in verschiedenen Umgebungen.₂Durchfluss. Flux CO₂Es gibt einen speziellen Roboter, der die Störungen der Umweltbedingungen reduzieren kann. Die Luft in der Kammer wird vermischt, um eine repräsentative Probenahme zu gewährleisten, ohne CO zu erzeugen, das sich auswirkt.₂Druckdifferenz, die sich von der Bodenoberfläche entwickelt.

Wo wird der Bodengasstrom gemessen?

Stadtgebiete und ländliche Gebiete

Quantifizierung der Rolle städtischer Gebiete im globalen Kohlenstoffbudget mit Schwerpunkt auf CO₂Die Konzentration ist eine kurzfristige Studie, die räumliche Muster über Städte oder einzelne Orte aufzeichnet. CO in der Stadt₂Die Konzentration ist höher als in ländlichen Gebieten und wird als Folge menschlicher Aktivitäten angesehen. Allerdings registriert CO₂Der tatsächliche Durchfluss und seine Verbreitungseigenschaften in der städtischen Umgebung sind entscheidend für die Bewertung der potenziellen Auswirkungen auf das Klima und die Biosphäre in allen Maßstäben.

Spezielle Anwendungen:

- Land

- Kohleindustrie

- Vulkane

- Der Wald.

- Sumpf

Bodenströme in verschiedenen Ökosystemen

Bodenfluss CO₂oder CO₂Die Entfernung des Bodens 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

Automatisches Bodengasmesssystem zur genauen Messung von CO im Boden₂Austausch, sehr nützlich für Umfragen oder Langzeitmessungen. CO₂Die täglichen und saisonalen Änderungsmuster der 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 sind in der Regel Messungen an mehreren Stellen erforderlich, um einen zuverlässigen durchschnittlichen Boden-CO zu erhalten₂Durchflusswert. 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) das CO₂und H₂O, T, p Infrarot-Sensoren

2) Hilfssensorschnittstelle (O)₂und H₂S und CH₄ und 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

Ein speziell entwickeltes mechanisches Hohlarmsystem reduziert Störungen durch harte Umgebungsbedingungen wie Wind, Schnee, Niederschläge, natürliches Sonnenlicht im Boden usw.