Mengapa mengukur aliran gas tanah?

Kepekatan karbon dioksida dalam atmosfera terus meningkat, dari kira-kira 315 ppm (satu perjuta) pada tahun 1959 hingga purata atmosfera kini kira-kira 385 ppm (Keeling et al, 2009). Ramalan semasa adalah bahawa kepekatan akan terus meningkat kepada 500-1000 ppm menjelang tahun 2100 (IPCC, 2007).
Pernafasan tanah memainkan peranan penting dalam pengaturan kitaran karbon di ekosistem dan di seluruh dunia. Kira-kira 120 gram (Pg) atau 120 x 109 tan (t) karbon diserap oleh tumbuhan darat setiap tahun dan dilepaskan ke atmosfera melalui pernafasan ekosistem. Kajian menunjukkan bahawa pernafasan tanah melepaskan 77 Pg karbon ke atmosfera setiap tahun. Ini lebih banyak daripada pelepasan karbon yang disebabkan oleh sumber manusia seperti pembakaran bahan api fosil (6 Pg setiap tahun). Oleh itu, perubahan kecil dalam pernafasan tanah boleh mengubah keseimbangan antara kepekatan CO2 atmosfera dan simpanan karbon tanah. Kita juga perlu mempertimbangkan bahawa aktiviti manusia mempunyai kesan yang besar terhadap pernafasan tanah.
Pengeluaran CO2 dalam tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor alam sekitar (suhu tanah, kelembapan tanah, dan lain-lain) dan faktor-faktor biologi (saiz dan pertumbuhan lapisan tanah, dan lain-lain). Cabaran pengukuran adalah untuk menyediakan alat yang tepat dengan gangguan minimal terhadap keadaan alam sekitar yang memberi kesan kepada pengeluaran dan pengangkutan CO2 dalam profil tanah.
Selama lebih daripada dua dekad, ECHO telah membangunkan sistem untuk mengukur aliran CO2 dalam persekitaran yang berbeza. Flux CO2 mempunyai robot khas yang meminimumkan gangguan terhadap keadaan alam sekitar. Udara dalam bilik dicampur untuk memastikan sampel yang mewakili tanpa menghasilkan perbezaan tekanan yang menjejaskan evolusi CO2 dari permukaan tanah.

Di mana mengukur aliran gas tanah?
Persekitaran bandar dan kawasan luar bandar
Mengkuantitifkan peranan kawasan bandar dalam bajet karbon global, terutamanya dengan memberi tumpuan kepada kajian jangka pendek kepekatan CO2, merekodkan corak ruang di antara bandar atau lokasi individu. Kepekatan CO2 di kawasan bandar lebih tinggi daripada di kawasan luar bandar, yang dianggap sebagai hasil daripada aktiviti manusia. Walau bagaimanapun, merekodkan aliran sebenar CO2 dan sifat penyebarannya dalam persekitaran bandar adalah penting untuk menilai kesan yang berpotensi terhadap iklim dan biosfera pada semua skala.

Aplikasi Khas:
- Tanah
Industri batubara
- Gunung berapi
Hutan
- rawa

Aliran tanah dalam pelbagai ekosistem
Aliran tanah CO2 atau pemindahan CO2 dari tanah adalah fungsi utama pernafasan tanah. Pernafasan tanah mencerminkan keupayaan tanah untuk mengekalkan kehidupan tanah, termasuk tanaman, haiwan tanah dan mikroba. Ia menggambarkan tahap aktiviti mikroba, kandungan bahan organik tanah (SOM) dan pemecahannya. Pengukuran juga memberikan dan menunjukkan keupayaan tanah untuk mengekalkan pertumbuhan tumbuhan. Dengan kekurangan input tambahan, SOM yang habis, pengurangan pengumpulan tanah dan nutrien tumbuhan dan mikroba yang terhad boleh menyebabkan penurunan hasil tanaman.

Analisis dan Kawalan
Pengukuran pelbagai ruang jangka panjang
Sistem pengukuran gas tanah automatik mengukur pertukaran CO2 dalam tanah dengan tepat dan sangat berguna untuk penyelidikan atau pengukuran jangka panjang. Pola perubahan harian dan bermusim dalam evolusi CO2 adalah hasil daripada perubahan kelembapan tanah, suhu, sumber karbon dan faktor lain. Pengukuran jangka panjang boleh dilakukan selama beberapa minggu atau bulan di satu lokasi.
Oleh kerana perubahan yang wujud dalam tanah, pengukuran biasanya diperlukan di beberapa lokasi untuk mendapatkan nilai aliran CO2 purata tanah yang boleh dipercayai. Untuk menilai perubahan ruang dan pengukuran masa, ia boleh diulang dan boleh mengukur sehingga empat bilik. Sistem modular membolehkan penyelidik membina sistem tersuai mereka mengikut keperluan mereka.

Teknologi sensor
Kelembaban, suhu, tekanan dan sensor bantuan lain tanah terbina dalam setiap bilik, dan sistem ruang tertutup dengan angin dan hujan yang ketat termasuk:
1) CO2, H20, T, P sensor inframerah
Antara muka sensor bantuan (O2, H2 S, CH4, NH3, VOC dan lain-lain)

Pengumpulan data pesawat
Litar pneumatik menghantar gas sampel dari bilik ke unit kawalan. Analisis data disediakan oleh aplikasi perisian mesra pengguna. Pengguna boleh dengan cepat melukis grafik analisis yang bermakna untuk menilai dan menguruskan pengukuran.

Unit kuasa bateri lithium
Setiap sistem bilik mempunyai bateri dalaman. Bateri boleh dicas. Dilengkapi dengan bateri luaran untuk pengukuran jangka panjang. Bateri boleh diganti dengan mudah dengan operasi berterusan.

Sistem Lengan Ruang Mekanikal
Sistem lengan rongga mekanikal yang direka khusus untuk meminimumkan gangguan keadaan alam sekitar yang sukar seperti angin, salji, hujan, tanah matahari semulajadi dan lain-lain. Sila lihat prestasi lengan robot di www.instruments.eu.