Novo método promete estimativas precisas e eficientes de carbono no solo

Jul 05, 2023

O solo da Terra contém grandes reservas de carbono – ainda mais carbono do que na atmosfera. Uma porção significativa desse carbono do solo está na forma orgânica (carbono ligado ao carbono), chamada carbono orgânico do solo (SOC). No entanto, o SOC tem sido historicamente muito diminuído pela actividade agrícola, libertando esse carbono na atmosfera sob a forma de dióxido de carbono, contribuindo para as alterações climáticas.

Para monitorizar e gerir de forma sustentável os stocks de SOC no âmbito da utilização de terras agrícolas, é essencial uma forma precisa de medir o SOC. No entanto, os métodos atuais para estimar com precisão o SOC exigem muitos recursos e custos.Em seu novo estudo, publicado na Geoderma, pesquisadores do Agroecosystem Sustainability Center (ASC) testaram um novo método de amostragem na esperança de melhorar a capacidade de estimar os estoques SOC.

A pesquisa anterior da equipe sugeriu que informações espaciais prontamente disponíveis em bancos de dados públicos poderiam melhorar a eficiência da amostragem SOC em campos agrícolas. Este estudo, liderado por Eric Potash da ASC, cientista pesquisador do Departamento de Recursos Naturais e Ciências Ambientais (NRES) da Universidade de Illinois (U de I) Urbana-Champaign, testou essa hipótese em oito campos em Illinois e Nebraska.

Medir o SOC é um desafio devido à sua variabilidade. O estoque SOC em dois locais separados por poucos metros pode diferir significativamente. Isto significa que muitos locais precisam ser amostrados para estimar o estoque total de SOC, o que se traduz em muito trabalho no laboratório e no campo.

“Estudos anteriores, incluindo um que fizemos há um ano, propuseram formas de reduzir o número de amostras necessárias”, disse Potash. “Mas não se sabia quão mais eficientes eram esses métodos. Colocamos esses métodos à prova usando um novo conjunto de dados de alta qualidade que nossa equipe de pesquisa reuniu.”

A equipe descobriu que os estoques de SOC em campos agrícolas podem ser medidos de forma mais eficiente usando um método chamado amostragem duplamente balanceada, que leva em conta informações auxiliares disponíveis em mapas de elevação, imagens de satélite e levantamentos anteriores. A amostragem duplamente balanceada é uma estratégia moderna que aprimora o método clássico de amostragem estratificada, selecionando locais mais representativos do campo em termos dessas informações auxiliares.

“Quantificar o estoque de carbono do solo por meio de amostragem de solo é uma tarefa difícil e cara, mas descobriu-se que nossa abordagem reduziu o número de amostras de solo necessárias em 30 por cento muito promissores”, disse Kaiyu Guan, líder do projeto e coautor, Diretor Fundador do ASC e professor associado do NRES. "Acreditamos que este é um avanço significativo para melhorar a eficiência da amostragem do solo e deve ser promovido em práticas futuras por desenvolvedores ou pesquisadores de projetos de carbono."

O trabalho é possível graças a amostras únicas de solo de alta resolução, coletadas por cientistas de diferentes projetos.

“Estou feliz que nosso trabalho árduo e coleta de dados de amostragem de solo permitam o desenvolvimento desta abordagem”, disse DoKyoung Lee, outro coautor e professor de ciências agrícolas na U of I.

A equipa disponibilizou publicamente os seus métodos e dados para que a comunidade científica possa beneficiar e colaborar na melhoria da compreensão do SOC.

“Estou especialmente entusiasmado por estarmos compartilhando publicamente os dados deste estudo”, disse Potash. “Espero que isto promova uma maior colaboração para acelerar o progresso na investigação do carbono no solo.”

Além de Potash, Guan e Lee, os coautores desta publicação incluem Andrew Margenot, professor associado de Crop Sciences e diretor associado da ASC; Arvid Boe, professor de agronomia, horticultura e ciências vegetais na South Dakota State University; Michael Douglass, técnico de pesquisa da ASC e Crop Sciences; Emily Heaton, professora de ciências agrícolas; Chunhwa Jang, pesquisadora de pós-doutorado em Crop Sciences; Virginia Jin, cientista de pesquisa de solo do USDA-ARS na Universidade de Nebraska; Nan Li, pesquisadora associada de pós-doutorado da ASC e Crop Sciences; Rob Mitchell, agrônomo pesquisador do USDA e professor adjunto de agronomia na Universidade de Nebraska; Nictor Namoi, assistente de pesquisa de pós-graduação da ASC e Crop Sciences; Marty Schmer, agrônomo pesquisador do USDA-ARS na Universidade de Nebraska; Sheng Wang, professor assistente de pesquisa do ASC e NRES; e Colleen Zumpf, Especialista em Bioenergia e Serviços Ecossistêmicos do Laboratório Nacional de Argonne.