Markytesänkning, växthusgasavgång och utlakning från dikad torvjord

Autor: Ahlvin, Martin, Alexandersson Ros, Sofia
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Greenhouse gas emissions and land subsidence on four cultivated peat soils (Martebo, Örke, Kälkestad, Lidhult) have been investigated by measuring emissions of carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) in field and lab. Greenhouse emitted gas (mg/h) from undisturbed soil cores was measured in lab. Measurements were performed at four different drainage depths. Soil cores were also kept incubated at constant drainage depth and emitted gas was measured with two-week intervals at three measurement occasions. Field measurements of CO2 emissions (mg/h/m2) were also performed. In addition to gas emissions, irrigation of soil cores has been carried out to investigate the risk of leaching of copper (Cu), phosphorus (P), nitrogen (N) and dissolved organic matter (DOC) during rewetting, and whether turbidity can be used as a measurement of DOC. Land surveying with GPS was done on three of the peat soils. This was to investigate how land subsidence can be related to CO2 emissions. On one of the sites different land surveying methods were used to assess their suitability for tracking land subsidence in peat soils. 30 year land surveying data from the sites have also been compiled and analyzed. The peat soils are part of a long-term experiment that was laid out in 1986. On each site one field was fertilized with copper and one was kept untreated as comparision. The purpose of the copper fertilizer was to reduce the activity of microorganisms. By doing so the degradation of soil organic matter could be reduced, thereby reducing the land subsidence. The results show that the ground surface at all four sites has subsided, but no difference is observed for copper-fertilized fields compared to untreated. Neither could an effect on CO2 emissions from copper fertilization be noted. The greatest land subsidence was observed for Martebo and the least for Kälkestad. By using data from the most recent time period the greatest subsidence was instead observed for Örke. This is consistent with Örke having the greatest CO2 emissions. CO2 emissions alone could not explain land subsidence. The results also show that emitted N2O was higher for nutrient-rich soils with the peak directly after saturation. CH4 was at its lowest initially, but then increased and emitted CH4 was greatest for the soils where easily biodegradable organic matter was available. Turbidity alone could not explain the DOC content in leachate from the irrigated soil cores. Conclusions drawn were that copper fertilization had no effect on land subsidence and CO2 emissions in this case. Copper did however still leach from the soils 30 years after addition. Emissions of CO2, N2O and CH4 varies greatly between the different soils. To be able to obtain reliable levels of greenhouse gas emissions from peat soils in climate models, more research is needed on how different peat soils react to water and nutrient content. It is important to have long time series when measuring land subsidence. Using the same measurement equipment will give better results. GPS for land surveying of peatland can be recommended if the results can be related to a fix point.
Växthusgasavgång och markytesänkning på fyra odlade torvmarker (Martebo, Örke, Kälkestad, Lidhult) har undersökts genom att mäta utsläpp av koldioxid (CO2), metan (CH4) och lustgas (N2O) i fält och labb. Detta genom att ta in ostörda jordprover i stålcylindrar och i labb mäta gasavgången vid fyra olika dräneringsdjup. Jordprover hölls även inkuberade vid konstant dräneringsdjup och gasavgång mättes med två veckors intervall vid totalt tre mättillfällen. Avgången av CO2 mättes även i fält. Utöver gasavgång har bevattning (i labb) av ostörda jordprover hämtade från fält utförts för att undersöka risk för utlakning av koppar (Cu), fosfor (P), kväve (N) och löst organiskt material (DOC) vid återvätning, samt om det går att använda turbiditet som mått på DOC. På tre av torvmarkerna har markytans höjd avvägts med GPS. Detta för att undersöka hur markytesänkning går att relatera till avgång av CO2. Vid höjdmätning av en av provplatserna har olika höjdmätningsmetoder använts och deras lämplighet för ändamålet undersökts. Sedan har data över markytans höjd från de senaste 30 åren också sammanställts och analyserats. Torvmarkerna är med i ett långliggande försök som lades ut 1986 med ett koppargödslat och ett obehandlat led på varje provplats. Syftet med koppargödslingen var att försöka minska aktiviteten hos mikroorganismer. Detta för att minska nedbrytning av organiskt material i marken och därigenom minska markytesänkningen. Resultaten visade att markytan på alla fyra platser hade sänkts, men ingen skillnad observerades på de koppargödslade försöksrutorna jämfört med de obehandlade. Inte heller observerades effekt av koppargödsling på avgång av CO2. Störst ytsänkning var för Martebo och lägst för Kälkestad. Om endast data från den senaste perioden användes hade Örke störst markytesänkning, vilket var konsekvent med att Örke även hade störst avgång av CO2. Dock var avgången av CO2 för låg för att ensamt kunna förklara markytesänkningen. Resultaten visade även att avgång av N2O var högre för de näringsrika jordarna i studien och högst precis efter att jorden vattenmättats. CH4 började lågt, men ökade sedan och avgången av CH4 var störst för jordarna där lättnedbrytbart organiskt material fanns tillgängligt. Turbiditet kunde inte ensamt förklara halten DOC i lakvatten från lysimetrarna. Slutsatser som kunde dras var att kopparbehandling inte hade effekt på markytesänkning eller avgång av CO2. Koppar kunde däremot fortfarande lakas ut ur jorden 30 år efter gödsling. Avgång av CO2, N2O och CH4 varierade mycket mellan de olika jordarna. För att kunna få tillförlitliga nivåer på växthusgasutsläpp från torvjordar i klimatmodeller krävs mer forskning på hur olika torvjordar reagerar på vattenhalt och näringsinnehåll. Det är viktigt med långa tidsserier vid mätning av ytsänkning och användning av samma mätmetod krävs för att få jämförbara resultat. Användning av GPS för höjdavvägning av torvmark kan rekommenderas om det finns en tydlig fixpunkt att relatera mätresultaten till.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: