Modellering af gasdiffusion i aggregerede jorde

Landbrugsjord bidrager til 16 % af de samlede drivhusgasemissioner, især dinitrogenoxid (N2O). Migration af gasser i landbrugets undergrund og emission på tværs af jord-atmosfære-grænsefladen er primært diffusionskontrolleret og forklares ved jord-gas diffusivitet. Da eksperimentel bestemmelse af jord-gas diffusivitet kræver dyrt apparatur og tidskrævende kontrollerede laboratorieforanstaltninger, Forudsigelsesmodeller bruges almindeligvis til at estimere diffusivitet ud fra jordegenskaber, der er nemme at måle, såsom jordens totale porøsitet og jord-luftindhold.

I en nyligt offentliggjort artikel i Soil Science Society of America Journal , forskere introducerede en beskrivende jord-gas diffusivitetsmodel. Præsenteret som en to-regions jordgasdiffusionsmodel, den blev udviklet baseret på målte gasdiffusionsdata taget fra to landbrugsjorde fra Peradeniya-Sri Lanka under forskellige jorddensitetsforhold.

Forskere identificerede, at porenetværk i landbrugsjord udviser to adskilte poreregioner:inter-aggregat og intra-aggregat. Som sådan, de udgør en bimodal porestruktur. To-region-modellen udviklet i undersøgelsen kunne tilstrækkeligt parametrisere og karakterisere jord-gas diffusiviteten i udvalgte bimodale jorde, der overgår de konventionelle modeller.

Den udviklede model med to regioner giver et værktøj til nøjagtigt at estimere gasdiffusion i aggregeret jord, giver således modeller til at kvantificere gasudvekslingen mellem jord og atmosfære med hensyn til forskellige arealanvendelse og vandforvaltningspraksis.