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O solo da Terra contém grandes estoques de carbono – ainda mais carbono do que na atmosfera. Uma porção significativa desse carbono do solo está na forma orgânica (carbono ligado ao carbono), chamado de carbono orgânico do solo (SOC). No entanto, o SOC tem sido historicamente muito diminuído pela atividade agrícola, liberando esse carbono na atmosfera como dióxido de carbono, contribuindo para as mudanças climáticas.
Para monitorar e gerenciar de forma sustentável os estoques de SOC sob uso de terras agrícolas, é essencial uma maneira precisa de medir SOC. No entanto, os métodos atuais de estimativa precisa do SOC consomem muitos recursos e custos. Em seu novo estudo, publicado na Geodermaos 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, um cientista pesquisador do Departamento de Recursos Naturais e Ciências Ambientais (NRES) da Universidade de Illinois 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 a apenas alguns metros de distância pode diferir significativamente. Isso 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 maneiras de reduzir o número de amostras necessárias”, disse Potash. “Mas não se sabia o quanto esses métodos eram mais eficientes. 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 com mais eficiência usando um método chamado amostragem duplamente balanceada, que contabiliza informações auxiliares disponíveis em mapas de elevação, imagens de satélite e levantamentos anteriores. A amostragem duplamente balanceada é uma estratégia moderna que melhora o método clássico de amostragem estratificada, selecionando locais mais representativos do campo em termos dessa informação auxiliar.
“Quantificar o estoque de carbono do solo por meio de amostragem de solo é uma tarefa difícil e cara, mas nossa abordagem reduziu o número de amostras de solo necessárias em 30% muito promissores”, disse Kaiyu Guan, líder do projeto e coautor, diretor fundador da ASC, e NRES Professor Associado. “Acreditamos que este é um avanço significativo para melhorar a eficiência da amostragem de 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 em nível de campo coletadas por cientistas de diferentes projetos.
“Fico feliz que nosso trabalho árduo e dados coletados de amostragem de solo permitam o desenvolvimento dessa abordagem”, disse DoKyoung Lee, outro coautor e professor de ciências agrícolas na U of I.
A equipe disponibilizou seus métodos e dados publicamente para que a comunidade científica possa se beneficiar e colaborar, melhorando ainda mais a compreensão do SOC.
“Estou especialmente entusiasmado por estarmos compartilhando publicamente os dados deste estudo”, disse Potash. “Espero que isso promova uma maior colaboração para acelerar o progresso na pesquisa de carbono no solo”.
Além de Potash, Guan e Lee, os co-autores 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, ASC e Técnico de Pesquisa em Crop Sciences; Emily Heaton, professora de ciências agrícolas; Chunhwa Jang, pesquisador de pós-doutorado em ciências agrícolas; Virginia Jin, Pesquisadora de Solos do USDA-ARS na Universidade de Nebraska; Nan Li, ASC e pesquisador associado de pós-doutorado em ciências agrícolas; Rob Mitchell, agrônomo de pesquisa do USDA e professor adjunto de agronomia na Universidade de Nebraska; Nictor Namoi, ASC e assistente de pesquisa de pós-graduação em ciências agrícolas; Marty Schmer, pesquisador agrônomo do USDA-ARS na Universidade de Nebraska; Sheng Wang, ASC e NRES Research Professor Assistente; e Colleen Zumpf, Especialista em Bioenergia e Serviços Ecossistêmicos do Argonne National Laboratory.
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