Composizione del suolo
Il suolo si sviluppa molto lentamente nel corso di lunghi periodi di tempo e la sua formazione è il risultato di forze naturali e ambientali che agiscono su composti minerali, rocciosi e organici. I suoli possono essere divisi in due gruppi: i suoli organici, che si formano per sedimentazione e sono costituiti principalmente da materia organica, e i suoli minerali, che si formano dall’alterazione delle rocce e sono composti prevalentemente da materiale inorganico. I suoli minerali sono predominanti negli ecosistemi terrestri, dove i suoli possono essere coperti dall’acqua per parte dell’anno oppure esposti all’atmosfera.
Il suolo è costituito dai seguenti componenti principali:
- materia minerale inorganica, circa il 40–45% del volume del suolo
- materia organica, circa il 5% del volume del suolo
- acqua e aria, circa il 50% del volume del suolo
La quantità di ciascuno dei quattro componenti principali del suolo dipende dalla quantità di vegetazione, dalla compattazione del suolo e dall’acqua presente nel suolo. Un suolo sano e di buona qualità possiede aria, acqua, minerali e materiale organico sufficienti a favorire e sostenere la vita delle piante.
Il materiale organico del suolo, chiamato humus, è costituito da microrganismi (vivi e morti) e da animali e piante morte in diversi stadi di decomposizione. L’humus migliora la struttura del suolo e fornisce alle piante acqua e minerali. Il materiale inorganico del suolo è costituito da roccia, che viene lentamente frammentata in particelle più piccole di dimensioni variabili.
La nuova tendenza degli studi sul suolo: il carbonio inorganico
I suoli svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo globale del carbonio (C) e nel cambiamento climatico, funzionando sia come serbatoio sia come fonte di anidride carbonica (CO₂) atmosferica. Il più grande serbatoio terrestre di carbonio nei suoli comprende due principali comparti: il carbonio organico (SOC) e il carbonio inorganico (SIC), ciascuno con destini e funzioni differenti, ma con una forte disparità nell’attenzione della ricerca a livello globale.
Il carbonio organico
Il carbonio organico è una componente essenziale dei suoli sani grazie al suo ruolo cruciale nel ciclo dei nutrienti, nelle proprietà fisiche e chimiche del suolo, nonché al suo impatto positivo sulle funzioni microbiche. Questo carbonio organico è un attore chiave nel cambiamento climatico globale per il suo duplice ruolo di serbatoio o fonte di CO₂ atmosferica, a seconda della gestione del suolo, dell’apporto di biomassa vegetale, dell’uso del suolo e delle condizioni climatiche.
Il carbonio inorganico
Il comparto del SIC è più grande del serbatoio di CO₂ atmosferica o del carbonio contenuto nella biomassa vegetale terrestre. Spesso si assume che il SIC cambi molto lentamente su scale temporali geologiche, poiché il suo contributo ai cicli biologici è molto inferiore rispetto a quello del SOC.
Tuttavia, numerosi studi recenti riportano che il SIC è tutt’altro che stabile e può essere vulnerabile ai cambiamenti nell’uso del suolo e alla produzione agricola intensiva, all’acidificazione del suolo e ai flussi e alla ricarica idrica: processi che possono ridurre e persino esaurire le riserve di SIC nel giro di pochi decenni.
Il carbonio inorganico del suolo è un attore fondamentale nel ciclo globale del carbonio e nel cambiamento climatico; il suo contributo avviene principalmente attraverso il rilascio di CO₂ nell’atmosfera e deve essere compreso per raggiungere gli obiettivi di mitigazione legati all’uso globale del suolo e al cambiamento climatico.
Esiste una notevole disparità nel livello di attenzione della ricerca globale dedicata al carbonio organico del suolo (SOC) e al carbonio inorganico del suolo (SIC). Sebbene diversi studi abbiano generalmente indicato che il SIC rappresenta un comparto di carbonio trascurato, rimane poco chiaro in quale misura specifica il SIC sia sotto studiato nella ricerca globale sul carbonio del suolo. Le differenze nel contributo dei comparti SOC e SIC nella ricerca globale sul carbonio del suolo devono ancora essere quantificate. La grande maggioranza degli studi che indagano i flussi di carbonio all’interfaccia suolo–atmosfera ha considerato la respirazione biogenica come la principale fonte di CO₂. Tuttavia, è necessaria un’attenta valutazione nella stima del bilancio del carbonio dei suoli calcarei, poiché una quantità significativa di emissioni di CO₂ può avere origine da fonti abiotiche.
Ignorare l’impatto del carbonio inorganico nei suoli calcarei può portare a una sovrastima della respirazione del suolo, in particolare quando si valuta la decomposizione della materia organica.
Sottoposti a diverse pratiche di gestione, i carbonati del suolo possono rappresentare una fonte importante di carbonio attraverso la dissoluzione e l’emissione di CO₂ e, insieme alla respirazione del suolo, possono avere un impatto significativo sul bilancio globale del carbonio.
Come analizzare il carbonio inorganico del suolo
Il carbonio inorganico del suolo viene analizzato misurando la quantità di carbonio rilasciata dopo il trattamento di un campione di suolo con un acido, che converte i carbonati in gas CO₂.
Con il nostro TIC DISCOVER l’intero processo di analisi è automatico.
Lo strumento è dotato di un autocampionatore fino a 68 posizioni, che ospita fiale da 40 o 60 ml sigillate con setto e tappo a vite.
Dopo aver riempito le fiale con i campioni (fino a 2 g), lo strumento inizia ad aggiungere automaticamente l’acido in ciascuna fiala tramite una sonda.
L’acido reagisce con il campione e rilascia CO₂ (che rappresenta la CO₂ derivante dal contenuto inorganico).
La sonda preleva quindi un’aliquota della CO₂ e la inietta nell’unità di base, che rileva la quantità di carbonio mediante un rivelatore NDIR.
Il TIC DISCOVER è uno strumento completamente controllato da PC, dotato di un proprio software basato su Windows.
Questo consente un’automazione altamente affidabile e completamente non presidiata, ideale per il funzionamento in continuo.
