التأثيرات التكوينية لثاني أكسيد الكربون I: الأس الهيدروجيني

يخضع التنفس المتغاير التغذية في العشب الرياضي لممارسات الصيانة، وقد قُدِّرَ أنه يتراوح بين 31 جم من ثاني أكسيد الكربون/م2/م2/سنة في مناطق العشب غير المصانة إلى 922 جم من ثاني أكسيد الكربون/م2/م2/سنة في المناطق التي يتم فيها التسميد والجز، ميليسي وآخرون، 2005. وهذه الأسطح الرياضية تنتج ثاني أكسيد الكربون أكثر من التربة الزراعية والنظم الإيكولوجية الطبيعية لاحتوائها على مواد عضوية أكثر في التربة، كاي وآخرون، 2005.

هناك سجلات لقيم عالية جدًا لثاني أكسيد الكربون في ملامح التربة في ملاعب الجولف. وهذه القيم، التي تصل إلى 3 و4%، أعلى بكثير من 0.03% في الغلاف الجوي، وهي نتيجة للصيانة المكثفة ومعدلات النمو العالية لهذه الأسطح الرياضية، لي وآخرون، 1997.

ينشأ ثاني أكسيد الكربون في منطقة التربة من مصدرين: فهو ناتج عن التنفس من الجذور و تمعدن المواد العضوية النبات. التنفس هو العملية العكسية لعملية البناء الضوئي، ويكو وآخرون، 2006.

التنفس

C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 12 H2O + طاقة كيميائية

بينما تتنفس الجذور وتتحلل المادة العضوية من خلال نشاط المجتمع الميكروبيينتج ثاني أكسيد الكربون ويزداد الضغط الجزئي لهذا الغاز في مسام التربة، مما يؤدي إلى الغلاف الجوي للتربة مع ارتفاع الضغط الجزئي لغاز CO2. في الواقع، يكون الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في منطقة التربة في التربة أعلى بعدة مرات من ضغط هذا الغاز في الغلاف الجوي.

يقوم الماء المسامي بإذابة بعض من ثاني أكسيد الكربون هذا حتى تتوازن كمية هذا الغاز المذاب (في الطور السائل) مع الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الطور الغازي. يتحد ثاني أكسيد الكربون المذاب مع الماء لتكوين حمض الكربونيك، مما يؤدي إلى زيادة حمضية الماء المسامي، فكلما زادت كمية ثاني أكسيد الكربون المذاب في التربة كلما زادت احتمالية تحمضها بشكل طبيعي.

يوصي Tiloom بقياس الأس الهيدروجيني "في الموقع"، باستخدام أدوات قياسية. إن استخراج عينات التربة للتحليل المختبري لا يأخذ في الاعتبار هذه العمليات، فهناك تفريغ ثاني أكسيد الكربون الذي لا يؤخذ في الاعتبار، وبالتالي فإن المعلومات الحقيقية حول ما يحدث على خضارنا مشوهة.

كما يمكن التعبير عن الأس الهيدروجيني أيضًا كدالة لأشكال الكربونات، وبالتالي فإن التنفس وإنتاج المزيد من ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يغير الأس الهيدروجيني. إذا تم أخذ العينات مباشرةً من التربة، فإن ثاني أكسيد الكربون الموجود في العينة يتوازن مع ثاني أكسيد الكربون المحيط، لذا فإن تغيير ذلك سيغير أيضًا الأس الهيدروجيني المقاس. بعبارة أخرى، تحدث أخطاء في القراءات الفعلية. والأكثر كفاءة ودقة هو القياس في الموقع تحت ظروف بيئة التربة الخضراء.