The variability of soil organic carbon pool and the potential of ground penetrating radar in its estimating

Abstract

In the context of ongoing climate change, more attention is being given to soil and its organic carbon pool. This is because soil could partially compensate for the increasing amount of carbon dioxide in the atmosphere or, on the other hand, be a vast pool of carbon dioxide if organic matter stored in soil mineralizes. Therefore, the precision of soil organic carbon pool estimation, development of monitoring methods, and revelation of factors controlling the pool have been more and more focused on by soil scientists. Conventional soil sampling for soil organic carbon pool estimation and modelling includes manual sampling, measuring forest floor depth and bulk density, and taking soil samples for carbon concentration analysis. These are time and labour demanding. Therefore, there is an effort to develop precise models predicting the carbon pool based on its driving factors that would limit the amount of fieldwork. The models often use remote sensing data, and, in addition, there is an effort to estimate soil organic carbon concentration from soil spectral characteristics. Nevertheless, another variable needed to estimate the organic carbon pool is the thickness of the soil profile or individual soil horizons. The thickness can hardly be determined from remote sensing data, so it has to be measured...

V souvislosti s probíhající klimatickou změnou zapříčiněnou zejména růstem oxidu uhličitého v atmosféře, je stále více pozornosti věnováno výpočtu organického uhlíku v půdě a možnostem jeho sekvestrace. Půda je největším terestrickým zásobníkem uhlíku a může zpomalovat stoupající množství oxidu uhličitého v atmosféře jeho sekvestrací nebo v opačném případě být významným zdroje oxidu uhličitého, pokud by došlo k mineralizaci organického uhlíku uloženého v půdě. Proto se pedologie stale více zabývá zpřesňováním odhadů uhlíkových zásob, vývojem metod jejich monitorování a hledáním faktorů, které sekvestraci a stabilizaci uhlíku v půdě ovlivňují. Konvenční sběr dat za účelem odhadů zásob uhlíku v půdě sestává z manuálního terénního průzkumu pomocí půdních sond, měření mocností horizontů a odběru vzorků pro stanovení obsahu organického uhlíku. Tyto práce jsou však časově i finančně značně náročné. Proto je snahou nalézt faktory, které zásobu organického uhlíku ovlivňují a na jejich základě predikovat množství uhlíku v místech, kde půdní průzkum nebyl proveden. Významný posun přinesl i dálkový průzkum země, který umožňuje odhadovat koncentraci půdního organického uhlíku na základě spektrální odrazivosti půdy. Nicméně, jedním z klíčových parametrů potřebných pro odhad zásob uhlíku v půdě je mocnost...