Studi sulla modellazione del suolo: salute del suolo e dinamica del carbonio

Miriamo a studiare il potenziale per il sequestro del carbonio nel suolo e il miglioramento della salute del suolo di diverse pratiche agricole e soluzioni tecnologiche, eseguendo esperimenti di laboratorio e sul campo e sviluppando modelli informatici dedicati.

Nello specifico, i nostri obiettivi sono:

- lo studio degli effetti a lungo termine del biochar, applicato tal quale e in combinazione con fertilizzanti organici e inorganici, sulle proprietà del suolo, sulla materia organica del suolo e sui metalli pesanti nei suoli
- l'inclusione del biochar e dei suoi effetti diretti e indiretti sulla sostanza organica del suolo nei modelli di dinamica del carbonio del suolo (es. RothC, MEMS)
- la progettazione di esperimenti sul campo con biochar (LTEP)
- la valutazione dei modelli esistenti per il calcolo delle emissioni di gas serra (GHG) dal suolo
- lo sviluppo di modelli di sequestro del carbonio nel suolo finalizzati al calcolo dei crediti di carbonio

Background

Il suolo è vitale per la società umana. Tuttavia, il cambiamento climatico e la crescita della popolazione mondiale stanno aumentando la pressione sul suolo in tutto il mondo. Un suolo sano, in grado di fornire molti servizi ecosistemici, impiega molto tempo a svilupparsi da materiale informe; tuttavia, può degradarsi molto rapidamente. Il suolo è anche un sistema molto complesso, con molti processi chimici e biologici che avvengono simultaneamente e interagiscono tra loro.

Il nostro gruppo indaga il complesso mosaico dei processi del suolo sia con esperimenti che con modelli e mira a valutare metodi e pratiche per la protezione della salute del suolo, il sequestro del carbonio nel suolo e la gestione dei cambiamenti climatici. La nostra ricerca è suddivisa in due aree principali: ricerca meccanicistica, che cerca di dispiegare i processi aggrovigliati nel suolo attraverso esperimenti di laboratorio e sul campo per informare modelli chimici, fisici e biologici del suolo; e la ricerca sistemica, finalizzata a comprendere e modellare le problematiche tecnico-economiche e sociali e presentare/attuare politiche per la protezione del suolo.

Un esempio della nostra ricerca è l'esperimento sul campo a lungo termine, in cui una miscela di compost e biochar viene aggiunta al suolo ogni anno, mentre monitoriamo i parametri fisici, chimici e biologici del suolo. Le conoscenze provenienti dalla ricerca sul campo vengono utilizzate per implementare modelli di biochar che interagiscono con la materia organica del suolo, e questi modelli vengono quindi utilizzati per indirizzare modelli sistemici che aiutano a capire come produrre e distribuire al meglio biochar e compost su alcune aree specifiche.

Per assicurarci che i nostri risultati siano verificati in varie condizioni, abbiamo creato una rete di collaborazione con altre università e centri di ricerca. Infine, manteniamo una collaborazione continua con le aziende agricole disposte a ridurre i propri impatti ambientali.