Produkce půdního CO2 na vybraných lokalitách Moravského krasu

Mgr. Martin Blecha, Ph.D.

Doctoral thesis

Production of soil CO2 at selected sites of the Moravian Karst

Abstract:

Půdní CO2 byl studován na vybraných lokalitách Moravského krasu (ČR) s rozdílnou vegetací (luční porosty, jehličnatý les, listnatý les, orná půda). Průměrné koncentrace CO2 měřené přímo ve vzduchu půdních sond (vesměs až na bázi profilu, indikace CO2 v hloubce ~ 10 cm) se v lesních půdách pohybovaly v rozmezí 500 až 5 000 ppmv, v půdách závrtů s trvalým travnatým porostem byly zaznamenány koncentrace i vyšší (až 10 000 ppmv). Kromě sezónních výkyvů vykazovaly půdní koncentrace i výrazné diurnální variace, při kterých koncentrace CO2 kolísaly během jednoho dne v rozsahu 300 ppmv až 1600 ppmv, v závislosti na místě a ročním období. Nezávisle na ročním období a vegetaci byly v půdních koncentracích CO2 zjištěny vysokofrekvenční oscilace s periodou kmitu mezi 7 a 138 minutami. Amplituda oscilací variovala mezi 260 a 660 ppmv. Speciální studium ukázalo, že střední koncentrace CO2 naměřené přímo v půdní atmosféře jsou ovlivněné průměrem vrtu do půdního profilu. Při měření v neporušeném půdním profilu se ukázalo, že s hloubkou koncentrace CO2 spíše rostly. Toky CO2 z půd do venkovní atmosféry (efflux) vykazovaly na všech sledovaných lokalitách Moravského krasu podobnou sezónní závislost jako koncentrace půdního CO2. Vliv ventilace subterénních krasových podzemních prostor na koncentrace CO2 v půdním profilu nebyl na lokalitě závrt Společňák specializovaným studiem přímo potvrzen. Výsledky této práce by měli přispět k lepšímu pochopení chování CO2 v půdách krasových oblastí.

Abstract:

Soil CO2 was studied at selected locations of the Moravian Karst (the Czech Republic) with different types of vegetation (grassland, coniferous forest, deciduous forest, tilled field). Average CO2 concentrations measured directly in the drill-holes air (mostly except for the base of a soil profile, the CO2 indication at depth of ~ 10 cm) in forest soils ranged between 500 and 5000 ppmv; a higher concentration (up to 10,000 ppmv) was recorded in soils of sinkholes with permanent grass vegetation. In addition to seasonal fluctuations, soil concentrations showed marked diurnal variations, in which CO2 concentrations ranged between 300 ppmv to 1600 ppmv in one day, depending on a location and a season period. High-frequency oscillations with a period of oscillation between 7 and 138 minutes were detected in soil CO2 concentrations independently on the season and vegetation cover. The amplitude of oscillations varied between 260 and 660 ppmv. Special study showed that the CO2 concentration measured directly in the soil atmosphere depends on the borehole diameter. With increasing depth, CO2 concentrations rather increased. At all locations of the Moravian Karst, CO2 fluxes from soils to the external atmosphere (efflux) and the concentration of soil CO2. The effect of ventilation subterranean karst underground spaces on the concentration of CO2 in the soil profile was not directly confirmed with specialized study. The results of this study should contribute to a better understanding of the behavior of CO2 in soils of karst areas.

Keywords

Moravsky kras, koncentrace CO2, toky, produkce, pudy, Moravian Karst, CO2 concentration, efflux, production, soil

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 6. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 30. 9. 2014
• Supervisor: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
• Reader: prof. Ing. Hana Šantrůčková, CSc., doc. RNDr. Josef Zeman, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Geology (4-years) / Geological Sciences