Σχέσεις φυσικών, χημικών και βιολογικών ιδιοτήτων του εδάφους και συσχετισμός Ελληνικών δεδομένων από το ευρωπαϊκό σχέδιο LUCAS

Abstract

Εισαγωγή: Η υγεία του εδάφους, που αναφέρεται επίσης ως ποιότητα του εδάφους, ορίζεται ως η συνεχιζόμενη ικανότητα του εδάφους να λειτουργεί ως ένα ζωτικής σημασίας ζωντανό οικοσύστημα. Το έδαφος κατέχει τόσο εγγενείς όσο και δυναμικές ιδιότητες ή ποιότητες. Η υγεία του εδάφους αποτελεί την αξιολόγηση του πόσο καλά αυτό επιτελεί τις λειτουργίες του, με τη χρήση δεικτών, μετρήσιμων δηλαδή φυσικών, χημικών ή βιολογικών ιδιοτήτων, διαδικασιών ή χαρακτηριστικών του εδάφους. Σκοπός: Σκοπός της παρούσης Μεταπτυχιακής Διατριβής, αποτελεί η δημιουργία ενός μοντέλου συσχέτισης του Οργανικού Άνθρακα του Εδάφους (OC), ως του παράγοντα μεγαλύτερης βαρύτητας για την πρόγνωση της ποιότητας του εδάφους, της αγροτικής αειφορίας και της ανθρώπινης υγείας, με άλλους δείκτες του εδάφους, που καταγράφονται ταυτόχρονα σε εδαφικά δείγματα της Ελληνικής Επικράτειας, ως μια εγγενής ιδιότητα του εδάφους. Στόχος είναι να αποτυπωθεί μαθηματικά η σχέση αυτή, με βάση τον πιο δόκιμο τρόπο, όπως αποτυπώνεται στην πρόσφατη βιβλιογραφία και να γίνει προσπάθεια ερμηνείας των αποτελεσμάτων, με βάση γνωστές σχέσεις του οργανικού άνθρακα, με άλλες ιδιότητες του εδάφους. Μεθοδολογία: Τα προς ανάλυση στοιχεία εδάφους, προήλθαν από τη βάση δεδομένων της Μελέτης LUCAS, τα οποία έχουν προκύψει με ενιαίο και αξιόπιστο τρόπο. 491 δείγματα, από το πλήθος των δεδομένων της βάσης LUCAS, επιλέχθησαν με τη βοήθεια του QGIS, που με βάση την γεωαναφορά τους, αντιστοιχούν στην Ελληνική Επικράτεια. Εξετάστηκαν ως προς τη γραμμική τους συσχέτιση μία σειρά από ανεξάρτητες μεταβλητές-ιδιότητες του εδάφους, χρησιμοποιώντας το συντελεστή γραμμική συσχέτισης του Pearson και, ακολούθως, η επίδρασή τους σε μία εξαρτημένη μεταβλητή, και συγκεκριμένα τον οργανικό άνθρακα (OC), χρησιμοποιώντας πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση. Η ανάλυση περιελάμβανε την κατανομή μεγέθους σωματιδίων, εκφρασμένη ως ποσοστό αργίλου, ιλύος, άμμου, όπως και το αδρό κλάσμα, το pH σε διάλυμα H2O και CaCl2, το περιεχόμενο σε CaCO3, την Ικανότητα Ανταλλαγής Κατιόντων (CEC), το περιεχόμενο σε εξαγώγιμο φωσφώρο (P) και κάλιο (Κ), καθώς και το ολικό περιεχόμενο σε άζωτο (N). Αποτελέσματα: Το μοντέλο που προκύπτει, μπορεί να εκτιμήσει με ποσοστό βεβαιότητας 73,3% τον άνθρακα του εδάφους (OC), από τη διακύμανση των ανεξάρτητων μεταβλητών ποσοστό αργίλου, ιλύος, άμμου, pH σε διάλυμα H2O, περιεχόμενο σε CaCO3, σε εξαγώγιμο P και Κ και της CEC. Συμπεράσματα: Αν και το παρόν μοντέλο, μπορεί να ερμηνεύσει σε υψηλό ποσοστό τη διακύμανση του οργανικού άνθρακα, σε σχέση με αριθμό δεικτών εδάφους, υποδεικνύοντας μια εγγενή συσχέτισή του OC με διαφορες παραμέτρους τους εδάφους, δεν περιλαμβάνει βιολογικούς δείκτες, δεν αναφέρεται σε διαφορετικές χρήσεις γης, αλλά και στη διαθεσιμότητα του νερού και τις κλιματολογικές συνθήκες, που συνεισφέρουν στη διαμόρφωση των επιπέδων του άνθρακα στο έδαφος. Μια επέκταση της ανάλυσης στο σύνολο των Ευρωπαϊκών δεδομένων, θα βοηθούσε να εξαληφθούν διακυμάνσεις που οφείλονται σε εξωτερικούς παράγοντες, αλλά και παράμετροι που σχετίζονται με τη χρήση του εδάφους ή το γεωγραφικό εντοπισμό.