I ricercatori studiano l'affidabilità della distillazione criogenica sotto vuoto per l'estrazione dell'acqua dal suolo

16 maggio 2023

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di Zhang Nannan, Accademia cinese delle scienze

Gli isotopi stabili dell'idrogeno e dell'ossigeno (rispettivamente δ2H e δ18O) nell'acqua del suolo sono ampiamente utilizzati negli studi ecologici, che si basano sull'estrazione accurata di acqua non frazionata da diversi tipi di terreno. La distillazione criogenica sotto vuoto (CVD) è la tecnica di laboratorio più utilizzata negli studi eco-idrologici. Tuttavia, l’affidabilità di questa tecnica nel riflettere l’acqua del suolo δ2H e δ18O è ancora motivo di preoccupazione.

In uno studio pubblicato su Methods in Ecology and Evolution, i ricercatori del Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) dell’Accademia cinese delle scienze e i loro collaboratori hanno valutato l’affidabilità delle tecniche CVD per l’estrazione dell’acqua dal suolo e le potenziali influenze dell’estrazione criogenica sull’acqua. ripartizione delle fonti idriche delle piante. Hanno studiato una distillazione criogenica sotto vuoto automatica (ACVD) e due sistemi di estrazione tradizionale (TCVD).

I ricercatori hanno essiccato in forno 225 campioni di terreno contenenti diverse proporzioni di particelle di argilla, li hanno drogati con acqua deionizzata e li hanno estratti criogenicamente utilizzando i sistemi ACVD e TCVD. Hanno poi eseguito un'analisi di sensibilità dell'assorbimento di acqua da parte delle piante in base a quattro tipi di dati di input in sette siti.

Rispetto al TCVD, la tecnica ACVD di nuova concezione potrebbe avere prestazioni simili o migliori. Tuttavia, le due tecniche CVD non hanno raggiunto in laboratorio i valori δ2H e δ18O dell’acqua del suolo non frazionata. Nel frattempo, gli offset isotopici delle tecniche CVD sono stati correlati al contenuto di argilla e al contenuto di acqua del suolo dei materiali del suolo estratti.

"L'ampio uso delle tecniche CVD probabilmente ha introdotto notevoli incertezze nella previsione della profondità di assorbimento dell'acqua da parte delle piante", ha affermato il dott. Song Liang di XTBG.

L'analisi di sensibilità ha mostrato che l'uso dei dati del suolo corretti dagli offset CVD ha migliorato le prestazioni di previsione dell'assorbimento di acqua da parte delle piante. Gli offset isotopici dei sistemi CVD erano correlati positivamente con il contenuto di argilla del suolo e negativamente correlati con il contenuto di acqua del suolo.

"I nostri risultati avranno importanti implicazioni per ulteriori studi, che potranno fornire una nuova soluzione per promuovere la previsione delle fonti d'acqua delle piante", ha affermato Song Liang.

Maggiori informazioni: Bin Yang et al, Gli isotopi dell'acqua del suolo non corretti attraverso la distillazione sotto vuoto criogenica possono portare a una stima errata delle fonti d'acqua delle piante, Methods in Ecology and Evolution (2023). DOI: 10.1111/2041-210X.14107

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