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Gas diffusivity in chinampas soils in Mexico City Difusión de gases en suelos de chinampas en la Ciudad de México Difusão de gases em solos chinampas da Cidade do México

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Author(s): Elena Ikkonen | Norma Eugenia García-Calderón | Ervin Stephan-Otto | Amparo Martínez-Arroyo

Journal: Spanish Journal of Soil Science
ISSN 2253-6574

Volume: 2;
Issue: 3;
Date: 2012;
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Keywords: Anthropogenic soils | air-filled porosity | predictive model | organic carbon content | Suelos antropogénicos | porosidad llena de aire | modelo predictivo | contenido de carbono orgánico | Solos antropogénicos | porosidade de arejamento do solo | modelos de previsão | teor de carbono orgânico

ABSTRACT
In this laboratory experiment we measured soil gas diffusion coefficients (D) on undisturbed cores of anthropogenic chinampas soils and tested the validity of some classical gas diffusivity models for predicting the ratio of D to the gas diffusion coefficient in free air (D0) as a function of the soil air-filled porosity (?). The A1 horizon (0-7 cm) of chinampas soils had the highest gas diffusivity and a linear relationship between D/D0 and ?, and thus, the Penman model gave an adequate prediction for this sub-horizon. The Millington-Quirk model was similar to the D/D0 at all values of ? for the A2 sub-horizon (7-18 cm) and at ? < 0.5 cm3 cm-3 for the A3 (18-30 cm) and A4 (30-50 cm) sub-horizons. Gas diffusivities in chinampas soils were lower than in mineral soils, as predicted by D/D0(?) models, likely due to the high content of soil organic carbon. The predictive models could be used for the evaluation of greenhouse gases emission from chinampas soil.En este experimento de laboratorio medimos los coeficientes de difusión de gas (D) en núcleos inalterados de suelos antropogénicos de chinampas y probamos la validez de algunos modelos clásicos de difusión de gases para predecir la relación de D al coeficiente de difusión de gas en aire libre (Do) como una función de la porosidad del suelo llena de aire (?). El horizonte A1 (0-7cm) de los suelos de chinampas alcanzó la difusividad de gas más alta y una relación lineal entre D/Do y ?, y así, el modelo de Penman mostró una predicción adecuada para este subhorizonte. El modelo de Millington-Quick tuvo un D/Do similar en todo el rango de ? para el subhorizonte A2 (7-18 cm) y a la ? < 0,5 cm3 cm-3 para los subhorizontes A3 (18-30 cm) y A4 (30-50 cm). La difusividad de gas en suelos de chinampas fue menor que en suelos minerales, como predijeron los modelos D/Do(?), debido probablemente al contenido elevado de carbono orgánico del suelo. Los modelos predictivos podrían ser utilizados para la valoración de la emisión de gases de efecto de invernadero de los suelos de chinampas.Neste ensaio laboratorial, mediram-se os coeficientes de difusão de gás do solo (D) em "cores" não perturbados de solos antropogénicos de chinampas e testou-se a validade de alguns modelos clássicos de difusividade de gás para prever a relação de D com o coeficiente de difusão do gás ao ar livre (D0) como função da porosidade de arejamento do solo (?). O horizonte A1 (0-7 cm) dos solos chinampas apresentaram a difusão de gás mais elevada e uma relação linear entre D/D0 e ? e como tal, o modelo de Penman forneceu uma previsão adequada para este sub-horizonte. O modelo de Millington-Quirk foi semelhante ao de D/D0 para todos os valores de ? para o sub-horizonte A2 (7-18 cm) e para ? < 0.5 cm3 cm-3 para os sub-horizontes A3 (18-30 cm) e A4 (30-50 cm). As difusividades de gás em solos chinampas foram inferiores em solos minerais, como previsto pelos modelos D/D0(?) provavelmente devido ao alto teor de carbono orgânico do solo. Os modelos preditivos poderão vir a ser usados para a avaliação da emissão de gases de efeito estufa do solo chinampas.
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