Το έργο με τίτλο Μοντελοποίηση του οικοσυστήματος «νερό-έδαφος-φυτό» χρησιμοποιώντας το Μονοδιάστατο Ολοκληρωμένο Μοντέλο της Κρίσιμης Ζώνης από τον/τους δημιουργό/ούς Koukianaki Evangelia διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Ευαγγελία Κουκιανάκη, "Μοντελοποίηση του οικοσυστήματος «νερό-έδαφος-φυτό» χρησιμοποιώντας το Μονοδιάστατο Ολοκληρωμένο Μοντέλο της Κρίσιμης Ζώνης", Μεταπτυχιακή Διατριβή, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2024
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.101336
Τα οικοσυστήματα παρέχουν βασικές υπηρεσίες που μπορούν να επηρεαστούν από το κλίμα, τη χρήση Γης και τις αλλαγές στην υπέργεια βιοποικιλότητα. Η εκτίμηση τέτοιων επιπτώσεων μπορεί να επιτευχθεί μέσω της μοντελοποίησης οικοσυστήματος των αλληλένδετων υπέργειων και υπόγειων διαδικασιών. Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής ήταν να αποδείξει ότι το Μονοδιάστατο Ολοκληρωμένο Μοντέλο της Κρίσιμης Ζώνης (1D-ICZ) είναι ικανό να ποσοτικοποιήσει τις οικοσυστημικές υπηρεσίες σε διάφορα οικοσυστήματα. Το Μονοδιάστατο Ολοκληρωμένο Μοντέλο της Κρίσιμης Ζώνης είναι ένα μαθηματικό μοντέλο που συνδέει τον σχηματισμό συσσωματωμάτων του εδάφους και της εδαφικής δομής με τη δυναμική των θρεπτικών ουσιών, τη θρέψη των φυτών, την ροή του νερού και την μεταφορά μάζας. Αποτελείται από τέσσερα υπομοντέλα: HYDRUS-1D (μοντέλο υδρολογίας), CAST (μοντέλο σχηματισμού εδάφους), PROSUM (μοντέλο φυτού) και SAFE (μοντέλο αποσάθρωσης), με τo υπομοντέλο CAST να αποτελεί την καρδιά του μοντέλου.Το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της παραγωγής βιομάζας, της δέσμευσης άνθρακα και θρεπτικών ουσιών, της δομής του εδάφους και της γεωχημείας δύο ώριμων δασικών οικοσυστημάτων: του Zöbelboden στην Αυστρία και της Hyytiälä στη Φινλανδία και μιας φυτείας αβοκάντο στον Κοιλιάρη, Ελλάδα. Το μοντέλο αρχικοποιήθηκε και βαθμονομήθηκε χρησιμοποιώντας μακροχρόνιες μετρήσεις που αφορούν το έδαφος, το φυτό και την ατμόσφαιρα. Το μοντέλο προσομοίωσε χρονική περίοδο 25 ετών (1996-2020) (για Zöbelboden και Hyytiälä) και χρονική περίοδο 8 ετών (2016-2023) (για Κοιλιάρη) των κύριων εδαφικών οικοσυστημικών λειτουργιών λαμβάνοντας υπόψη τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ροής του νερού, της μεταφοράς διαλελυμένης ουσίας, της εδαφικής δομής, της δυναμικής του άνθρακα και των θρεπτικών συστατικών και της παραγωγής φυτικής βιομάζας.Το μοντέλο 1D-ICZ αποδείχθηκε χρήσιμο εργαλείο για την πλήρη μοντελοποίηση του οικοσυστήματος «νερό-έδαφος-φυτό» και την καλύτερη κατανόηση των περιορισμών στην ανάπτυξη του φυτού και στην συσσώρευση άνθρακα κάτω από το έδαφος, διαδικασίες άκρως συνδεδεμένες με τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής. Όσον αφορά τον ποσοτικό προσδιορισμό των εδαφικών λειτουργιών, στο Zöbelboden, η μέση ετήσια παραγωγή βιομάζας είναι 15.6 tC/ha/έτος, το απόθεμα άνθρακα στο έδαφος 82.6 tC/ha, το απόθεμα αζώτου 3.8 tN/ha και η ροή CO2 από το έδαφος στην ατμόσφαιρα 0.04 tC/ha/έτος, στη Hyytiälä, η μέση ετήσια παραγωγή βιομάζας είναι 11.6 tC/ha/έτος, το απόθεμα άνθρακα στο έδαφος 38.6 tC/ha, το απόθεμα αζώτου 1.3 tN/ha και η ροή CO2 από το έδαφος στην ατμόσφαιρα 0.03 tC/ha/έτος και στον Κοιλιάρη, η μέση ετήσια παραγωγή βιομάζας είναι 14.7 tC/ha/έτος, το απόθεμα άνθρακα στο έδαφος 80.7 tC/ha, το απόθεμα αζώτου 6.2 tN/ha και η ροή CO2 από το έδαφος στην ατμόσφαιρα 8.3 tC/ha/έτος.