Measuring and modelling the isotopic composition of soil respiration: insights from a grassland tracer experiment

The carbon isotopic composition (δ<sup>13</sup>C) of CO<sub>2</sub> efflux (δ<sup>13</sup>C<sub>efflux</sub>) from soil is generally interpreted to represent the actual isotopic composition of the respiratory source (δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub>). However, soils contain a large CO<sub>2</sub> pool in air-filled pores. This pool receives CO<sub>2</sub> from belowground respiration and exchanges CO<sub>2</sub> with the atmosphere (via diffusion and advection) and the soil liquid phase (via dissolution). Natural or artificial modification of δ<sup>13</sup>C of atmospheric CO<sub>2</sub> (δ<sup>13</sup>C<sub>atm</sub>) or δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub> causes isotopic disequilibria in the soil-atmosphere system. Such disequilibria generate divergence of δ<sup>13</sup>C<sub>efflux</sub> from δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub> (termed "disequilibrium effect"). <br><br> Here, we use a soil CO<sub>2</sub> transport model and data from a <sup>13</sup>CO<sub>2</sub>/<sup>12</sup>CO<sub>2</sub> tracer experiment to quantify the disequilibrium between δ<sup>13</sup>C<sub>efflux</sub> and δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub> in ecosystem respiration. The model accounted for diffusion of CO<sub>2</sub> in soil air, advection of soil air, dissolution of CO<sub>2</sub> in soil water, and belowground and aboveground respiration of both <sup>12</sup>CO<sub>2</sub> and <sup>13</sup>CO<sub>2</sub> isotopologues. The tracer data were obtained in a grassland ecosystem exposed to a δ<sup>13</sup>C<sub>atm</sub> of −46.9 ‰ during daytime for 2 weeks. Nighttime δ<sup>13</sup>C<sub>efflux</sub> from the ecosystem was estimated with three independent methods: a laboratory-based cuvette system, in-situ steady-state open chambers, and in-situ closed chambers. <br><br> Earlier work has shown that the δ<sup>13</sup>C<sub>efflux</sub> measurements of the laboratory-based and steady-state systems were consistent, and likely reflected δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub>. Conversely, the δ<sup>13</sup>C<sub>efflux</sub> measured using the closed chamber technique differed from these by −11.2 ‰. Most of this disequilibrium effect (9.5 ‰) was predicted by the CO<sub>2</sub> transport model. Isotopic disequilibria in the soil-chamber system were introduced by changing δ<sup>13</sup>C<sub>atm</sub> in the chamber headspace at the onset of the measurements. When dissolution was excluded, the simulated disequilibrium effect was only 3.6 ‰. Dissolution delayed the isotopic equilibration between soil CO<sub>2</sub> and the atmosphere, as the storage capacity for labelled CO<sub>2</sub> in water-filled soil pores was 18 times that of soil air. <br><br> These mechanisms are potentially relevant for many studies of δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub> in soils and ecosystems, including FACE experiments and chamber studies in natural conditions. Isotopic disequilibria in the soil-atmosphere system may result from temporal variation in δ<sup>13</sup>C<sub>Rs</sub> or diurnal changes in the mole fraction and δ<sup>13</sup>C of atmospheric CO<sub>2</sub>. Dissolution effects are most important under alkaline conditions

Vad finns, vad behövs och vad kan förbättras? – några skolors hälsofrämjande miljö.

Andelen barn som lider av övervikt och fetma har ökat dramatiskt, inte bara i ett globalt perspektiv utan även här i Sverige. En försämrad kosthållning samt en ökad fysisk inaktivitet är två centrala orsaker till detta växande problem. Siffror visar att 15-20 % av Sveriges barn är överviktiga och 1-5 % har ett BMI klassat som fetma. Att förebygga och bromsa denna utveckling är mycket viktigt för barns hälsa. Med stöd av tidigare forskning har en varierad och näringsriktig skolmåltid innehållande mycket frukt och grönsaker visat sig vara en effektiv åtgärd för att förbättra barns kosthållning. För att höja barns fysiska aktivitetsnivå har stimulerande skolgårdar, tillgång på utrustning samt tillräcklig tillsyn genom forskning visat sig vara exempel på effektiva åtgärder. Författarna vill med följande uppsats undersöka vad som finns, vad som behövs och vad som kan förbättras i delar av dagens skolmiljö. Syftet med uppsatsen har varit att undersöka några skolors hälsofrämjande miljö för elever i år 1 med avseende på skolmåltiden, idrottslektionen samt skolgårdens utformning. För kartläggning av skolan som hälsofrämjande miljö har strukturerade observationer och kompletterande informella samtal använts. Urvalet bestod av fyra skolor i Partille kommun. Resultatet tyder på att skolmåltiden, idrottslektionen samt skolgårdens utformning på de observerade skolorna redan idag är relativt hälsofrämjande. Däremot är aspekter som salladsbufféns placering, tillgången på utrustning under rasten samt lekrutor på skolgården exempel på enkla åtgärder som skolorna kan sätta in för att skapa en mer hälsofrämjande miljö för skolornas elever