Các nhà nghiên cứu khám phá độ tin cậy của chưng cất chân không đông lạnh để chiết xuất nước trong đất

Hệ thống chưng cất chân không đông lạnh. Nguồn: YANG Bin.

Các đồng vị bền hydro và oxy (tương ứng là δ2H và δ18O) của nước ở trong đất được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu sinh thái, dựa vào việc chiết xuất chính xác nước không phân đoạn từ các loại đất khác nhau. Chưng cất chân không đông lạnh (CVD) là kỹ thuật trong phòng thí nghiệm được sử dụng rộng rãi nhất trong các nghiên cứu thủy văn sinh thái. Tuy nhiên, độ tin cậy của kỹ thuật này trong việc phản xạ nước trong đất δ2H và δ18O vẫn còn đáng lo ngại.

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Methods in Ecology and Evolution, các nhà nghiên cứu từ Vườn Bách thảo Nhiệt đới Xishuangbanna (XTBG) của Viện Khoa học Trung Quốc và các cộng tác viên của họ đã đánh giá độ tin cậy của các kỹ thuật CVD để tách nước trong đất và đánh giá những ảnh hưởng tiềm ẩn của việc khai thác bằng phương pháp đông lạnh đối với phân vùng nguồn nước thực vật. Họ đã nghiên cứu một hệ thống chưng cất chân không đông lạnh tự động (ACVD) và hai hệ thống chiết xuất truyền thống (TCVD).

Các nhà nghiên cứu đã sấy khô 225 mẫu đất có chứa các tỷ lệ hạt sét khác nhau, pha tạp chúng bằng nước khử ion và chiết xuất chúng bằng phương pháp đông lạnh với hệ thống ACVD và TCVD. Sau đó, họ thực hiện phân tích độ nhạy của sự hấp thụ nước của thực vật theo bốn loại dữ liệu đầu vào tại bảy địa điểm.

So với TCVD, kỹ thuật ACVD mới được phát triển có thể có hiệu suất tương tự hoặc tốt hơn. Tuy nhiên, hai kỹ thuật CVD không thu được nước trong đất với phân đoạn δ2H và δ18O trong phòng thí nghiệm. Trong khi đó, độ lệch đồng vị của các kỹ thuật CVD tương quan với hàm lượng sét và hàm lượng nước trong đất của các loại đất được chiết xuất.

Tiến sỹ Song Liang ở XTBG cho biết: “Việc sử dụng rộng rãi các kỹ thuật CVD có thể gây ra sự không chắc chắn đáng chú ý trong dự đoán độ sâu hút nước của thực vật”.

Phân tích độ nhạy cho thấy rằng việc sử dụng dữ liệu đất được hiệu chỉnh bằng hiệu chỉnh CVD đã cải thiện hiệu suất dự đoán về sự hấp thụ nước của thực vật. Độ lệch đồng vị của các hệ thống CVD có mối tương quan thuận với hàm lượng sét trong đất và tương quan nghịch với hàm lượng nước trong đất.

Tiến sỹ Song Liang cho biết: “Kết quả của chúng tôi sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với các nghiên cứu tiếp theo, có thể đưa ra một giải pháp mới để thúc đẩy dự đoán nguồn nước thực vật”.

Đặng Minh Nhựt theo Phys.org