V novém článku publikovaném v prestižním mezinárodním časopise Hydrology and Earth System Sciences představují vědci z Ústavu pro hydrodynamiku Akademie věd ČR nově vyvinutou metodu extrakce půdní vody určenou pro analýzy stabilních izotopů vodíku a kyslíku.
Kocum, J., Haidl, J., Gebouský, O., Falátková, K., Šípek, V., Šanda, M., Orlowski, N., Vlček, L. (2025). Technical note: A new laboratory approach to extract soil water for stable isotope analysis from large soil samples. Hydrology and Earth System Sciences. 29(13), 2863–2880.
Izotopové složení těchto prvků v půdní vodě poskytuje cenné informace o hydrologických procesech probíhajících v půdním profilu – například o původu vody (zda pochází ze zimních sněhových srážek nebo letních dešťů) či o její době zdržení v půdě. Tyto poznatky jsou klíčové pro výzkum vztahů mezi půdní vodou a vegetací, například jak hluboko sahají kořeny rostlin nebo jak starou vodu a jakého původu rostliny využívají. Pro takové analýzy je však nezbytné vodu z půdy extrahovat bez ovlivnění jejího přirozeného izotopového složení.
Nová metoda je založena na principu úplného odpaření a následné kondenzace půdní vody v uzavřeném systému s proudícím vzduchem jako nosným médiem. Díky netradičnímu designu vyvinuté aparatury, v němž hraje klíčovou roli upravená kuchyňská trouba, získal aparát mezi výzkumníky přezdívku „Troubaktor“.
Laboratorní testy s různými typy půd a simulovanými úrovněmi vlhkosti ukázaly, že nová metoda dosahuje vysoké přesnosti extrakce s minimálním izotopovým zkreslením, a to i u technicky náročných vzorků, jako jsou jílovité půdy s nízkým obsahem vody. V porovnání s dnes nejčastěji používanou metodou – kryogenní vakuovou extrakcí – byly výsledky nové metody srovnatelné, nebo dokonce přesnější. Přesnost navíc v některých případech překonala ostatní dostupné metody až řádově.
Na rozdíl od kryogenní vakuové extrakce, která vyžaduje složité podmínky včetně hlubokého vakua, tekutého dusíku a extrémních teplot (až 300 °C), pracuje nově navržený systém s běžně dostupnými prostředky. K dosažení přesných výsledků postačuje standardní teplota 105 °C a pro chlazení pouze voda z vodovodního řadu. Celá extrakce tak probíhá bez použití chemikálií nebo nutnosti vytvářet vakuum, což výrazně usnadňuje a zpřístupňuje celý proces.
