アフリカでは、持続可能な農業管理、食料安全保障、土地劣化の評価に重要であるにもかかわらず、地域スケールでの土壌情報が限られている。既存のデジタル土壌地図化手法は、土壌特性をしばしば独立な深さ層としてモデル化し、予測後に深さの調和化を適用するため、土壌状態の変化を特徴づける能力が制限される。ここでは、エネルギー最小化アプローチによって垂直プロファイル情報を予測へ直接組み込むデジタル土壌地図化フレームワーク「統合的土壌プロファイル地図化（Integrated Soil Profile Mapping）」を提示する。統合的土壌プロファイル地図化は、土壌プロファイルを連続的な3次元システムとして表現し、解析的に調和化された深さ別の土壌推定を導出する。このフレームワークは、エスワティニ、レソト、ナミビア、南アフリカの農地にまたがるSoils4Africaデータセットを用いて、粘土、pH、陽イオン交換容量、土壌有機炭素、全窒素、リン、カリウムの7つの土壌特性へ適用された。iSDAsoilとの比較により、土壌状態の地域的パターンが対照的であることが示された。土壌有機炭素は86–130%増加した（効果量 = 1.10–1.40 SD）が、亜層の全窒素は46%増加した（効果量 = 1.41 SD）。一方で表層のpHは7.4%低下した（効果量 = −1.96 SD）ため、生物地球化学的な土壌状態が大きく変化していることが示された。これらのパターンは、農業管理の違いや地域の政策的文脈の相違と整合的であるが、帰属にはさらなる調査が必要である。本研究の結果は、垂直方向に統合された土壌地図化が地域の土壌状態を特徴づける可能性を示し、環境変化のモニタリング、土壌レジリエンスの評価、データが乏しい地域における深さ駆動型の持続可能な土地管理を支えるための基盤を提供する。
https://doi.org/10.31223/x5jn5t