La mayoría de nosotros no piensa en la lluvia o en dónde va, a menos que conduzca a inundaciones o deslizamientos de tierra. Pero los científicos del suelo han estado estudiando cómo se mueve el agua a través o a través del suelo durante décadas. Daniel Hirmas, profesor de la Universidad de Kansas, y suEl equipo puede estar llevando el estudio de la hidrología del suelo a un territorio nuevo y emocionante. Territorio que puede ayudar a los científicos del suelo a gestionar mejor los recursos hídricos.
¿Por qué Hirmas intenta predecir el movimiento del agua en el suelo?
"Hay una serie de razones por las cuales es importante contar con predicciones más precisas del flujo de agua. Una mejor gestión de los recursos hídricos es una", dice Hirmas.
El flujo de agua en la agricultura plantea muchas preguntas: ¿podemos predecir correctamente las tasas de recarga de nuestros acuíferos en las regiones de sequía? Quizás podamos usar el agua de manera más eficiente para la producción de alimentos o predecir cómo reaccionarán las áreas al cambio climático. Además, nosotrospodría tener una mejor predicción de la escorrentía de agua y la erosión del suelo, la deposición y la sedimentación de los reservorios de agua superficial. Finalmente, podríamos predecir cómo se transportan los nutrientes de las plantas en el ambiente del suelo.
El suelo está compuesto de partículas de arena, limo y arcilla. También dentro del suelo hay materia orgánica: basura vegetal descompuesta, microbios del suelo, otros organismos y sistemas de raíces. El aire y el agua constituyen el resto.
Hirmas ha estado investigando la facilidad del movimiento del agua a través del suelo, llamada conductividad. Esto sucede en espacios vacíos más grandes, macroporos, que ayudan a mover el agua a través del suelo.
"La estructura del suelo afecta la facilidad con que se puede transportar el agua a través del suelo. Esto se llama 'conductividad hidráulica'", dice Hirmas. "La conductividad es una propiedad del suelo. Afecta la rapidez con que se puede transportar el agua a través del suelo.La conductividad hidráulica saturada se refiere a la conductividad del suelo cuando el suelo está completamente saturado de agua. En este caso, todos los poros del suelo están llenos de agua ".
El tamaño del poro del suelo es importante para la conductividad debido a algunas propiedades geométricas y científicas complejas. Simplemente, un poro del suelo que es dos veces más grande que otro conducirá dieciséis veces el volumen de agua que el poro más pequeño en la misma cantidad de tiempo.
Los científicos del suelo llaman a este movimiento de flujo preferencial de agua. Hirmas explica: "Preferencial en este caso significa que una porción significativa del agua será transportada a través de un número relativamente pequeño de poros grandes. Es decir, unos pocos poros grandes transportan preferentemente unmayoría del agua "
Hirmas ha estado utilizando una herramienta especial llamada escáner de triangulación láser multistripe MLT. El escáner fue desarrollado originalmente para fines de ingeniería. Hirmas adaptó su uso para estudiar los poros del suelo y el flujo preferencial.
Para determinar si el escáner MLT podría usarse para predecir el flujo preferencial, Hirmas diseñó un estudio. El grupo de investigación tomó suelo saturado y permitió que el tinte azul fluyera a través de la muestra. Se desarrolló un patrón visible fácilmente identificable. Las áreas del suelo queel azul se mostró poros más grandes. Estos poros permitieron el paso del agua teñida, un patrón de flujo preferencial. Luego, tomaron la misma muestra de suelo y la escanearon con MLT. El patrón del láser coincidía significativamente con el patrón del tinte.
El MLT ofrece ventajas a los investigadores en el campo de la hidrología del suelo. "El escáner MLT es mejor para detectar y mapear la macroporosidad del suelo cuando el suelo está seco y cuando está saturado con agua", dice Hirmas. Usar las matemáticas para tener en cuentaA diferencia de los dos estados del suelo, Hirmas puede hacer predicciones sobre el movimiento del agua.
El trabajo de Hirmas fue publicado recientemente en Vadose Zone Journal. Es producto de equipos de la Universidad de Kansas y la Universidad de Rutgers.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Agronomía ASA, Crop Science Society of America CSSA . Original escrito por Susan V. Fisk. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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