¿A dónde van los pesticidas y sus productos de degradación una vez que ingresan al suelo? ¿Y cuánto tardan en llegar a las aguas subterráneas o a los sistemas de drenaje? Eso depende de varios factores, pero los investigadores de la Universidad de Aarhus se han acercado un poco másencontrar respuestas rápidas. Por primera vez, han utilizado la espectroscopía visible / infrarroja cercana para predecir el transporte de productos químicos disueltos a través del suelo intacto.
La capacidad de los suelos para transportar productos químicos disueltos depende de la textura y la estructura del suelo. El seguimiento del tiempo de viaje de estos solutos generalmente se lleva a cabo en el laboratorio mediante la medición de curvas de avance, donde la aplicación de un soluto en la superficie del suelo y su aparienciacon el tiempo se registran en la parte inferior. La obtención de curvas revolucionarias a partir de estudios de laboratorio es extremadamente costosa y requiere mucho tiempo y trabajo, por lo que el equipo de científicos de la Universidad de Aarhus y la Universidad de Aalborg decidió pensar fuera de la caja y usar visible / casiespectroscopía infrarroja vis-NIR para predecir curvas de avance, por primera vez.
Aplicando tecnología de una nueva manera
La espectroscopía Vis-NIR es reconocida por su velocidad de medición y su bajo costo de adquisición de datos. Se puede utilizar para la estimación cuantitativa de las propiedades básicas del suelo, como la arcilla y la materia orgánica.
El equipo de científicos utilizó la espectroscopía vis-NIR para predecir las curvas de avance de los solutos en una gran variedad de columnas de suelo intacto de seis campos representativos en Dinamarca. Promediada en cada campo, la nueva tecnología estimó las curvas de avance con un altoGrado de precision.
"Descubrimos que podíamos medir el transporte masivo de químicos disueltos con bastante precisión con la espectroscopía vis-NIR. Nuestros hallazgos pueden allanar el camino para las mediciones de la próxima generación y el monitoreo del transporte de químicos disueltos por espectroscopía", dice el profesor Lis Wollesen de Jonge, uno de los científicos del equipo y coautor de su artículo en Nature's Informes científicos .
Comprender la lixiviación química a través del suelo es importante
La intensificación de la producción agrícola para satisfacer la creciente demanda de productos agrícolas está aumentando el uso de productos químicos. El uso extensivo de agroquímicos causa la contaminación de los recursos hídricos. Esto, a su vez, plantea serias amenazas para los ecosistemas acuáticos, la salud humana ymedio ambiente: la presencia de agroquímicos y sus productos de degradación por encima de los límites permitidos en los pozos de agua potable ha obligado a cerrar numerosos pozos y a la implementación de estrictas regulaciones sobre el uso de agroquímicos en la UE.
Por lo tanto, comprender la lixiviación de solutos al agua subterránea y poder medir y modelar sus tiempos de transporte es importante para nuestra salud y el medio ambiente. El suelo juega un papel importante en este sentido debido a sus múltiples funciones. El suelo es fundamental para la producción agrícola,por su capacidad para filtrar nutrientes y contaminantes, y para almacenar y reciclar material orgánico.
El suelo es también la vía de transporte más importante para los agroquímicos al agua subterránea. La capacidad del suelo para filtrar agroquímicos disueltos depende de las propiedades del suelo y la interacción entre los solutos disueltos y las propiedades del suelo, y está influenciada por la forma en que se usan y manejan los suelos.
La estructura del suelo es una propiedad muy dinámica ya que está influenciada por las propiedades básicas del suelo, como la textura, la materia orgánica, los carbonatos y los óxidos metálicos, el clima y el uso del suelo y las prácticas de gestión. Dependiendo de la estructura del suelo, cerca de la saturación, el aguay los productos químicos disueltos pueden transportarse de manera uniforme a través del suelo o rápidamente a través de rutas específicas en el suelo con varios grados de intercambio de masa entre la matriz del suelo y las rutas de transporte.
Avenidas futuras para la exploración
Se han desarrollado varios modelos de transporte de solutos para dar cuenta de los diferentes procesos de transporte y facilitar la predicción del transporte de productos químicos disueltos a través del suelo.
"Los principales desafíos en lo que respecta a la evaluación de riesgos es obtener una estimación precisa de una gama de parámetros que se utilizan como entrada en los modelos de transporte de solutos y para tener en cuenta las diferencias espaciales en esas propiedades de transporte", explica Lis Wollesen de Jonge.
Aunque existe una ligera subestimación de las variaciones dentro del campo con la espectroscopía vis-NIR, la eficiencia de esta tecnología en términos de costo y velocidad de medición puede superar las mediciones costosas y precisas utilizando métodos convencionales de propiedades del suelo que generalmente tienen grandesvariabilidad espacial.
Para perfeccionar la tecnología, se deben investigar los enfoques para reducir el error de estimación resultante de las diferencias en la estructura del suelo que no pueden ser capturadas por la espectroscopía vis-NIR. Otra vía de exploración para mejorar las precisiones de predicción podría ser la integración de vis-Espectroscopía NIR con otra información fácilmente disponible, como información sobre la estructura del suelo basada en estudios de suelo o pruebas de campo rápidas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Original escrito por Janne Hansen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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