DUVI

Logo DUVI

Diario da Universidade de Vigo

Investigadores do campus propoñen unha explicación a este fenómeno

Por que o fluxo insaturado no solo pasa de descontinuo nos poros a continuo nos macroporos?

Nun artigo publicado nunha revista da Sociedade Americana de Ciencias do Solo

Etiquetas
  • Ourense
  • Investigación
Rosa Tedín DUVI 05/02/2018

O descubrimento dunha conexión que explica como a natureza descontinua do desprazamento de fluídos a escala microscópica se expande a escalas maiores en medios porosos estruturados. Esta é a achega que vén de facer un equipo de investigadores do Departamento de Bioloxía Vexetal e Ciencias do Solo da Facultade de Ciencias do campus de Ourense. A súa proposta “bosquexa un novo enfoque para comprender as relacións entre a arquitectura do solo e o fluxo real nos poros e proporciona novos métodos para estudar a dinámica do fluxo en medios porosos parcialmente saturados”.

Os resultados da investigación veñen de ser públicos na portada da revista da Sociedade Americana de Ciencias do Solo Vadose Zone Journal, especializada na investigación científica dos fenómenos relacionados coa hidroloxía e o transporte de substancias na chamada zona de vadosa, fundamental na regulación dos ciclos bioxeoquímicos do planeta. O artigo, titulado Pressure jumps during drainage in macroporous soils, está asinado por José Eugenio López e Diego Soto, investigadores do Departamento de Bioloxía Vexetal e Ciencias do Solo e do Laboratorio de Hidráulica do Campus da Auga; Marcos Paradelo, investigador do mesmo laboratorio e do Rohamsted Research en Harpenden de Reino Unido, e Álvaro Corral, do Departamento de Matemáticas da Facultade de Ciencias da Universidade Autónoma de Barcelona e do Complexity Science Hub Vienna de Austria.

“Este traballo forma parte dunha liña de investigación que trata de entender de que xeito a organización da rede de poros do solo, é dicir a súa distribución de lonxitudes e grosores e conexións, inflúe no movemento da auga e de substancias disoltas ou en suspensión”, comenta López Periago. “Todos os procesos que acontecen no solo dependen da rede de camiños pola que circulan substancias, materia e enerxía. No noso traballo centrámonos no movemento de auga e aire nesta rede a diferentes escalas, intentando dar resposta á problemática de que a pequena escala os desprazamentos son descontinuos, a golpes, pero teñen importantes efectos a grandes escalas nas que estes desprazamentos aparentan continuidade”, sinala o investigador.

Tránsito de escalas

Segundo explica José Eugenio López, o traballo de investigación básica desenvolvido durante tres anos e cuxos resultados se avanzan neste artigo “contribúe cun novo procedemento que permite medir ondas de difusión de presión en núcleos de solo intactos, algo que se descoñecía ata o momento. Estas ondas de presión son evidencias dunha descontinuidade de fluxo a escalas maiores de 10-3 m”. Os experimentos descritos no estudo, engade o investigador, sosteñen que a aparición de saltos grandes de presión está facilitada por fenómenos de invasión-percolación en poros grandes do solo (macroporos). “O mecanismo máis probable da implicación dos macroporos nestes saltos de presión é a ruptura do escudo capilar “snap-off” nas gargantas dos macroporos, seguida da invasión rápida de auga ou aire e a conseguinte relaxación de presión", indica.

O mecanismo proposto polos investigadores “vincula aos macroporos nos rápidos desprazamentos de fase a diferentes escalas nos medios porosos”, detalla José Eugenio López. O escalado ascendente do fluxo dende a escala do poro a escalas maiores, engade, “non só depende da dinámica cooperativa a escala de poro (similar a unha reacción en cadea) tal como como se coñecía a ata o de agora para medios granulares, senón que tamén a arquitectura dos macroporos participa de xeito específico nas relacións de escala”.

Relevancia do estudo neste eido

Sobre a relevancia da súa proposta, os investigadores apuntan como a súa achega é un paso adiante nunha xeneralización que unifique e amplíe a comprensión do fenómeno do transporte no solo a través de diversas escalas. O seu descubrimento, detallan, pode contribuír no futuro desenvolvemento de investigacións aplicadas que permitan mellorar o manexo do solo nas explotacións agrogandeiras, reducindo o risco de contaminación das augas por uso de fitoquímicos; determinar distancias de seguridade entre focos de contaminación e recursos hídricos; deseñar pautas de aplicación de emendas ou residuos ao solo; manexar de xeito axeitado o solo para a protección e conservación de recursos hídricos ou mellorar a xestión da cuberta nas concas hidrográficas.