CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA

Las mediciones directas de campo son necesarias para caracterizar una ubicación específica, teniendo en cuenta las condiciones de contorno reales y la heterogeneidad, como las del suelo o la vegetación. Los parámetros clave en el suelo y la hidrología del suelo incluyen la conductividad hidráulica saturada (campo) o la tasa de infiltración. La determinación de la conductividad neumática es importante para la descripción del transporte de gas en los suelos. Esto también se puede usar para derivar la conductividad hidráulica. Con técnicas de medición innovadoras, ahora también es posible determinar parámetros químicos como   el contenido de carbonato, la conductividad eléctrica y el valor de pH fácilmente y en condiciones de límites reales, que anteriormente podrían solo se determinará en pruebas de laboratorio.

Medición de la conductividad hidráulica y neumática.

La conductividad hidráulica saturada indica el volumen de agua, que fluye a través de un área específica en una pendiente específica por unidad de tiempo. La conductividad neumática es el valor equivalente para gases. Ambos son parámetros físicos del suelo que dan información sobre la microestructura, la conectividad de los poros y la tortuosidad de un suelo. Además del potencial gradiente hidráulico, la conductividad del suelo es el factor decisivo en la determinación de la densidad de flujo (ley DARCY).

La conductividad saturada en el campo y la capacidad máxima de infiltración de un suelo se estiman mediante pruebas de infiltrómetro. En experimentos de este tipo, el volumen de agua que se infiltra por unidad de tiempo está determinado por la observación temporal del cambio en el nivel del agua (del agua estancada en el infiltrómetro de anillo o en el recipiente de almacenamiento de una botella Mariott). La tasa de infiltración, inicialmente dominada por las fuerzas capilares, disminuye con el tiempo asintóticamente frente a un valor constante. En esta fase, la fuerza gravitacional tiene la influencia dominante en la tasa de infiltración. Teniendo en cuenta la configuración experimental (infiltrómetro de anillo doble o infiltrómetro de anillo único), es posible determinar la conductividad saturada (campo) a partir de la base de datos mediante la adaptación de modelos matemáticos adecuados.

La medición de la conductividad neumática se asocia comparativamente con menos esfuerzo. Además, es posible determinar la conductividad neumática directamente en el campo a diferentes contenidos de agua del suelo sin gran esfuerzo. Varias investigaciones han tratado hasta ahora la derivación de la conductividad hidráulica insaturada sobre la base de la conductividad neumática de un suelo con diferentes contenidos de agua.

Determinación del valor de pH y el contenido de carbonato

El valor de pH del suelo es el logaritmo decadico negativo de la actividad del ion ozonio (H ₃ O ⁺) en la solución del suelo. El pH es uno de los parámetros más importantes para los suelos, ya que tiene una influencia significativa en diferentes procesos. Estos incluyen, entre otras cosas, los procesos de meteorización y descomposición en el suelo, pero también la disponibilidad de varios elementos químicos y sustancias en el suelo está influenciada por el valor del pH. Por ejemplo, la movilidad de algunos metales pesados ​​puede incrementarse a valores bajos de pH y la disponibilidad de nutrientes para las plantas puede verse afectada negativamente.

El contenido de carbonato, por otro lado, proporciona información sobre la capacidad de amortiguación de un suelo. En suelos con una alta capacidad de amortiguación, el valor de pH se mantiene constante incluso con una alta carga de protones. Solo cuando se alcanza la capacidad del tampón, la carga de ácido tendrá un impacto negativo.