Estación Experimental de Aula Dei: Medir la humedad del suelo gracias a un sensor portátil de rayos cósmicos

Medir la humedad del suelo gracias a un sensor portátil de rayos cósmicos

La Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC) se ha convertido en pionera mundial en el uso de un sensor portátil de neutrones de rayos cósmicos para medir la humedad del suelo en agrosistemas. Con ello se consigue un doble objetivo:

- Evaluar cómo el contenido de agua afecta a la degradación del suelo por erosión hídrica (lluvias torrenciales) y a la pérdida de suelo.

- Ofrecer información para estimar las necesidades hídricas de los cultivos o cualquier cubierta vegetal.

Las investigadoras de la EEAD-CSIC Leticia Gaspar y Ana Navas lideran este proyecto internacional. Detrás está la división conjunta de la Organización para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA), ambas pertenecientes a la Organización de las Naciones Unidas (ONU).

En el marco de este proyecto, las investigadoras han realizado campañas de campo con el Cosmic-Ray Neutron Sensor (CRNS) portátil en cultivos como cereales, frutales, pinares, pastizales, y otras cubiertas vegetales de las Cinco Villas, la Ribagorza y de la finca de la EEAD en Montañana.

Los trabajos de muestreo se han ejecutado para realizar un seguimiento de cómo varía la humedad del suelo en diferentes estaciones, campos y cultivos.  

La información generada se está procesando en colaboración con el profesor Trenton Franz, de la Universidad de Nebraska (Estados Unidos), y el Laboratorio de Suelos de FAO-IAEA en Seibersdorf (Austria).

La exhaustiva caracterización de suelos de la que disponen las investigadoras de la EEAD con su grupo “Erosión y Evaluación de Suelo y Agua” permitirá la calibración de los sensores CRNS para su uso en latitudes y suelos similares del mundo, y así ayudar a optimizar el agua de riego y a estudiar modelos de escorrentía (una de las principales causas de erosión a nivel mundial) y pérdida de suelo.

Los CRNS proporcionan una estimación fiable de la humedad del suelo mediante el conteo de los niveles de neutrones en el aire procedentes de los rayos cósmicos que entran en la atmósfera y viajan hasta alcanzar la superficie del suelo.

El nivel de neutrones está controlado por el número de átomos de hidrógeno en el sistema suelo-aire que se relacionan directamente con el contenido de agua en el suelo.

Los CRNS permiten generar datos espacialmente distribuidos de interés para conocer el estado de humedad del suelo y así poder evaluar cómo el contenido de agua afecta a los procesos de escorrentía y pérdida del suelo.

Esta herramienta permite medir el estado de humedad real del suelo para poder completar y contrastar las medidas de campo y las que suministran sensores remotos como los satélites.

El grupo de investigación “Erosión y Evaluación de Suelo y Agua” de la EEAD-CSIC, al que pertenecen las investigadoras, es uno de los más prestigiosos en su campo de trabajo y reconocido en el ámbito internacional.

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