Suelos, rocas, sequías y resiliencia de la vegetación

agua-rocas-sequia

Fuente del Grafico del Perfil. Gobierno de  Aragón. Fotos Google imágenes

La Humedad de la Roca oculta podría ser clave para entender la respuesta de los bosques a la sequía. Así más o menos comienza la nota de prensa que os mostramos abajo, traducida al español y que analizamos hoy. Pero sigamos: “Investigaciones realizadas por la Universidad de Austin en Tejas y la Universidad Berkeley en California descubrieron que una capa de roca subterránea poco estudiada puede contener cantidades importantes de agua que puede considerarse como un reservorio vital para los árboles, especialmente en tiempos de sequía. El estudio, publicado en la revista PNAS, analizó el agua almacenada dentro de la capa de roca alterada que comúnmente se encuentra debajo de los suelos en ambientes montañosos”.

La noticia me pareció muy interesante y de hecho lo es. ¿Pueden almacenar las rocas que subyacen a los suelos mucha agua? ¿Puede este líquido ser utilizado por la vegetación y ayudar a paliar los efectos del estrés hídrico ocasionados por sequías persistentes?.  De ser así, se trata de un hallazgo muy interesante. Ahora bien maticemos. En primer lugar, al seguir leyendo la noticia que os he traducido abajo,  la novedad se esfuma y en su lugar surge la lógica. No se trata de la roca en sí misma, sino, del material de la misma que se va alterando hasta formar el regolito que subyace al suelo en la zona vadosa y más allá. Las capacidades de almacenamiento dependerán pues de la razón entre la cantidad de granos/partículas ya dispersados, del grado de alteración de los bloques, y piedras, así como de la textura de la tierra fina resultante. Muchas de estas propiedades dependerán, de la naturaleza del material litológico, clima, fisiografía, así como de las repercusiones de las raíces y vida subterránea, etc. Es decir no resulta posible extrapolar los resultados obtenidos a otros ambientes de los  aquí analizados.

Y así, lo que llaman rocas, son en realidad los materiales que conforman el regolito del que tanto os hemos hablado en nuestra categoríaZona Crítica Terrestre: el Futuro de la edafología”.  Al final del presente post os muestro muchas de las entregas previas en las que podréis comprobar, por ejemplo que: (i) hemos defendidos que los regolitos deben ser considerados como parte del suelo; (ii) que debiera clasificarse el conjunto del sistema suelo regolito y el porqué; (iii) que este administrador realizó tales proposiciones años antes de que surgiera la iniciativa de la zona crítica terrestre, etc.

Debe tenerse encuentra que durante más de un siglo, no se disponía de medios logísticos para sondear hasta varios metros de profundidad en el continuum suelo-regolito. Tampoco habían sido ideadas las instrumentaciones pertinentes para conseguir tal fin. De hecho la denominada zona vadosa y la hidropedología abordan el tema desde hace bastantes décadas, sin llegar a tenerla ambición de la zona critica terrestre.

Cuando se viaja por carretera y se observan cortes/trincheras, etc., en donde afloran los regolitos y las rocas sin alterar, podréis observar en muchos casos, depósitos deleznables de sedimentos (a veces alternando con otros impermeables) que también almacenan agua, no siendo estrictamente regolitos, sino litologías sedimentarias o litologías duras sometidas antaño, por ejemplo, a alteraciones hidrotermales.

En consecuencia, cuando una sequía prolongada afecta a un espacio geográfico, no es extraño observar islas en donde los ecosistemas vegetales permanecen vigorosamente verdes en una matriz repleta de árboles muertos o seriamente afectados por el estrés hídrico. En la mayor parte de los casos se debe a las razones aludidas, empero a cortas distancias, también se constata que las profundidades a las que afloran regolitos y sedimentos son enormemente variables, tomando como línea basa la superficie.

Resumiendo, no se trata de ninguna sorpresa, excepto para mentes cortas de vista. El trabajo resulta interesante, justamente porque por fin se reconoce y constata experimentalmente lo que cabía inferir conforme a nuestros conocimientos actuales.

Os dejo con la noticia y la relación de post previos un donde se da fe, de que en esta bitácora se defienden perspectivas racionales. El tiempo da y quita razones. Ahora bien, en muchas de estas entregas nos adelantamos a lo que actualmente se consideran novedades en la literatura científica. Fue justamente al inicio de la andadura de este blog, en donde aclaramos nuestros puntos de vista, hará ya casi quince años.

Juan José Ibáñez

Continua………  

Hidden ‘rock moisture’ could be key to understanding forest response to drought

by Staff Writers; Austin TX (SPX) Mar 01, 2018

Research conducted by The University of Texas at Austin and University of California, Berkeley has found that a little-studied, underground layer of rock can hold significant amounts of water that may serve as a vital reservoir for trees, especially in times of drought. The study, published in the journal PNAS looked at the water stored inside the layer of weathered bedrock that commonly lies under soils in mountainous environments.

This transitional zone beneath soils and above groundwater is often overlooked when it comes to studying hydrological processes, but researchers found that the water contained within the fractures and pores of the rock could play an important role in the water cycle at the local and global level.

There are significant hydrologic dynamics in weathered bedrock environments, but they are not traditionally investigated because they are hard to access,” said lead author Daniella Rempe, an assistant professor in the Department of Geological Sciences at the UT Austin Jackson School of Geosciences. “The study was designed to investigate this region directly.”

Investigaciones realizadas por la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de California en Berkeley descubrieron que una capa de roca subterránea poco estudiada puede contener cantidades significativas de agua que puede servir como un reservorio vital para los árboles, especialmente en tiempos de sequía. El estudio, publicado en la revista PNAS, analizó el agua almacenada dentro de la capa de roca erosionada que comúnmente se encuentra debajo de los suelos en ambientes montañosos.

Esta zona de transición debajo de suelos y aguas subterráneas a menudo se pasa por alto cuando se trata de estudiar procesos hidrológicos, pero los investigadores encontraron que el agua contenida dentro de las fracturas y poros de la roca podría jugar un papel importante en el ciclo del agua a nivel local y global.

“Hay una dinámica hidrológica significativa en los entornos rocosos meteorizados, pero no se investigan tradicionalmente porque son de difícil acceso”, dijo la autora principal Daniella Rempe, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela de Geociencias de UT Austin Jackson. “El estudio fue diseñado para investigar esta región directamente”.

Researchers found the water within the bedrock has the ability to sustain trees through droughts even after the soil has become parched. At the field site in Northern California’s Mendocino County, scientists found that up to 27 percent of annual rainfall was stored as “rock moisture,” the water clinging to cracks and pores within the bedrock The impact of rock moisture will vary depending on the region and topography, but researchers said it likely explains how the trees in the study area showed little affect from the severe 2010-2015 drought that killed more than 100 million trees throughout California.

Hay una dinámica hidrológica significativa en los entornos rocosos meteorizados, pero no se investigan tradicionalmente porque son de difícil acceso“, dijo la autora principal Daniella Rempe, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela de Geociencias de UT Austin Jackson. “El estudio fue diseñado para investigar esta región directamente”.

Los investigadores encontraron que el agua dentro del lecho de roca tiene la capacidad de sostener los árboles durante las sequías incluso después de que el suelo se haya secado. En el sitio de campo en el condado Mendocino del norte de California, los científicos encontraron que hasta el 27 por ciento de la precipitación anual se almacenaba como “humedad en el seno de la roca”, el agua se aferraba a las grietas y poros dentro del lecho rocoso El impacto de la humedad varía dependiendo de la región y Topografía, pero los investigadores dijeron que probablemente explica cómo los árboles en el área de estudio mostraron poco efecto de la severa sequía del 2010-2015 que mató a más de 100 millones de árboles en todo California.

How trees can survive extended periods of severe drought has been a mystery,” said Richard Yuretich, director of the National Science Foundation’s Critical Zone Observatories program, which funded the research. “This study has revealed a significant reservoir of trapped water that has gone unnoticed in the past. Research of this kind can help greatly in managing natural resources during times of environmental stress.”

To conduct the study, researchers monitored the rock moisture from 2013-2016 at nine wells drilled into the weathered bedrock along a steep forested hillslope. They used a neutron probe, a precision tool that measures the amount of water in a sample area by detecting hydrogen.

Cómo han podido sobrevivir los árboles durante períodos prolongados de sequía severa ha sido un misterio “, dijo Richard Yuretich, director del programa Observatorios de zonas críticas de la Fundación Nacional de Ciencias, que financió la investigación.” Este estudio ha revelado una importante reserva de agua atrapada que ha pasado desapercibida en el pasado. La investigación de este tipo puede ayudar mucho en la gestión de los recursos naturales en tiempos de estrés ambiental “.

Para llevar a cabo el estudio, los investigadores monitorearon la humedad de la roca de 2013 a 2016 en nueve pozos perforados en el lecho rocoso meteorizado a lo largo de una ladera empinada. Utilizaron una sonda de neutrones, una herramienta de precisión que mide la cantidad de agua en un área de muestra al detectar hidrógeno

They found that the weathered rock layer built up a supply of 4 to 21 inches of rock moisture during the winter wet season, depending on the well. The maximum amount of rock moisture in each well stayed about the same throughout the study period, which included a significant drought year. It’s a major finding that indicates that it doesn’t matter if it rains a little or a lot during the winter dry season–the total rainfall amount does not influence the rock moisture levels.

(..:) descubrió que la capa de roca meteorizada acumuló un suministro de humedad de roca de 4 a 21 pulgadas durante la estación húmeda de invierno, dependiendo del pozo. La cantidad máxima de humedad de la roca en cada pozo se mantuvo igual durante todo el período de estudio, que incluyó un año de sequía significativo. Es un hallazgo importante que indica que no importa si llueve un poco o mucho durante la estación seca de invierno: la cantidad total de lluvia no influye en los niveles de humedad de la roca.

It doesn’t matter how much it rains in the winter, rock moisture builds up to the same maximum value,” Rempe said. “That leads to the same amount of water every summer that’s available for use by trees.”

Researchers also found that the average rock moisture at all wells exceeded the average soil moisture measurements at all locations.

“Soils are important, but when it comes to determining if a place is going to experience water stress, it could be the underlying rock that matters most,” Rempe said. “This is the first time this has been demonstrated in a multi-year field study.”

 Los investigadores también encontraron que la humedad promedio de la roca en todos los pozos excedía las mediciones de humedad promedio del suelo en todas las ubicaciones.

Los suelos son importantes, pero cuando se trata de determinar si un lugar va a experimentar estrés hídrico, podría ser la roca subyacente lo que más importa“, dijo Rempe. “Esta es la primera vez que esto se ha demostrado en un estudio de campo de varios años”.

The potential for rock moisture to travel back to the atmosphere via evaporation from tree leaves or to trickle down into groundwater indicates that it could have a broad impact on the environment and climate. Zong-Liang Yang, a professor in the Jackson School’s Department of Geological Sciences who was not involved in the study, said that the research highlights the need to gather data so rock moisture can be incorporated into climate models.

At present, most, if not all, of global climate and hydrological models neglect moisture stored in rocks,” Yang said. “This study fills a critical gap in our understanding.”

The study provides a glimpse into rock moisture at a small, intensive research site, said co-author William Dietrich, a professor at the University of California, Berkeley. He said the data collected during this study should be a starting point for more research in more places.

El potencial de que la humedad de las rocas vuelva a la atmósfera por la evaporación de las hojas de los árboles o por el agua subterránea indica que podría tener un gran impacto sobre el medio ambiente y el clima. Zong-Liang Yang, profesor en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Jackson School que no participó en el estudio, dijo que la investigación destaca la necesidad de recopilar datos para que la humedad de las rocas pueda incorporarse en los modelos climáticos.

En la actualidad, la mayoría, si no todos, de los modelos climáticos e hidrológicos globales descuidan la humedad almacenada en las rocas“, dijo Yang. “Este estudio llena un vacío crítico en nuestro entendimiento”.

El estudio proporciona un vistazo a la humedad de las rocas en un sitio de investigación pequeño e intensivo, dijo el coautor William Dietrich, profesor de la Universidad de California, Berkeley. Dijo que los datos recopilados durante este estudio deberían ser un punto de partida para más investigaciones en más lugares.

The future paths are many,” Dietrich said. “We have just one site well-studied… A mixture of theory and field studies will need to be developed to provide regional information for climate modelers.”

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