¿Se Pueden estimar las propiedades del suelo a cualquier profundidad sin necesidad de excavar?
Georradar y prospección del suelo: Fuente: Colaje Imágenes Google
La inmensa mayoría de los edafólogos responderíamos negativamente a esta cuestión, taxativamente. Empero padecemos la era de la tecnociencia y así, retorciendo el tema sibilinamente, los autores de la investigación (o posiblemente los plumillas de sus Gabinetes de Prensa) que os mostramos abajo traducida, responden que con la metodología que ellos proponen en su estudio ¡siiiiiii!. ¡alleluia!. Sin embargo la verdad es muy distinta. Tan solo hace falta leer la noticia con un poquito de atención. Según estos expertos rusos, con una buena calibración de campo del Georradar o GPR, ¡si sería posible! Y de vuelta a empezar: ¿qué puede cuantificarse con este instrumento, al margen de los detalles que ofrece Wikipedia más abajo?. Sencillamente el “color del suelo” y de momento nada más, excepto ciertos cambios en la estructura edáfica en profundidad, lo cual resulta ser muy interesante (con al propósito fue diseñado y aplicado hasta ahora), ya que a menudo corresponden con cambios en los tipos de horizontes del suelo.
Personalmente asistí en las primeras explicaciones y demostraciones que se realizaron en España sobre Georradares en la década de los 90 del siglo XX, y aun siendo interesantes, aquellos viejos equipos demandaban de una logística muy pesada como para poder ser transportados y excavar donde el edafólogo lo necesitara. Más aun, resultaban ser extremadamente caros en términos pecuniarios. Obviamente, con el tiempo, se han diseñado equipos mucho más ligeros y amigables y supongo que económicos (lo desconozco). La estimación del color del suelo, una de las variables que, por trivial que parezca, reporta una valiosa información a los edafólogos sobre las propiedades de los suelos, procesos que acaecen, edafogénesis, etc. Nadie lo puede dudar. Y el Georradar ofrece otras potencialidades adicionales. Sin embargo, que se pueda estimar no invasivamente el suelo, mediante tal instrumentación no deja de ser una pura falacia. No hay que menospreciar el esfuerzo llevado a cabo por los colegas rusos por cuanto atesora importancia, por lo que hay que felicitarles. Creo que la metodología para extraer el color que proponen ayudará en los inventarios de suelos de una forma nada despreciable, aunque como podéis leer abajo también resulta ser trabajosa, y exige técnicas invasivas de calibración. Tampoco podemos aceptar que el 80% de fiabilidad que dicen haber constado sea una estimación como para echar cohetes. Ahora bien, tampoco debe despreciarse.
Conforme excavamos en un medio edáfico, van apareciendo los horizontes del suelo constitutivos, cada uno con su color, textura, estructura etc. Francamente, el estudio se me antoja útil e interesante, especialmente en lo concerniente a implementar buenos inventarios del suelo. Sin embargo, nos vemos obligados a reiterar que seguimos necesitando excavar, obtener muestras para sus análisis en laboratorio, etc. Por lo tanto el titular de la noticia resulta ser falso.
Personalmente acepto que una vez calibrado el Georradar con las mentados sondeos de campo y la recogida de las muestras pertinentes, su uso, con vistas a la delineación de las unidades de mapeo, incluso a escalas muy finas, y una primera inferencia de los tipos de suelos subyacentes sería de gran ayuda. Se trata de un progreso. ¡No es necesario distorsionar la noticia otorgándola un potencial casi milagroso, con vistas a que muchos colegas se interesen por el tema. Como señalan los autores, habrá que testarlo y mejorarlo. En cualquier caso buen estudio. Abajo os dejo el material y la traducción prometida.
Juan José Ibáñez
Continúa………..
Notas sobre el Georadar en Wilipedia
Un georradar, radar de penetración de tierra, radar de penetración terrestre, radar de sondeo terrestre, GPR o radar inferior, se utiliza para investigar o detectar objetos, estructuras, etc… por debajo del nivel del suelo.1
El georradar es una moderna técnica no destructiva, ampliamente utilizada por un grupo muy diverso de profesionales que incluyen agrónomos, arqueólogos, arquitectos, criminólogos, ingenieros, especialistas ambientales, forestales, geólogos, geofísicos, hidrólogos, gestores de uso de la tierra, y los científicos del suelo.
Se trata de un método no invasivo de análisis de materiales basado en la transmisión de ondas electromagnéticas de banda ultra ancha en los materiales; en el rango de 10 MHz a 2,6 GHz. Una parte de la onda electromagnética se refleja cuando se alcanza un límite entre dos materiales con diferente propiedades eléctricas. La señal reflejada se graba en la fuente de la onda EM y se muestra para el operador y con frecuencia registrada para su posterior análisis.
Las aplicaciones del georradar de subsuelo como técnica ecológica, no destructiva y de alta resolución están ampliamente documentadas, también por la gran versatilidad que lo caracteriza (e.g. sistemas de distribución de agua2). Uno de los desafíos a los que se enfrenta esta técnica es ser capaz de obtener información a mayor profundidad de la que se obtiene actualmente, así como métodos de representación de los datos obtenidos que sean más fáciles de interpretar.
Scientists suggested a way to measure soil properties at any depth without digging
by Staff Writers; Moscow, Russia (SPX) Dec 23, 2020
A team of scientists from RUDN University and the Dokuchyaev Soil Science Institute developed a method for identifying the color of soil at different depths and the structure of soil profile using ground-penetrating radar.
With this methodology, scientists can identify the chemical composition of the soil and classify it for potential use in construction, agriculture, or mining without digging soil sections. The results of the study were published in the Eurasian Soil Science journal.
Color is one of the main indicators of soil properties. Based on it, a specialist can identify the type of soil, humus content, soil density, humidity, salinity, and so on. For example, black soil is rich in humus, and soils with increased iron content usually have a reddish hue. To analyze the color of the soil, scientists have to dig a soil section which is quite a labor-intensive process.
A team of scientists from RUDN University together with their colleagues from the Dokuchyaev Soil Science Institute suggested using ground-penetrating radar to determine the color of the soil at different depths. A GPR sends electromagnetic waves to the soil and registers a reflected signal.
«Color is one of the main properties of soils that has been used for their classification for a long time. That is why many names of soils are associated with color. Moreover, color is an integral indicator of many other characteristics of soils.
«Theoretically, this parameter could be measured with GPR. We wanted to confirm a correlation between the colors of soil layers and GPR profiling data,» said Prof. Igor Savin, an Academician of the Russian Academy of Sciences and a Ph.D. in Agricultural Sciences from the Faculty of Ecology, RUDN University.
The team conducted an experiment in Kamennaya Steppe (Voronezh Region) because this area is known for a large variety of soil types and conditions. The scientists chose seven sites and probed the soils there with ground-penetrating radar. They also took 30 soil samples from each site: one from each 10 cm deep layer down to the depth of 3 m.
The samples were dried and ground to identify the color. To do so, the team analyzed their reflective capacity that was averaged to three wavelength ranges: red (610-700 nm), green (520-540 nm), and blue (450-475 nm).
After that, the team compared the radar readings with the colors of soil samples and developed a correlation model. The colors calculated with the use of the model matched the actual ones in 80% of cases. Therefore, the new method can be used to determine soil color on other sites in the territory of the study without digging soil sections.
Currently, the model is only applicable to the territory of Kamennaya Steppe because it was calibrated based on the samples collected there. In the future, the team hopes to adapt it to other areas.
«Our models cannot be used in territories with different soil covering. However, it is not a disadvantage, but rather a peculiarity of our method. To secure modeling accuracy, the model should include information about soil colors that are typical for the area of the study.
«In the initial stages, control soil sections would still have to be made using traditional methods. However, as soon as we accumulate enough field data, we would be able to eliminate this step, and no digging would be required to identify soil color at any depth,» added Prof. Igor Savin from RUDN University.
Los científicos sugirieron una forma de medir las propiedades del suelo a cualquier profundidad sin excavar
Por Staff Writers Moscú, Rusia (SPX) 23 de diciembre de 2020
Un equipo de científicos de la Universidad RUDN y el Instituto de Ciencias del Suelo Dokuchyaev desarrolló un método para identificar el color del suelo a diferentes profundidades y la estructura del perfil del suelo utilizando un radar de penetración del suelo.
Con esta metodología, los científicos pueden identificar la composición química del suelo y clasificarlo para su uso potencial en la construcción, la agricultura o la minería sin excavar calicatas en el suelo.
Los resultados del estudio se publicaron en la revista Eurasian Soil Science. El color es uno de los principales indicadores de las propiedades del suelo. Con base en él, un especialista puede identificar el tipo de suelo, el contenido de humus, la densidad del suelo, la humedad, la salinidad, etc. Por ejemplo, el suelo negro es rico en humus y los suelos con mayor contenido de hierro suelen tener un tono rojizo. Con vistas a analizar el color del suelo, los científicos tienen que excavar una agujero/hoyo/calicata en el suelo, lo cual resulta ser es un proceso bastante laborioso y a veces difícil técnicamente. Un equipo de científicos de la Universidad RUDN junto con sus colegas del Instituto de Ciencias del Suelo Dokuchyaev sugirieron usar un radar de penetración del suelo para determinar el color del suelo a diferentes profundidades.
Un GPR envía ondas electromagnéticas al suelo y registra una señal reflejada. “El color es una de las principales propiedades de los suelos que se ha utilizado para su clasificación durante mucho tiempo. Es por eso que muchos nombres de los tipos de suelos se encuentran asociados con el color. Además, el color es un indicador integral de muchas otras características de los suelos. «Teóricamente, este parámetro podría medirse con GPR. Queríamos confirmar una correlación entre los colores de las capas del suelo y los datos de perfiles de GPR«, dijo el profesor Igor Savin, académico de la Academia de Ciencias de Rusia y Ph.D. en Ciencias Agrarias por la Facultad de Ecología, Universidad RUDN. El equipo realizó un experimento en la estepa de Kamennaya (región de Voronezh) porque este área es conocida por una gran diversidad de tipos de suelos y sus factores formadores.
Los científicos eligieron siete enclaves y sondearon los suelos con un radar de penetración terrestre. También tomaron 30 muestras de suelo de cada sitio: una de cada capa de 10 cm de profundidad hasta la profundidad de 3 m. Las muestras se secaron y molieron para identificar el color. Con tal motivo estos científicos analizaron su capacidad reflectante que se promedió en tres rangos de longitud de onda: rojo (610-700 nm), verde (520-540 nm) y azul (450-475 nm). Después de eso, los autores compararon las lecturas del radar con los colores de las muestras de suelo desarrollando un modelo de correlación. Los colores calculados con el uso del modelo coincidieron con los reales en el 80% de los casos. Por lo tanto, el nuevo método se puede utilizar para determinar el color del suelo en otros sitios en el territorio del estudio sin excavar secciones de suelo. Actualmente, el modelo solo es aplicable al territorio de la estepa de Kamennaya ya que fue calibrado en base a las muestras recolectadas allí. En el futuro, el equipo espera poder adaptarlo a otras áreas. «Nuestros modelos no se pueden utilizar en territorios con diferente cobertura de suelo. Sin embargo, no es una desventaja, sino una peculiaridad de nuestro método. Con el propósito de asegurar la precisión del modelo, deben incluir información sobre los colores del suelo que son típicos del área de estudio. «En las etapas iniciales, las secciones de suelo de control todavía tendrían que hacerse utilizando métodos tradicionales. Sin embargo, tan pronto como acumulemos suficientes datos de campo, podríamos eliminar este paso y no sería necesario excavar para identificar el color del suelo en cualquier profundidad «, agregó el profesor Igor Savin de la Universidad RUDN.