{"id":135091,"date":"2010-01-25T16:06:08","date_gmt":"2010-01-25T15:06:08","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/?p=135091"},"modified":"2010-02-06T16:46:27","modified_gmt":"2010-02-06T15:46:27","slug":"tecnologias-que-pueden-revolucionar-la-ciencia-del-suelo-la-%e2%80%9ctomografia-de-rayos-x%e2%80%9d-y-la-vida-en-el-medio-edafico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/2010\/01\/25\/135091","title":{"rendered":"Tecnolog\u00edas que pueden revolucionar la ciencia del suelo: La \u201cTomograf\u00eda de Rayos X\u201d y la vida en el medio ed\u00e1fico"},"content":{"rendered":"

Existen avances tecnol\u00f3gicos que aplicados al \u00e1mbito de le edafolog\u00eda pueden dar lugar a progresos de gran calado. Hace muchos ya a\u00f1os, manten\u00eda interesantes conversaciones con mis amigos matem\u00e1ticos de la E.T.S.I. Agr\u00f3nomos de la UPM. Una de sus l\u00edneas de investigaci\u00f3n consist\u00eda en la aplicaci\u00f3n de las herramientas matem\u00e1ticas de la geometr\u00eda fractal y multifractal al estudio de la porosidad y agregaci\u00f3n de las part\u00edculas del suelo. Con tal motivo, comenzaron a hacer uso de las t\u00e9cnicas tradicionales de micromorfolog\u00eda de suelos. En una ocasi\u00f3n, les coment\u00e9 que hab\u00eda le\u00eddo un estudio acerca de c\u00f3mo los ge\u00f3logos comenzaban a hacer uso de la tomograf\u00eda, con vistas a reconstruir tridimensionalmente la porosidad intr\u00ednseca de las rocas. Obviamente, la informaci\u00f3n en 3-D resulta ser mucho m\u00e1s id\u00f3nea que la 2-D, a la hora de\u00a0 modelizar el comportamiento hidrol\u00f3gico de los suelos. \u00bfPorqu\u00e9 no hacer lo mismo en el \u00e1mbito de la edafolog\u00eda?. No conozco exactamente sus investigaciones, aunque s\u00ed que se pusieron a trabajar en la materia. Con el tiempo, me han ido llegando paulatinamente noticias acerca de este asunto. Y es que el tema puede resultar de suma importancia, a la hora de mejorar la comprensi\u00f3n de la estructura din\u00e1mica y evoluci\u00f3n de los sistemas ed\u00e1ficos, tanto de sus componentes bi\u00f3ticos, como abi\u00f3ticos. Hoy os expondremos dos ejemplos extra\u00eddos del bolet\u00edn de noticias Sciencedaily. La realidad es que, en espa\u00f1ol castellano, el ciberespacio aun dispone de \u00a0una escas\u00edsima bibliograf\u00eda sobre tales temas.<\/p>\n

\"Estudiando<\/a>
Estudiando la superficie de contacto entre las ra\u00edces el suelo Estudiando la superficie de contacto entre las ra\u00edces el suelo<\/figcaption><\/figure>\n

Estudiando la superficie de contacto entre las ra\u00edces el suelo<\/a><\/p>\n

tras secarse y humectarse. Fuente: Sciencedaily<\/a><\/p>\n

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Uno de los principales problemas que ha venido afectando a la ciencia del suelo deviene de la necesidad que se ten\u00eda de utilizar t\u00e9cnicas agresivas contra el propio medio ed\u00e1fico, debido a su cripticidad y opacidad frente a la tecnolog\u00eda convencional. As\u00ed por ejemplo, cualquier estudio de su biolog\u00eda demandaba la extracci\u00f3n de los organismos del suelo, con vistas a su posterior an\u00e1lisis bajo el microscopio y\/o el crecimiento en medios de cultivo artificiales, aun a sabiendas que los m\u00e9todos de extracci\u00f3n no daban cuenta m\u00e1s que de una fracci\u00f3n de la biodiversidad que habita en su seno. En consecuencia, toda instrumentaci\u00f3n que permita hacer retroceder tales barreras resulta de suma importancia.<\/p>\n

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\"http:\/\/www.regional.org.au\/au\/asssi\/supersoil2004\/s14\/oral\/1611_McNeilla.htm\"<\/a>
http:\/\/www.regional.org.au\/au\/asssi\/supersoil2004\/s14\/oral\/1611_McNeilla.htm<\/figcaption><\/figure>\n

Crecimiento de las Ra\u00edces utilizando tomograf\u00eda <\/a><\/p>\n

de rayos X. Fuente: Super Soil 2004 <\/a><\/p>\n

Tambi\u00e9n se vienen utilizando otros tipos de tomograf\u00eda, como la el\u00e9ctrica<\/a>, al objeto de analizar la\u00a0 variaci\u00f3n de la textura del suelo, entre otros asuntos. Del mismo modo, este tipo de tomograf\u00eda permite comprender mejor la estructura y comunidades del suelo<\/a> in situ, o al menos con t\u00e9cnicas menos invasivas<\/a> que las convencionales. Tambi\u00e9n otros tipos de tomograf\u00eda, como la de rayos X<\/a> puede ser de gran ayuda para el avance en diversos \u00e1mbitos de las ciencias del suelo y otras afines (ver este ejemplo en espa\u00f1ol<\/a>).<\/p>\n

De acuerdo a Wikipedia<\/a>:<\/p>\n

Tomograf\u00eda es el procesado de im\u00e1genes<\/a> por secciones. Un aparato usado en tomograf\u00eda es llamado tom\u00f3grafo<\/em>, mientras que la imagen producida es un tomograma<\/em>. Este m\u00e9todo es usado en medicina<\/a>, arqueolog\u00eda<\/a>, biolog\u00eda<\/a>, geof\u00edsica<\/a>, oceanograf\u00eda<\/a>, ciencia de los materiales<\/a> y otras ciencias. En la mayor\u00eda de los casos se basa en un procedimiento matem\u00e1tico llamado reconstrucci\u00f3n tomogr\u00e1fica<\/a><\/strong>. Hay muchos tipos diferentes de tomograf\u00eda<\/strong>, tal y como se listan posteriormente (n\u00f3tese que la palabra griega tomos<\/em> conlleva el significado de \u00abun corte\u00bb o \u00abuna secci\u00f3n\u00bb)<\/strong>. Una tomograf\u00eda de varias secciones de un cuerpo es conocida como politomograf\u00eda.<\/p>\n

P\u00e1gina de la Universidad de Granada<\/a> que explica la micromorfolog\u00eda cl\u00e1sica basada en el an\u00e1lisis de l\u00e1minas delgadas y les recientes t\u00e9cnicas tridimensionales. En este enlace<\/a> os incluyo las palabras de b\u00fasqueda que mejor resultados me han dado con vistas a que pod\u00e1is echar un vistazo a la bibliograf\u00eda sobre el tema en la lengua del imperio (suahili<\/em>) ya que en espa\u00f1ol no he logrado encontrar nada.<\/p>\n

Os dejo ya pues con estas dos noticias que nos informan de c\u00f3mo pueden analizarse la interacci\u00f3n entre los sistemas radicales y la matriz del suelo, o el crecimiento de los primeros.<\/p>\n

Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez<\/strong><\/span><\/p>\n

Drought-Related Shrinking Processes Detected in Living Roots in the Soil for the First Time<\/a><\/strong> <\/strong><\/p>\n

ScienceDaily (<\/strong>Dec. 3, 2009<\/strong>)<\/strong> \u2014 Plant roots can shrink as a result of water deficit and lose contact with the surrounding soil. This effect has been suspected for a long time, but has only now been demonstrated for a fact with the help of x-ray tomography<\/strong>. The formation of an air gap could initially help plants prevent impending water losses when the soil dries out, say scientists from the Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) writing in the Vadose Zone Journal<\/strong>.<\/p>\n

For their study, the researchers investigated roots of<\/strong> the white lupin (Lupinus albus L.) in sandy soil for a month, examining changes to the soil-root interface as the soil dried out and was irrigated, using x-ray tomography<\/strong>. Their research uncovered air gaps that formed as a result of root shrinkage during dry periods. \u00abThese interactions between soil structure and biological activity make the soil-root interface a complex and dynamic biomaterial <\/strong>whose importance has just begun to be understood,\u00bb explains Andrea Carminati of the UFZ.<\/p>\n

After irrigation, the roots in the experiment swelled, partially refilling the air gaps, but contact in the older part of the taproot was not fully re-established. Does this mean that severe drought can permanently impair the contact between roots and the soil, thereby reducing a plant’s uptake of water and nutrients? Or can the plants re-establish the contact? These questions are of great significance for agriculture, in view of climate change and the drier summers that are expected in the north-east of Germany. This is why the soil researchers at the UFZ intend to continue with their x-ray investigations of plant root interactions.<\/p>\n

Story Source<\/strong>: Adapted from materials provided by Helmholtz Centre For Environmental Research – UFZ<\/a>.; Journal Reference<\/strong>: Carminati et al. When Roots Lose Contact. Vadose Zone Journal, 2009; 8 (3): 805 DOI<\/strong>: 10.2136\/vzj2008.0147<\/a><\/p>\n

X-ray CT investigations of intact soil cores with and without living crop roots<\/a><\/strong><\/p>\n

Ann McNeill1<\/sup> <\/strong>and Peter Kolesik2<\/sup><\/a><\/p>\n

Abstract <\/strong><\/p>\n

X-ray computed tomography (CT) was used to non-destructively visualise intact cores of soil (15 cm diameter and 50 cm depth) collected from a farming region in South Australia. The texture contrast soil comprised 20-30 cm of nutrient poor sand over dense sodic clay. Cores were taken from a non-ripped paddock and from an adjacent paddock that had been \u2018deep ripped\u2019 to 50 cm. Image-reconstruction software was used to visualise in three dimensions (3D) macro-morphological features of the soil cores. Canola was grown in some of the cores and several times during plant development the cores were scanned. Roots visualised were of a diameter equal or larger than 1 mm and the volume, surface area, length and position of these \u2018exploratory\u2019 roots was quantified. At the end of the experiment destructive root sampling and two-dimensional (2D) scanning were used to measure the total length and volume of all roots. The work revealed the architecture and morphology of root systems in situ<\/em> and tracked response to soil macro-structures such as layers of organic matter in the sand, the clay domes at the interface with the sand, old root channels, calcium deposits, stones, and areas of soil that were naturally more loose. Root penetration was much slower in cores from the non-ripped paddock than in cores from the ripped paddock, indicating a restriction to growth even in the sand. Superimposition of root and non-ripped soil images showed that the roots grew preferentially in looser soil matrix, organic deposits and old root channels. However, roots did not necessarily seek sand-filled cracks between the clay domes as was expected from anecdotal evidence. Root growth in the ripped soil was not influenced by the redistributed macro-morphological features with roots growing in a straight fashion through both sand and clay clumps spread throughout the soil profile by the ripping procedure.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Existen avances tecnol\u00f3gicos que aplicados al \u00e1mbito de le edafolog\u00eda pueden dar lugar a progresos de gran calado. Hace muchos ya a\u00f1os, manten\u00eda interesantes conversaciones con mis amigos matem\u00e1ticos de la E.T.S.I. Agr\u00f3nomos de la UPM. Una de sus l\u00edneas de investigaci\u00f3n consist\u00eda en la aplicaci\u00f3n de las herramientas matem\u00e1ticas de la geometr\u00eda fractal y multifractal al estudio de la porosidad y agregaci\u00f3n de las part\u00edculas del suelo. Con tal motivo, comenzaron a hacer uso de las t\u00e9cnicas tradicionales de micromorfolog\u00eda de suelos. En una ocasi\u00f3n, les coment\u00e9 que hab\u00eda le\u00eddo un estudio acerca de c\u00f3mo los ge\u00f3logos comenzaban a\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":26,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[596,608,611],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135091"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/26"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=135091"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135091\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":135324,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135091\/revisions\/135324"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135091"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=135091"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=135091"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}