Vibraciones del tráfico revelan fluctuaciones hídricas en el suelo
Investigadores de Caltech han desarrollado una técnica innovadora para medir la humedad del suelo subterráneo utilizando las vibraciones generadas por el tráfico. Este método se enfoca en la zona vadosa, la región crucial entre la superficie y los acuíferos subterráneos, de donde las plantas y cultivos obtienen agua a través de sus raíces.
Tradicionalmente, la medición de la humedad subterránea se basaba en imágenes satelitales que solo ofrecían promedios de baja resolución y no podían penetrar debajo de la superficie.Además, la humedad en la zona vadosa cambia rápidamente, complicando aún más las mediciones precisas.
El nuevo método de Caltech, sin embargo, basado en la tecnología sísmica, puede detectar estas variaciones a través de las vibraciones del tráfico diario.
La investigación, liderada por el hidrólogo Xiaojing (Ruby) Fu y el sismólogo Zhongwen Zhan, se basa en una técnica llamada detección acústica distribuida (DAS). E
El método utiliza cables de fibra óptica subterráneos, donde los láseres miden las ondulaciones de la luz causadas por las vibraciones sísmicas.
Dicha tecnología convierte un cable de 10 kilómetros en una línea de miles de sensores sísmicos, permitiendo una medición detallada y continua.
Un descubrimiento hizo posible la nueva tecnología sísmica. Este se produjo después del terremoto de magnitud 7,2 en Ridgecrest, California, en 2019, cuando Zhan instaló un conjunto DAS para medir las réplicas del fenómeno telúrico.
Lo que el científico halló, en colaboración con Fu, es que también podían medir las vibraciones subterráneas cotidianas relacionadas con la humedad del suelo.
Dicha tecnología convierte un cable de 10 kilómetros en una línea de miles de sensores sísmicos, permitiendo una medición detallada y continua.
Durante cinco años, recopilaron datos y crearon modelos que mostraron cómo varía la humedad en la zona vadosa con el tiempo. Descubrieron que durante la sequía histórica en California de 2019 a 2022, la humedad en esta zona disminuyó significativamente a un ritmo de 0,25 metros por año, superando la precipitación media promedio.
"Podemos extrapolar nuestros hallazgos de los 20 metros superiores del suelo en Ridgecrest a todo el desierto de Mojave", comenta Yan Yang, estudiante de posgrado en geofísica y coautor del estudio. "Estimamos que la zona vadosa del Mojave pierde anualmente una cantidad de agua equivalente a la presa Hoover".
Este método tiene el potencial de revolucionar la gestión del uso del agua y los esfuerzos de conservación al proporcionar mediciones de humedad en tiempo real.
El equipo de Caltech planea implementar esta tecnología en otras regiones con diferentes climas y procesos hidrológicos, como el centro de California, donde la agricultura y la nieve derretida de Sierra Nevada afectan significativamente la humedad del suelo.
"La capacidad de medir la humedad del suelo a una escala tan grande y de manera continua es un avance significativo", señala Fu. "Este método puede ofrecer información valiosa para muchas regiones que enfrentan desafíos hídricos similares".
Nunca antes se habían utilizado instrumentos sismológicos para medir la humedad del suelo de manera tan extensa y prolongada, lo que subraya la importancia y el potencial de esta innovadora técnica para el futuro de la gestión del agua. Con datos de Europa Press
