La investigación dirigida por la Universidad de Texas en Austin ha encontrado que el lecho de roca erosionado puede almacenar una cantidad significativa de humedad de la roca dentro de sus fracturas y poros. Esta humedad en la capa de roca erosionada que se encuentra comúnmente debajo de los suelos es una parte importante del ciclo del agua a nivel local y global. Las raíces de los árboles aprovechan la humedad de la roca y la liberan a la atmósfera en forma de vapor de agua. y el agua fluye a través de las fracturas y se convierte en parte del almacenamiento de agua subterránea estacional (flechas azules). Crédito:Escuela de Geociencias de la Universidad de Texas en Austin Jackson.
Investigación realizada por la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de California, Berkeley ha descubierto que un poco estudiado, La capa subterránea de roca puede contener cantidades significativas de agua que pueden servir como un depósito vital para los árboles. especialmente en tiempos de sequía.
El estudio, publicado en la revista PNAS el 26 de febrero examinó el agua almacenada dentro de la capa de lecho de roca erosionada que comúnmente se encuentra debajo de los suelos en ambientes montañosos.
Esta zona de transición debajo del suelo y por encima del agua subterránea 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 de lecho rocoso meteorizado, pero tradicionalmente no se investigan porque son de difícil acceso, "dijo la autora principal, Daniella Rempe, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela de Geociencias de Austin Jackson de la Universidad de Texas. "El estudio fue diseñado para investigar esta región directamente".
Los investigadores encontraron que el agua dentro del lecho rocoso tiene la capacidad de sostener árboles durante las sequías incluso después de que el suelo se haya secado. En el sitio de campo en el condado de Mendocino en el norte de California, Los científicos descubrieron que hasta el 27 por ciento de la lluvia anual se almacenaba como "humedad de la roca, "el agua se adhiere a las grietas y los poros dentro del lecho rocoso El impacto de la humedad de la roca variará según la región y la topografía, pero los investigadores dijeron que probablemente explica cómo los árboles en el área de estudio mostraron poco efecto de la severa sequía de 2010-2015 que mató a más de 100 millones de árboles en todo California.
"Cómo los árboles pueden sobrevivir períodos prolongados de sequía severa ha sido un misterio, "dijo Richard Yuretich, director del programa de Observatorios de la Zona Crítica 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 enormemente en la gestión de los recursos naturales durante tiempos de estrés ambiental".
Para realizar el estudio, Los investigadores monitorearon la humedad de la roca entre 2013 y 2016 en nueve pozos perforados en el lecho de roca erosionada a lo largo de una ladera boscosa empinada. Usaron una sonda de neutrones, una herramienta de precisión que mide la cantidad de agua en un área de muestra mediante la detección de hidrógeno.
Investigadores en el sitio de campo utilizan una sonda de neutrones para medir la humedad de la roca dentro de un pozo. Crédito:Escuela de Geociencias de la Universidad de Texas en Austin Jackson.
Descubrieron que la capa de roca erosionada acumuló un suministro de 4 a 21 pulgadas de humedad de roca durante la temporada de lluvias del invierno. dependiendo del pozo. La cantidad máxima de humedad de la roca en cada pozo se mantuvo aproximadamente igual durante todo el período de estudio, que incluyó un año de sequía significativa. Es un hallazgo importante que indica que no importa si llueve poco o mucho durante la estación seca del invierno; la cantidad total de lluvia no influye en los niveles de humedad de las rocas.
"No importa cuánto llueva en invierno, la humedad de la roca se acumula hasta el mismo valor máximo, "Eso conduce a la misma cantidad de agua cada verano que está disponible para los árboles", dijo Rempe.
Los investigadores también encontraron que la humedad promedio de las rocas en todos los pozos excedía las mediciones promedio de humedad del suelo en todos los lugares.
"Los suelos son importantes, pero cuando se trata de determinar si un lugar va a sufrir estrés hídrico, podría ser la roca subyacente que más importa, ", Dijo Rempe." Esta es la primera vez que esto se ha demostrado en un estudio de campo de varios años ".
La posibilidad de que la humedad de las rocas regrese a la atmósfera a través de la evaporación de las hojas de los árboles o se filtre al agua subterránea indica que podría tener un impacto amplio en el medio ambiente y el clima. Zong-Liang Yang, un profesor del Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela Jackson que no participó en el estudio, dijo que la investigación destaca la necesidad de recopilar datos para que la humedad de las rocas se pueda incorporar a los modelos climáticos.
"En el presente, 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 nuestra comprensión ".
El estudio proporciona un vistazo a la humedad de la roca en un pequeño, sitio de investigación intensiva, 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.
"Los caminos del futuro son muchos, ", Dijo Dietrich." Tenemos un solo sitio bien estudiado ... Será necesario desarrollar una combinación de teoría y estudios de campo para proporcionar información regional para los modeladores climáticos ".
