Muchos años atrás, mientras estudia los impactos ambientales de las granjas solares a gran escala en el desierto de Nevada, Científicos del Desert Research Institute (DRI) Yuan Luo, Doctor. y Markus Berli, Doctor. se interesó en una pregunta en particular:¿cómo afecta la presencia de miles de paneles solares a la hidrología del desierto?

Esta pregunta generó más preguntas. "¿Cómo cambian los paneles solares la forma en que el agua golpea el suelo cuando llueve?" ellos preguntaron. "¿A dónde va el agua? ¿Cuánta agua de lluvia permanece en el suelo? ¿A qué profundidad entra en el suelo?"

"Para comprender cómo los paneles solares impactan en la hidrología del desierto, básicamente necesitábamos una mejor comprensión de cómo funcionan hidráulicamente los suelos del desierto, "explicó Luo, investigador postdoctoral de la División de Ciencias Hidrológicas de DRI y autor principal de un nuevo estudio en Diario de Vadose Zone .

En el estudio, Luo, Berli, y colegas Teamrat Ghezzehei, Doctor. de la Universidad de California, Merced, y Zhongbo Yu, Doctor. de la Universidad de Hohai, Porcelana, realizar mejoras importantes en nuestra comprensión de cómo el agua se mueve y se almacena en suelos secos mediante el perfeccionamiento de un modelo informático existente.

El modelo, llamado HYDRUS-1D, simula cómo se redistribuye el agua en un suelo desértico arenoso según los datos de precipitación y evaporación. Una primera versión del modelo fue desarrollada por una estudiante de posgrado anterior de DRI llamada Jelle Dijkema, pero no funcionaba bien en condiciones en las que los niveles de humedad del suelo cerca de la superficie del suelo eran muy bajos.

Para perfeccionar y ampliar la utilidad del modelo de Dijkema, Luo analizó datos de la instalación de lisímetro SEPHAS de DRI, ubicado en Boulder City, Nev. Aquí, grande, subterráneo, Se han instalado tanques de acero llenos de tierra sobre básculas de camiones para permitir a los investigadores estudiar las ganancias y pérdidas de agua natural en una columna de suelo en condiciones controladas.

Usando datos de los lisímetros, Luo exploró el uso de varias ecuaciones hidráulicas para refinar el modelo de Dijkema. El final resulto, que se describe en el nuevo documento, fue una mejor comprensión y modelo de cómo la humedad se mueve y se almacena en las capas superiores de los suelos secos del desierto.

"La primera versión del modelo tenía algunas deficiencias, ", Explicó Luo." No estaba funcionando bien para suelos muy secos con un contenido volumétrico de agua inferior al 10 por ciento. Los lisímetros SEPHAS nos proporcionaron datos realmente buenos para ayudar a comprender el fenómeno de cómo el agua se mueve a través de suelos secos como resultado de la lluvia y la evaporación ".

En ambientes desérticos, comprender el movimiento del agua a través del suelo es útil para una variedad de usos prácticos, incluida la restauración del suelo, gestión de la erosión y el polvo, y mitigación del riesgo de inundaciones. Por ejemplo, este modelo será útil para proyectos de restauración del desierto, donde los gerentes de proyectos necesitan saber cuánta agua estará disponible en el suelo para las plantas después de una tormenta en el desierto, Dijo Berli. También es una pieza clave del rompecabezas que se necesita para ayudar a responder su pregunta original sobre cómo las granjas solares impactan en la hidrología del desierto.

"El modelo es muy técnico, pero todo este material técnico es solo una forma matemática de describir cómo se mueve el agua de lluvia en el suelo una vez que el agua golpea el suelo, ", Dijo Berli." En el panorama general, Este estudio fue motivado por la pregunta muy práctica de qué sucede con el agua de lluvia cuando cae en granjas solares con miles y miles de paneles solares en el desierto, pero para responder preguntas como esa, a veces hay que profundizar y responder primero a preguntas más fundamentales ".