Caminamos sobre ella conduzca sobre él y construya sobre él.

Todavía, probablemente sea seguro decir, la mayoría de nosotros rara vez pensamos en el suelo bajo nuestros pies.

Debajo de la hierba hormigón, asfalto y otros materiales en nuestro entorno construido, sin embargo, el suelo proporciona estructura y estabilidad a lo que está arriba.

El ejército de los Estados Unidos quiere comprender el papel que tiene el impacto del clima, como inundaciones, marejada ciclónica o aumento del nivel del mar, tendrá en los suelos de sus bases e instalaciones militares costeras, que son fundamentales para la seguridad nacional.

Las condiciones del suelo pueden afectar la integridad del suelo que sustenta los edificios, carreteras, puentes y más. Por ejemplo, si el pH de un suelo aumentara significativamente, debido al aumento de iones que contienen sal como el sodio de la marejada ciclónica, podría crear condiciones salinas que podrían obstaculizar la capacidad del suelo para soportar esta infraestructura necesaria.

Comprender estas amenazas permitirá un enrutamiento y maniobrabilidad más rápidos y precisos para las fuerzas estadounidenses.

El Instituto Ambiental de Delaware (DENIN) está colaborando con el Centro de Investigación y Desarrollo de Ingenieros (ERDC) del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. Y la Universidad Estatal de Louisiana para comprender cómo las instalaciones militares vulnerables a lo largo de las costas pueden verse afectadas por los cambios en el suelo debido al aumento del nivel del mar y inundación costera.

DENIN ha recibido $ 3.79 millones en fondos de primer y segundo año del Departamento de Defensa de EE. UU. Para comenzar este trabajo. y es elegible para $ 3.82 millones adicionales en financiamiento continuo durante los siguientes dos años. Dirigido por el director de DENIN, Don Sparks, Unidel S. Hallock du Pont Cátedra de Química del Suelo y Ambiental en el Departamento de Ciencias de Plantas y Suelos de la UD, el esfuerzo de UD incluye la colaboración interdisciplinaria con Yan Jin, Edward F. y Elizabeth Goodman Rosenberg Profesores de Ciencias de Plantas y Suelos, y Chris Meehan, profesor del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental y director del Centro de Transporte de Delaware.

En particular, Sparks dijo:Existe una falta de información sobre lo que sucederá cuando los suelos actualmente no salinos de repente se vuelvan salados. Es un tema importante como un informe de 2011 de la Academia Nacional de Ciencias estima que un aumento de 3 pies en el nivel del mar afectaría a 128 instalaciones del Departamento de Defensa de EE. UU. situadas en una costa o cerca de ella.

"Se ha trabajado mucho en suelos que ya son salados en el oeste, en áreas como Arizona, partes de California y Utah. Se sabe menos sobre los suelos que aún no son salinos y lo que sucederá si están expuestos a inundaciones continuas o repetidas de agua de mar. "dijo Sparks." Una de las cosas que queremos hacer en este proyecto es recopilar una gran cantidad de datos sobre suelos costeros, incluidos los de las instalaciones militares de EE. UU., mediante un seguimiento intensivo de los parámetros clave en sitios de campo seleccionados ".

Con base en estos datos, Los investigadores recolectarán muestras de suelo de los sitios y las someterán a diferentes regímenes de inundación y salinidad en el laboratorio para obtener una comprensión más detallada de los mecanismos que afectan físicamente a los suelos. química y biológicamente.

Estos datos permitirán al DOD, en particular el ERDC, para construir sofisticadas herramientas geoespaciales y de modelado para comprender qué esperar en varios escenarios y condiciones.

Por ejemplo, si se producen cambios en el suelo debajo de las carreteras o pistas de aterrizaje en las bases de la Fuerza Aérea de los EE. UU., ¿Cómo afecta esto a la movilidad de los soldados y el equipo desde los tanques hasta los camiones? o el acceso a materiales que se trasladan habitualmente dentro y fuera de una base militar? La información podría ser útil para tomadores de decisiones no militares, también, en académico, Gobierno, sectores empresarial y sin fines de lucro.

En algunas áreas de Texas y en el oeste, los suelos con altos niveles de sodio se hinchan cuando se mojan y posteriormente se encogen cuando se secan. Si alguna vez ha pisado con cuidado una acera irregular, es posible que haya sido testigo de este cambio de suelo de primera mano.

"Puedes imaginar los efectos que esto tendría en cosas como los cimientos de los edificios, " él dijo.

Los investigadores utilizarán muchos instrumentos en tres sitios de investigación a lo largo de la costa este y la costa del golfo para el monitoreo continuo durante los próximos años. Dos de los sitios de estudio a largo plazo estarán ubicados en Delaware y Louisiana, ya que ambos son estados costeros. Es probable que un tercer sitio esté situado en una importante instalación militar del Atlántico o de la Costa del Golfo que ha experimentado una serie de inundaciones en los últimos años debido a huracanes.

El equipo de UD recolectará muestras y datos de suelo y agua después de diferentes inundaciones o eventos climáticos extremos para ayudarlos a comprender lo que está sucediendo a nivel de campo con el fin de reproducir estas condiciones en experimentos de laboratorio.

Sparks se enfocará en comprender los cambios en la química del suelo que ocurren bajo diferentes niveles de salinidad y como las condiciones de oxígeno varían de óxicas (ricas en oxígeno) a anóxicas (severamente con depleción de oxígeno). Las mediciones de campo permitirán al equipo de Sparks configurar un microcosmos en el laboratorio para explorar cómo el calcio elemental, Los cambios en el ciclo del sodio y del carbono ocurren tanto en la solución como en los sólidos del suelo en respuesta a una variedad de condiciones óxicas y anóxicas y de pH. Dichos datos serán útiles para ayudar a evaluar los impactos en las propiedades del suelo bajo diferentes regímenes de inundaciones y salinidad. que podría afectar la infraestructura militar.

Mientras tanto, Jin un físico de suelos, analizará los efectos de estos cambios en las propiedades y procesos físicos e hidrológicos del suelo. Esto podría incluir estudiar cómo se produce el encogimiento o la hinchazón del suelo en respuesta al aumento de sodio o calcio, y si esto cambia la forma en que se retiene el agua, cómo fluye o se transporta el agua a través del suelo, todo lo cual puede afectar la función ecológica del suelo y las operaciones militares.

El ingeniero civil Chris Meehan utilizará estos datos para comprender mejor cómo cambia el comportamiento físico y mecánico del suelo en respuesta al aumento del nivel del mar y la intrusión de agua salada en el suelo. Las áreas de enfoque incluirán cambios en la resistencia del suelo y la compresibilidad del suelo o cambios en la forma en que el agua fluye hacia y a través de los suelos. Estas propiedades son de particular importancia porque tienen un fuerte efecto en las estructuras de ingeniería que se construyen sobre el suelo. como pavimentos, edificios o puentes. Para sitios contaminados por el medio ambiente, también pueden afectar el comportamiento y el movimiento de contaminantes en el subsuelo.

Los estudiantes de pregrado y posgrado de la UD y los investigadores posdoctorales tendrán un papel activo en el trabajo, ganando experiencia de campo y laboratorio, diseñar experimentos e interactuar con colegas de instituciones asociadas con diferentes áreas de especialización.

La Universidad Estatal de Luisiana aporta su experiencia complementaria para modelar y comprender los impactos de las inundaciones en los ecosistemas. Específicamente, Los investigadores de LSU están interesados ​​en cómo la forma de la tierra, conocido como geomorfología, se cambiará en entornos militares costeros.

Sparks comparte su preocupación. Áreas limítrofes como las marismas que separan las costas de las zonas del interior donde los cambios topográficos son bastante importantes. Inundaciones frecuentes o sostenidas de agua salada, por ejemplo, puede alterar la capacidad del ecosistema para sustentar la vegetación, abriendo la puerta a otros cambios más hacia el interior.

Si bien la gente no siempre relaciona estos impactos climáticos con la seguridad nacional, Sparks dijo que estos problemas están relacionados. Los datos recopilados formarán una imagen más clara de lo que está por venir, permitiendo a las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos planificar con anticipación dondequiera que haya instalaciones militares o movimiento de soldados.

Como estado costero, Delaware es susceptible a los impactos climáticos en estudio, incluyendo el aumento del nivel del mar y las inundaciones. Adicionalmente, Delaware es el hogar de una importante instalación militar:la Base de la Fuerza Aérea de Dover. Estos factores hacen de Delaware un lugar ideal para hacer este tipo de preguntas. La experiencia de UD en ciencia del suelo, recursos hídricos y otras investigaciones ambientales, e instalaciones centrales sobresalientes, como los del Laboratorio Interdisciplinario de Ciencia e Ingeniería Patrick T.Harker, hacen que los investigadores de la UD y DENIN sean especialmente adecuados para responderlas.

"En Delaware, no solo tenemos la inundación sino que hay hundimiento, o tierra hundida, así como. Esto es importante donde tiene instalaciones, ", dijo Sparks." ¿Esto causará más cambios en todo el relieve, que puede afectar las operaciones militares? Estas son algunas de las preguntas que esperamos responder ".