Después de un incendio forestal Los suelos de las zonas quemadas a menudo se vuelven repelentes al agua. que conduce a un aumento de la erosión y las inundaciones después de las lluvias, un fenómeno que muchos científicos han atribuido a los cambios en la química del suelo inducidos por el humo y el calor. Pero esta repelencia al agua después del incendio también puede ser causada por el humo de los incendios forestales en ausencia de calor, según un nuevo artículo del Desert Research Institute (DRI) en Nevada.

En este estudio piloto (investigación exploratoria que tiene lugar antes de un estudio a mayor escala), un equipo interdisciplinario de científicos dirigido por la profesora de investigación asociada de DRI de ciencia atmosférica Vera Samburova, Doctor., expusieron muestras de arena limpia al humo de la quema de agujas y ramas de pino Jeffrey en la cámara de combustión de DRI, luego analizó el tiempo que tardaron en absorber las gotas de agua colocadas en la superficie de la arena, una medida de repelencia al agua.

El estudio piloto investigó los efectos del humo y el calor en la repelencia al agua de la arena, y fue el primer estudio en incorporar también un análisis de humo frío. En los experimentos, se usó arena en lugar de tierra porque se podía limpiar a fondo y analizar con precisión, y el pino de Jeffrey como fuente de combustible porque representa un combustible común de incendios forestales en el oeste de los EE. UU.

Antes de la exposición al humo de pino Jeffrey, Las gotas de agua colocadas en la superficie de las muestras de arena se absorbieron rápidamente. Pero después de la exposición al humo, las muestras de arena mostraron repelencia al agua de severa a extrema, en algunos casos reteniendo las gotas de agua en la superficie del suelo durante más de 50 minutos sin empaparse. No importaba mucho si las muestras habían estado expuestas al calor y al humo o no, o simplemente humo frío.

"La explicación clásica de la repelencia al agua inducida por el fuego es que se produce cuando el humo se difunde en condiciones bastante cálidas y se asienta en el suelo, pero nuestro trabajo muestra que el humo no tiene que estar caliente para que la arena se vuelva hidrófoba, simplemente la presencia de las sustancias químicas en el humo es suficiente, ", Dijo Samburova." Esto es algo que realmente necesitamos analizar más a fondo, porque la repelencia al agua del suelo conduce a un aumento de las inundaciones, erosión, y escorrentía superficial ".

Este estudio se basó en trabajos publicados anteriormente por la exinvestigadora postdoctoral de DRI Rose Shillito, Doctor., (actualmente con el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU.), Markus Berli, Doctor., de DRI, y Teamrat Ghezzehei, Doctor., de la Universidad de California, Merced, en el que los investigadores desarrollaron un modelo analítico para relacionar la repelencia al agua del suelo con la infiltración de agua.

"Nuestro artículo anterior se centró en cómo el fuego cambia las propiedades de los suelos, desde una perspectiva hidrológica, ", Dijo Berli." En nuestro estudio actual, estábamos interesados ​​en aprender más sobre la química detrás del proceso de cómo los suelos llegan a ser hidrofóbicos. Estamos uniendo la geoquímica y la geoquímica orgánica con la física del suelo y la hidrología para comprender el impacto de la repelencia al agua inducida por el fuego en la hidrología ".

El equipo del proyecto ahora está trabajando en una propuesta más amplia para investigar más a fondo las preguntas abordadas por este estudio sobre los roles del calor y el humo en la repelencia al agua inducida por el fuego. Entre otras cosas, les gustaría saber cuánto tiempo dura la repelencia al agua del suelo después de un incendio, y obtener una mejor comprensión de los procesos y mecanismos detallados a través de los cuales el humo frío afecta el suelo.

Es importante obtener una comprensión profunda del proceso que conduce a la repelencia al agua del suelo inducida por el fuego, porque y los administradores necesitan esta información para predecir con precisión dónde es probable que los suelos sean hidrofóbicos después de un incendio, Berli explicó.

"Todavía no entendemos realmente los procesos que conducen a esta repelencia al agua del suelo inducida por el fuego, ", Dijo Berli." Dependiendo de lo que encontremos, las medidas para predecir la repelencia al agua inducida por el fuego pueden ser diferentes, y esto puede tener un impacto significativo en cómo podemos predecir y prevenir inundaciones o flujos de escombros que ocurren después de un incendio ".

"Este estudio fue un gran paso adelante, pero destaca la importancia de la investigación futura sobre cómo los incendios afectan el suelo, porque los incendios forestales afectan a miles y miles de kilómetros cuadrados de tierra cada año en el oeste de EE. UU., "Agregó Samburova." Algunos de nuestros objetivos futuros son descubrir cómo ocurre exactamente esta repelencia al agua del suelo, donde sucede, y cuánto dura ".