Nocco e il suo team hanno dovuto inserire i sensori per evitare le coltivazioni, quindi hanno esteso il PVC del misuratore di drenaggio che arriva fino alla superficie del suolo e lo hanno rimosso ogni volta che c'era un lavoro importante sul campo, sia che si trattasse di una lavorazione del terreno o di una semina, in modo che l'area sopra lysimeter ricevesse lo stesso trattamento del resto dei campi agricoli.
AL DI SOTTO DELLA ZONA RADICALE
Nocco afferma che posizionare i lisimetri al di sotto della zona radicale è stata una sfida importante. "Abbiamo provato un paio di cose, ma ci siamo decisi a installare tutti i lisimetri con una trivella da 18 pollici che avrebbe praticato un foro leggermente più grande dell'intero lysimeter. Abbiamo scavato una trincea di 80 cm fino alla sommità della zona del monolite. Poi, abbiamo perforato il tubo di controllo della divergenza del drenaggio fino a 1,4 m per ottenere un monolite intatto, ovunque fosse possibile farlo. Abbiamo anche stratificato i sensori di umidità del suolo a 10, 20, 40 e 80 cm. Abbiamo usato attrezzature pesanti per sollevare lentamente il monolite, scavare il terreno sottostante e reinserirlo, tenendo traccia di tutti i diversi orizzonti del terreno e riempiendo il più possibile la densità di massa".
TROVARE I LISIMETRI CON IL GPS
In genere, gli scienziati interrano i lisimetri vicino al bordo del campo, in modo che siano facili da individuare, ma Nocco temeva che avrebbero pregiudicato i dati a causa dell'effetto "ciambella" dell'irrigazione a pivot centrale: una maggiore irrigazione colpisce il centro del campo e una minore irrigazione verso i bordi. Quando ho installato i primi dieci lisimetri, non avevo ancora trovato un modo per trovare tutto. Gli strumenti si trovavano tutti a circa 15 metri dal bordo del campo, in modo da poter triangolare le misure e trovarle durante la coltivazione. Ma poi ho incontrato uno scienziato dell'università che aveva accesso a un sistema GPS RTK, in grado di localizzare la strumentazione con una precisione di mezzo centimetro. Con il suo aiuto e la sua formazione, siamo riusciti a installare il resto dei lisimetri in punti più casuali del campo".
CONCLUSIONI SORPRENDENTI
Nocco afferma che l'ET e le differenze nella fisiologia delle colture non spiegano o spiegano tutta la variabilità riscontrata nella ricarica delle acque sotterranee. Il suo team ha effettuato un'analisi granulometrica dei terreni adiacenti ai lisimetri e commenta: "Pensavamo che maggiore fosse il contenuto relativo di sabbia nei terreni, maggiore sarebbe stata la ricarica che avremmo riscontrato, ma ciò che vediamo è il contrario. L'analisi granulometrica rivela una correlazione lineare negativa tra la ricarica potenziale e il contenuto di sabbia. Più limo c'è in questi lisimetri, maggiore è il volume di ricarica. Sono curioso di sapere se la convergenza dei flussi ha determinato un maggior volume di ricarica nei punti più limosi. Sto cercando di ottenere i dati delle serie temporali dei trasduttori di pressione per vedere se forse le aree più sabbiose hanno meno ricarica potenziale, ma forse si prosciugano più velocemente. Ho visto una correlazione tra il contenuto di umidità del suolo antecedente e la dimensione delle particelle (senza alcuna correlazione in base al tipo di coltura). Quindi sembra anche che i terreni più silicei trattengano più acqua quando arriva la pioggia".
COSA C'È DOPO?
Alla fine, Nocco prevede di utilizzare le stime generate sul campo della ricarica delle acque sotterranee e dell'ET per parametrizzare e convalidare un modello dinamico di agroecosistema, Agro-IBIS, che simula le risposte idrologiche ai cambiamenti climatici e di uso del suolo degli ultimi 60 anni. Nocco condividerà poi i bilanci idrico-energetici e le simulazioni della quantità d'acqua e del clima con le parti interessate dell'area del Wisconsin Central Sands.
Scoprite il G3 lysimeter, SC-1 porometro e i sensori di umidità del suolo METER.
