스위치그라스는 바이오 에너지 원료 생산에 가장 적합한 식물이지만, 단일 재배로 심으면 침투율에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 지하수 재충전이 자주 일어나지 않는 지역에서는 심각한 문제가 될 수 있습니다. 하지만 와인 씨는 조사를 시작하면서 센서 설치를 위한 최적의 위치를 결정할 때 고려해야 할 요소가 많다는 사실을 알게 되었습니다.

대수층재충전

Wine은 오클라호마주 우드워드의 스위치그라스 단일 재배지와 관련된 기준 물 순환과 물 예산에 대한 이해를 높이기 위해 자연 식생, 밀, 스위치그라스 아래의 깊은 배수를 파악하기 위해 METER G3 라이시미터를 사용했습니다. 그는 재충전을 조사하기 위해 비버-북캐나다강 충적 대수층에 라이시미터와 일부 METER 토양 수분 센서를 설치했지만, 처음부터 센서 설치에 어려움을 겪었습니다.

기후 고려 사항

와인이 배운 한 가지는 연구 지역에서 바이오 연료가 그다지 성공적이지 않다는 점, 즉 스위치그래스를 지탱할 물이 충분하지 않다는 점입니다.

그는 "대부분의 지역에서는 오랜 기간 동안 강수량 재충전이 없을 수 있습니다. 하지만 습도가 낮은 환경과 같이 매우 짧은 시간에 많은 양이 침투할 수 있는 곳도 있습니다."라고 말합니다. 와인 씨는 지금 생각해보면 "예비 데이터의 활용도를 높여 재충전 이벤트의 빈도를 더 효율적으로 결정할 수 있었을 것"이라고 말합니다.

연구 현장과의 근접성

또 다른 문제는 연구진이 연구 장소와 멀리 떨어진 오클라호마주 스틸워터에 위치해 있다는 점이었습니다. 실험은 울타리로 보호되었지만, 오랜 시간 자리를 비우면 소에 의해 손상된 장비를 수리해야 하는 경우가 많았습니다. "소가 수없이 짓밟고 배터리 칸에 물이 가득 찬 기기를 수리해야 했어요."라고 Wine은 말합니다. "먼지를 털어내고 말리고 새 배터리를 끼우기만 하면 바로 작동했습니다."

Wine은 연구자들은 사무실과 연구 현장 사이의 거리를 고려해야 하는데, 자신의 경우 소가 편도 3시간이 아니라 차로 15분 거리였다면 문제가 되지 않았을 것이라고 덧붙입니다. 그는 "가까운 연구 장소를 선택했다면 실험 방법에 유연성을 더할 수 있었을 것"이라며 "예를 들어 특정 해가 너무 건조해서 자연 재충전 현상이 일어나지 않을 경우 인공 강우 시뮬레이션을 더 쉽게 수행할 수 있었을 것"이라고 덧붙입니다.

적절한 장비 배치가 차이를 만듭니다.

Wine은 악기의 올바른 배치를 결정한 후 마침내 흥미로운 데이터를 얻을 수 있었습니다.

그는 "특정 장소에서 집중적으로 충전되는 큰 펄스가 발생하는데, 우리는 라이시미터 중 하나를 사용하여 폭풍 후 이러한 펄스 중 하나를 정량화했습니다. 약 1년 분량의 데이터를 확보했습니다. 인접한 고지대(확산 충전)와 저지대(집중 충전) 지점에 라이시미터를 설치했기 때문에 이 인근 지점의 충전 플럭스 간에 큰 차이를 관찰하는 데 성공했습니다."

Wine의 계획은 수치 모델링을 사용하여 lysimeter 실험의 결과를 재현할 수 있는지 확인하는 것입니다. "데이터는 합리적으로 보이지만 소들이 우리 사이트를 혼란스럽게 하고 있기 때문에 측정값을 확인하고 싶습니다."라고 그는 말합니다. Wine은 이 라이시미터가 비버-북캐나다강 충적 대수층에서 확산 및 농축 지하수 재충전에 대한 최초의 직접적인 물리적 측정값을 제공한다는 점에서 기대가 크며, 자신의 수치 모델링이 지하수 재충전에 대한 이 독특한 직접 물리적 측정 시계열과 일치할 것으로 낙관하고 있습니다.

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