Segunda Parte:
Humedad y Temperatura de los Suelos
Introducción
Esta sección hace la presentación de material
que es común a tres protocolos regulares y a un
cuarto protocolo opcional para estudiantes avanzados.
Los protocolos se relacionan todos con la humedad y la temperatura de los suelos.
Para comenzar, los estudiantes utilizarán
un procedimiento simple para medir la humedad de los suelos. Medirán la muestra de tierra, la
dejarán secar y la volverán a pesar. La diferencia de
peso corresponderá a la humedad de la tierra que
se ha secado. El protocolo opcional para
estudiantes avanzados involucra la utilización de bloques
de yeso y un medidor de humedad de suelos para tomar lecturas diarias del contenido de agua
en los suelos. Dos nuevos protocolos miden otras propiedades importantes de los suelos.
La proporción en que el agua fluye hacia la
tierra (infiltración) se mide empleando dos
latas concéntricas. La temperatura de los suelos
se mide utilizando un corto termómetro de
sonda, digital o con visor.
Sitio de Estudio para la Investigación
En general, el Sitio de Estudio de la Humedad
de los Suelos deberá estar al descubierto, sin
follaje por sobre la superficie y dentro de 100 m
desde el Sitio de Estudio de la Atmósfera o un Sitio
de Estudio de la Atmósfera adicional, que posea
por lo menos un pluviómetro. Dependiendo de
cuál sea la estrategia de muestreo que se emplee
(véase más adelante) podrá necesitar una zona de 10
m de diámetro que sea característicamente de
laderas bajas, suelos homogéneos, humedad natural
de los suelos y con iguales condiciones de insolación.
Resulta útil llevar a cabo la caracterización de
los suelos, medir las temperatura y tasa de
infiltración dentro de la misma zona homogénea de 10 m
de manera que se puedan correlacionar con las medidas de humedad de los suelos.
Algunos colegios podrán elegir un sitio mayor que los
10 m por 60 m que reúne la mayor parte de
los criterios sintetizados anteriormente, el cual
podría incluir algunas variaciones de declive y
otras características.
Su Sitio de Estudio de la Humedad de los Suelos deberá reunir las siguientes condiciones:
No estar sujeta a riego. Como lo que
queremos es investigar la respuesta de los suelos al sol y a
la precipitación natural, es importante que el
sitio
no reciba los beneficios del riego artificial.
Uniformidad. La humedad de los suelos
puede variar considerablemente en cortas distancias.
Esto plantea la necesidad de encontrar un lugar donde la humedad de los suelos sea
representativa del sitio elegido por ustedes. Busquen un
sitio relativamente plano cuyas propiedades de
suelo y vegetación sean uniformes.
Relativamente Incólume. Tome muestras
de suelos por lo menos a tres metros de cualquier edificio, carretera, calle, senderos, campos
de juego y demás sitios donde el suelo puede
haberse compactado o haber sido seriamente
modificado a causa de la actividad humana.
Seguro para Excavar. Verifique con las
empresas locales de servicios públicos y personal
de mantenimiento del sitio para cerciorarse de que al momento de cavar no ocasionarán daños a
un cable, tubería, sistema de riego por aspersores.
No habrá necesidad de cavar a mayor
profundidad que un metro.
Frecuencia
Hay necesidad de medir la humedad de los
suelos a intervalos regulares, doce veces al año. Elija
un período durante el cual usted
esperaría normalmente que los suelos en su sitio de
estudio sufran importantes cambios en su contenido
de humedad. Las observaciones que se hagan de la humedad de los suelos no deberán
efectuarse mientras la tierra esté congelada. Las
mediciones semanales que se hagan durante la iniciación
de la temporada seca ayudarán a pronosticar la
tasa de crecimiento vegetal. Las observaciones mensuales que se hagan a lo largo del año, o
cada tres semanas, durante el período escolar de
nueve o diez meses, proporcionarán
importantes conocimientos intrínsecos relativos a
las variaciones por estación.
Haga sus observaciones a la misma hora todos los días y evite las horas tempraneras de la
mañana cuando todavía hay rocío. La humedad de
los suelos cambia muy lentamente de manera que el tiempo que se destine a las observaciones
no resulta crítico. El hacer las mediciones en
una hora fija del día, particularmente en la
superficie superior, evita confusiones entre las
observaciones semanales y mensuales con respecto a
los pequeños ciclos que se dan durante el día.
Mida la temperatura de los suelos una vez a la semana, en la misma fecha y en la
misma ubicación donde se han tomado las medidas
de humedad de los suelos. Si su colegio no
está haciendo la medición de humedad de los
suelos, mida la temperatura de los suelos dentro de
los 10 m en torno del Sitio de Estudio de la
Atmósfera, siguiendo la estrategia de muestreo aplicado a
la temperatura que consta en Recolección con
un Patrón Estrella. Las mediciones semanales
de temperatura deberán tomarse a una hora
del mediodía local. Cada tres meses,
preferentemente en marzo, junio, septiembre y diciembre,
realice mediciones de temperatura cada dos a tres
horas, durante el día, en dos días consecutivos, a fin
de determinar la variación de temperaturas
diurnas que se dan en el lugar elegido.
Mida la infiltración de los suelos tres veces
durante el curso de su investigación anual de
humedad de los suelos, idealmente a comienzos, mitad
y final del período de observación, y en el
mismo día en que realice el muestreo de humedad de
los suelos. Si usted mide la humedad de los
suelos mensualmente, mida la infiltración por estación.
Estrategias de Muestreo y Arreglo del Sitio
Materiales y Herramientas
- Cuadernos de Ciencias GLOBE y lápices
- Brújula y cinta métrica de 50 metros
- Regla de 25 cm, vara de medición
- Bailejo
Recolección de muestras según el
Patrón Estrella (6 recipientes)
Las medidas se toman siguiendo un patrón
en forma de estrella, debiendo las muestras ser recogidas cada vez en diferentes puntos de
la estrella. Las muestras de humedad de los
suelos provendrán de una profundidad de 0 a 5 cm y
a una profundidad de 10cm. Se deben adquirir tres muestras cada vez (1 muestra primaria y
2 adicionales dentro de 25 cm) para fines de
control de calidad. Tome tres mediciones de
temperatura de los suelos a profundidades de 5 cm y 10
cm, dentro de los 25 cm adyacentes con respecto a punto de muestreo, ciñéndose al
Protocolo de Temperatura de los Suelos.
Figura SU-P-10: Patrón "Estrella" para el Muestreo
Trace una estrella simple de dos metros de diámetro, empleando una vara de medición
y brújula para ubicar cuatro puntos, aproximadamente un metro hacia el norte,
sur, este y oeste desde una marcación central
de referencia. Ubique cuatro puntos más a
medio camino entre dichos puntos, a lo largo de un círculo imaginario que conecte dichos puntos.
Ahora tiene ocho puntos en su estrella. Cuatro puntos más deberán ubicarse a 25 cm desde
la marcación de referencia a lo largo de las
líneas que corren norte-sur, este-oeste. Cada año,
elija una nueva marcación de referencia dentro de
los diez metros de la estrella del año previo y repita
el patrón. Deberá tomar menos de diez
minutos recoger las seis muestras de humedad de los
suelos, empleando para ello un bailejo.
Recolección a lo largo de un Corte
Transversal (13 recipientes, cinta métrica de 50 m
o cuerda marcada cada 5 m)
Los estudiantes que tengan acceso a un campo natural abierto deben recibir incentivos para
hagan mediciones a lo largo del corte transversal.
Las muestras de suelos provendrán de los 5
cm superiores de capa. Cada vez habrá necesidad
de adquirir trece muestras, diez muestras regulares
a lo largo del corte transversal y una muestra por triplicado (1 muestra a lo largo del corte
transversal más 2 muestras adicionales dentro de los 25
cm adyacentes con respecto a la primera) para
fines de control de calidad.
Figura SU-P-11: Corte Transversal de Campo para medir la Humedad de los Suelos
Organice su corte transversal a lo largo de una línea recta de 50 metros a través de una
zona abierta, dentro de 100 m de un medidor de
lluvias, si es posible. Mida la humedad de los suelos
cada 5 metros a lo largo de esta línea. Coloque
un banderín de marcación permanente a los
extremos del corte transversal. Emplee para ello un
cordel con nudos o una cinta métrica para ubicar
estos puntos de muestreo. La orientación carece
de importancia, pero sírvase registrar en la Hoja
de Trabajo del Sitio de Estudio cuál fue la
orientación a manera de comentario y repórtela como
parte de la Hoja de Ingresos de Datos de Definición
del Sitio de Estudio. La próxima vez que realice
un muestreo del corte transversal, desplace cada
uno de sus puntos de recolección de datos unos
25 cm para evitar el área perturbada
previamente. Podría tomar una hora hacer la distribución
y muestreo de un corte transversal, especialmente
si es que los estudiantes comparten equipos y se
encuentran observando otras características de la superficie y los suelos.
Recolección a Diferentes Profundidades
(5 recipientes, barrena)
Los estudiantes hacen mediciones siguiendo un patrón estrella y recogiendo muestras cada vez
en diferentes lugares dentro de la estrella. Las muestras de todas las cinco profundidades
serán recogidas del mismo orificio. Use un bailejo
para tomar una muestra de los 5 cm superiores y
una sonda para tomar muestras a las cuatro
diferentes profundidades (10, 30, 60, 90 cm). A
diferencia de las dos anteriores estrategias de muestreo
que se han diseñado estrictamente para zonas
abiertas, esta puede realizarse a campo abierto o bajo
follaje, dependiendo de cuáles sean las comparaciones
de datos que se quieran hacer (por ejemplo, comparación de la humedad de los suelos
con respecto a evaporación o a crecimiento de
los árboles). Trace un patrón estrella según se
describe con anterioridad para ubicar los orificios
de muestreo en torno a una marcación central
de referencia. Si su sonda encuentra una
obstrucción, desplácese 25 cm y vuelva a tratar.
Dependiendo de las condiciones, el hacer un orificio de 90
cm de profundidad con el uso de la barrena y tomar la muestra podría durar 30 minutos.
Figura SU-P-12
Los estudiantes avanzados en zonas donde los suelos no son fuertemente ácidos deberán
ser incentivados para considerar la realización
del Protocolo Opcional del Bloque de Yeso de
Humedad de Suelos.
