En ny måde at måle, hvordan vand bevæger sig

Når et kemikalie spildes i miljøet, Det er vigtigt at vide, hvor hurtigt spildet vil sprede sig. Hvis en landmand vander en afgrøde, personen skal vide, hvor hurtigt vandet skal bevæge sig gennem jorden og blive absorberet af rødderne. I begge tilfælde, en god forståelse af vandporestrukturen er nødvendig.

En ny metode til måling af porestruktur og vandgennemstrømning er beskrevet i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Forskning i vandressourcer . Med det, forskere burde være i stand til mere præcist at bestemme, hvor hurtigt vand, forurenende stoffer, næringsstoffer og andre væsker bevæger sig gennem jorden - og hvor de går.

Den matematiske model blev valideret af forskere ved University of California, Davis, California State University, Northridge og University of North Carolina at Chapel Hill.

"Dette vil åbne en helt ny retning, der vil hjælpe os med at bruge vores ressourcer mere effektivt og bedre forstå vandstrømmen, forurenende stoffer og næringsstoffer, "sagde den tilsvarende forfatter og UC Davis assisterende professor Majdi Abou Najm, der udviklede modellen, da han var på det amerikanske universitet i Beirut.

Ikke one-size-fits all

En af de vigtigste ligninger inden for hydrologi, Darcys lov, har længe været brugt til at beskrive væskestrømmen gennem et porøst medium, som sten og jord. Men denne ligning forudsætter et estimat af porestørrelse, der passer til alle, når virkeligheden er mere kompliceret.

"Vores model finder en mellemvej mellem virkeligheden, som har et uendeligt antal porestørrelser, og den nuværende model, som repræsenterer dem med en gennemsnitlig porestørrelse, sagde Abou Najm.

Billigt og tilgængeligt

Den nye model, som blev testet på fire sand til undersøgelsen, har den ekstra fordel at være relativt billig og tilgængelig at bruge i en række forskellige miljøer. Undersøgelsen sagde, at de fleste porestørrelsesmålemetoder kræver indsamling af prøver af begrænset størrelse til laboratorieanalyse. Denne nye metode giver en enkel, billig tilgang til måling af en række porestørrelser direkte i marken ved hjælp af varer, der kan købes i en typisk købmand, såsom suppefortykningsmidler eller tilsætningsstoffer til fødevarer.