Forskere opfordrer til, at infiltration bliver bedre indarbejdet i jordoverflademodeller

Jordbundsforskere kan umuligt være overalt på én gang for at studere hver en smule jord på hele planeten. Plus, jordbunden ændrer sig konstant.

Forhold som vejr og arealanvendelse har stor indflydelse på jorden over tid. Så, at forstå alt om jord, vi skulle løbende studere jord rundt om i verden. Da dette ikke er muligt, jordforskere vender sig til matematik for at forudsige, hvad der sker på jordens overflade.

Jordbundsmodeller - ligesom økonomiske modeller - er nyttige til at forudsige tendenser og komme med forslag. Et eksempel kan være klimaændringernes indvirkning på vandprocesser i jorden. Modeller hjælper med at udfylde hullerne i målte data.

Da jord er et komplekst miljø, en jordmodel består af mange stykker, der repræsenterer forskellige processer. Et vigtigt aspekt af jordmodeller - hvordan vand interagerer med jord på jordoverfladen - blev for nylig diskuteret af en gruppe på næsten 30 videnskabsmænd. Deres arbejde blev for nylig udgivet i Vadose Zone Journal .

Vandinfiltration ved landoverfladen er et afgørende studieområde. Infiltration refererer til, hvilken brøkdel af vandet, der bliver absorberet af jorden. At være i stand til at forudsige, om nedbør vil løbe over jordoverfladen eller trænge ind, er afgørende i beslutninger om arealforvaltning. If påvirker aspekter af arealforvaltning som erosionskontrol. Det er også vigtigt for at sikre, at vi har en sikker og ren vandforsyning. Jordoverflademodeller kan hjælpe forskere med at forudsige og simulere vand- og energikredsløbene fra jordens overflade til atmosfæren.

Hver del af en jordoverflademodel er vigtig. Undersøgelsesholdet fandt ud af, at information om infiltration berettiger mere opmærksomhed i landoverflademodeller.

For at være virkelig nyttig, jordoverflademodeller skal indeholde masser af information. Dette inkluderer jordstruktur, jordfugtighed og temperatur, nedbør, terræn, planter, og mere. Forskere bruger oplysningerne til at beregne jordens klima eller se, hvordan ændringer i arealanvendelsen kan påvirke det.

Harry Vereecken, Forschungszentrum Jülich i Tyskland, var hovedforfatteren af ​​denne indsats. "Revisionen fandt vigtige huller i den nuværende behandling af infiltrationsprocesser i jordoverflademodeller, " siger Vereecken. "Nuværende modeller tager ikke højde for effekten af ​​strukturelle egenskaber på jordens vanddynamik. Også, vi så manglen på en konsekvent ramme til at opskalere infiltrationsprocesser fra forskellige skalaer og den store mangfoldighed i tilgange til at beskrive dem."

Gruppen opfordrer videnskabsmænd til at arbejde sammen og udlåne deres færdigheder til bedre at inkludere denne information i jordoverflademodeller. Dette er for at modellerne bedre afspejler virkeligheden af, hvad der sker på Jordens overflade.

Deres gennemgang var en måde at samle videnskabelig forskning fra over en lang periode og give forslag til, hvor jordforskere skal fokusere deres indsats næste gang. Ved at kigge på masser af forskning, de fandt ud af, at der ikke er nogen ensartet måde at forudsige infiltration på. De fandt også ud af, at nogle aspekter af jord, der påvirker infiltration, ofte ignoreres.

"Klima- og geovidenskabssamfundet opererer typisk i en større skala end det jordvidenskabelige samfund, " Vereecken forklarer. "Jordforskere har for det meste arbejdet i mindre skalaer, såsom plot til feltskala for at studere processer og inkluderede ofte ikke atmosfæriske processer i deres studier. Vi ønskede at skrive om vigtigheden af, at disse fællesskaber kommer sammen. Dette er den første anmeldelse nogensinde, der omhandlede håndteringen af ​​infiltrationsprocesser i disse modeller."

Han tilføjer, at de håber, at deres arbejde giver en fælles forståelse af, hvordan infiltrationsprocesser håndteres i jordoverflademodeller. Selvom det kan være svært at kvantificere disse komplekse processer og kombinere dem til større modeller, det er vigtigt for at studere planetens tilstand. Begge grupper har brug for hinanden. Uden jordbundsforskere, der arbejder i mindre skala, andre vil ikke have data for deres modeller.

"Fordi jord udøver en nøglekontrol på klimarelaterede processer, det kan tilføje relevans til den forskning, vi laver som jordbundsforskere, " siger Vereecken. "Vi håber, at dette kan tjene som en slags referencepapir for andre videnskabsmænd og forbinde dem, der arbejder med forskellige aspekter af jordoverflademodeller."