image: A team of scientists from RUDN University and the Dokuchyaev Soil Science Institute developed a method for identifying the color of soil at different depths and the structure of soil profile using ground-penetrating radar. With this methodology, scientists can identify the chemical composition of the soil and classify it for potential use in construction, agriculture, or mining without digging soil sections. view more
Credit: RUDN University
Un equipo de científicos de RUDN University junto con el Instituto de Ciencias del Suelo V.V. Dokuchaev desarrollaron un método para determinar el color del suelo a diferentes profundidades y la estructura del perfil del suelo usando un georradar. Sin la necesidad de excavar el suelo, los resultados permiten determinar su composición y precisar si es apto para la industria de la construcción, agrícola o minería. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Eurasian Soil Science.
El color es una de las principales propiedades del suelo. Basándose en el color, se puede determinar el tipo de suelo, contenido de humus, densidad, salinidad, humedad, etc. Por ejemplo, el Chernozem es rico en humus, por tanto, es un suelo negro. Por otro lado, los suelos que contienen mucho hierro tienen un tono rojizo. Para determinar el color del suelo es necesario excavar. Sin embargo, este método es muy laborioso. Por esta razón, un equipo de científicos de RUDN University junto con colegas del Instituto de Ciencias del Suelo V.V. Dokuchaev propusieron usar los datos de un georradar para determinar el color del suelo a diferentes profundidades. Este dispositivo envía ondas electromagnéticas al suelo y genera señales que se convierten en una imagen.
"El color es una de las principales propiedades de los suelos e inicialmente sirvió de base para su clasificación. Por esta razón los nombres de muchos suelos están asociados con su color, el cual es un indicador integral de muchas otras propiedades del suelo. Teóricamente, la tecnología de radar de penetración terrestre (GPR) se puede usar para determinar esta compleja propiedad. Por consiguiente, decidimos comprobar la relación entre el color de las capas del suelo y los datos obtenidos mediante la técnica GPR", dijo Igor Savin, Académico de la Academia de Ciencias de Rusia, Doctor en Ciencias Agrícolas, catedrático en la Facultad de Ecología de RUDN University.
El experimento se llevó a cabo en la estepa de Kamennaya, óblast de Voronezh. Esta región se caracteriza por una amplia variedad de condiciones edafológicas. Para el estudio se seleccionaron siete puntos. Se realizó un sondeo usando un georradar y se tomaron muestras de cada capa de suelo de 10 centímetros hasta 3 metros de profundidad, recolectando un total de 30 muestras en cada punto. Después, las muestras fueron secadas y trituradas. El color se determinó basándose en el análisis de reflectancia, la cual se promedió para tres rangos de longitud de onda: rojo (610-700 nm), verde (520-540 nm) y azul (450-475 nm). Finalmente, los científicos compararon los datos del georradar con el color de las muestras de suelo y construyeron un modelo de correlación. El resultado fue que el color real coincidió en el 80% de los casos. Por tanto, esto permite determinar el color del suelo en otros puntos del área de estudio a cualquier profundidad sin excavar en el suelo.
Sin embargo, en la actualidad, el modelo desarrollado es aplicable solo para esta área, ya que la "calibración" se realizó con muestras del área de estudio. En el futuro, los científicos esperan adaptar el modelo para otros territorios.
"Los modelos que hemos construido no se pueden usar en áreas con una cobertura de suelo diferente. Pero esto no es un inconveniente, sino una particularidad del método. Para asegurar la confiabilidad del modelo, este debe incluir datos sobre las características del color del suelo de la región de estudio. Al inicio para cada sitio, se deberá realizar al menos un corte de verificación de suelo utilizando métodos tradicionales. No obstante, cuando acumulemos suficientes datos de campo, se podrá eliminar este paso y la excavación de suelos ya no será necesaria para determinar el color de suelo a cualquier profundidad", explicó Igor Savin, Académico de la Academia de Ciencias de Rusia, Doctor en Ciencias Agrícolas, catedrático en la Facultad de Ecología de RUDN University.
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Eurasian Soil Science