Разгадывая тайны воды и воздуха под землёй

Между полностью сухой почвой и полностью насыщенным водой горизонтом грунтовых вод существует переходная зона — капиллярная кайма. Это одна из самых важных и загадочных областей в почве, контролирующая такие ключевые процессы, как разложение загрязнителей и накопление углерода, которые зависят от доступности воды и кислорода.

Исследователи из Виргинского политехнического института изучили эту зону в лабораторных условиях, используя песчаные и суглинистые почвы. Для измерения содержания кислорода применялись ПВХ-трубки с краской, содержащей оксид железа (ржавчину), которая растворялась при его недостатке. Результаты оказались неожиданными: капиллярная кайма распространялась как минимум на 9 дюймов (около 23 см), а почва на 2 дюйма (около 5 см) выше уровня грунтовых вод вела себя как насыщенная, даже не будучи полностью ею пропитанной.

«Наши данные показывают, что почва непосредственно над уровнем грунтовых вод ведёт себя очень похоже на насыщенную почву внутри этого уровня», — отмечает аспирантка Джеклин Фиола. Это открытие имеет важное экологическое значение: если почва ведёт себя как насыщенная выше водного зеркала, то больше территорий могут функционировать как водно-болотные угодья и заслуживать защиты. Исследователи планируют продолжить изучение капиллярной каймы в полевых условиях для лучшего понимания этих сложных и жизненно важных процессов.