Почвоведы не могут быть везде одновременно, чтобы изучить каждый кусочек почвы на планете. Кроме того, почвы постоянно меняются.
Такие условия, как погода и землепользование, со временем оказывают серьезное влияние на почву. Итак, чтобы понять все о почве, нам нужно постоянно изучать почву по всему миру. Поскольку это невозможно, почвоведы обращаются к математике, чтобы предсказать, что происходит на поверхности почвы.
Модели почвы, как и экономические модели, помогают прогнозировать тенденции и делать предложения. Примером может служить влияние изменения климата на водные процессы в почве. Модели помогают заполнить пробелы в измеренных данных.
Поскольку почва представляет собой сложную среду, модель почвы состоит из множества частей, представляющих различные процессы. Один из важных аспектов моделей почвы - то, как вода взаимодействует с почвой на поверхности земли, - недавно обсуждался группой из почти 30 ученых. Их работа была недавно опубликована в журнале Vadose Zone Journal.
Инфильтрация воды на поверхности земли является важной областью исследований. Инфильтрация показывает, какая часть воды поглощается почвой. Возможность предсказать, будут ли осадки стекать по поверхности почвы или впитываться, имеет решающее значение для принятия решений по управлению земельными ресурсами. Если влияет на такие аспекты управления земельными ресурсами, как борьба с эрозией. Также важно убедиться, что у нас есть безопасная и чистая вода. Модели поверхности земли могут помочь ученым прогнозировать и моделировать водные и энергетические циклы от поверхности почвы до атмосферы.
Каждый фрагмент модели поверхности земли важен. Исследовательская группа обнаружила, что информация об инфильтрации требует большего внимания в моделях земной поверхности.
Чтобы быть действительно полезными, модели земной поверхности должны включать в себя массу информации. Это включает в себя структуру почвы, влажность и температуру почвы, осадки, рельеф, растения и многое другое. Ученые используют эту информацию, чтобы рассчитать климат Земли или посмотреть, как на него могут повлиять изменения в землепользовании.
Harry Vereecken, Forschungszentrum Jülich в Германии, был ведущим автором этой работы. «В обзоре были обнаружены важные пробелы в текущей обработке процессов инфильтрации в моделях земной поверхности», - говорит Верекен. «Существующие модели не учитывают влияние структурных свойств на динамику воды в почве. Кроме того, мы увидели отсутствие последовательной основы для масштабирования процессов инфильтрации в разных масштабах и большое разнообразие подходов к их описанию».
Группа призывает ученых работать вместе и делиться своими навыками, чтобы лучше включать эту информацию в модели земной поверхности. Это сделано для того, чтобы модели лучше отражали реальность того, что происходит на поверхности Земли.
Их обзор был способом скомпилировать научные исследования за длительный период времени и дать предложения о том, на чем почвоведы должны сосредоточить свои усилия в следующий раз. Изучив множество исследований, они обнаружили, что нет последовательного способа предсказать проникновение. Они также обнаружили, что некоторые аспекты почвы, влияющие на инфильтрацию, часто игнорируются.
«Сообщество климатологов и наук о Земле обычно работает в большем масштабе, чем сообщество почвоведов, - объясняет Верекен. «Почвоведы в основном работали в меньших масштабах, например, от участка к полю для изучения процессов, и часто не включали атмосферные процессы в свои исследования. Мы хотели написать о важности объединения этих сообществ. рассмотрена обработка процессов проникновения в этих моделях."
Он добавляет, что они надеются, что их работа даст общее представление о том, как процессы инфильтрации учитываются в моделях поверхности земли. Хотя количественно оценить эти сложные процессы и объединить их в более крупные модели может быть сложно, это важно для изучения состояния планеты. Обе группы нуждаются друг в друге. Без почвоведов, работающих в меньшем масштабе, у других не будет данных для своих моделей.
«Поскольку почва оказывает ключевое влияние на процессы, связанные с климатом, она может повысить актуальность исследований, которые мы проводим как почвоведы», - говорит Верекен. «Мы надеемся, что это может послужить своего рода справочным документом для других ученых и объединить тех, кто работает над различными аспектами моделей земной поверхности».