< Terug naar vorige pagina

Project

Sabbatperiode Jan Diels: Innovatieve technieken om bodemverdamping, gewastranspiratie en bodemvochtgehalte op veldschaal te meten

Ik zal me concentreren op twee innovatieve technieken met een groot potentieel om de bodemhydrologie op veldschaal te bevorderen.
De eerste techniek is het gebruik van de kosmische straling neutronendetectie (CRNS). De techniek is gebaseerd op het feit dat binnenkomende kosmische straling een interactie aangaat met de atmosfeer van de aarde en op deze manier snelle neutronen creëert die het bodemoppervlak bereiken en doordringen, en worden teruggestrooid, verzwakt door waterstof in het bodemwater. Door die terugverstrooiing te meten, meet een CRNS-sonde in wezen een gemiddeld bodemwatergehalte nabij het oppervlak voor een cirkelvormige voetafdruk met een straal tussen 130 en 240 m. De gemeten bodemdiepte varieert tussen 15 cm in natte grond en 55 cm in droge grond. De techniek kan daarom het beste worden gecombineerd met een bodemwatersimulatiemodel om bodemhydraulische parameters op veldschaal en diepte-opgeloste bodemvochtdynamiek af te leiden uit de CRNS-waarnemingen. Ik zal me op dit modelleringsaspect concentreren met de versie van het Hydrus1D-model dat is gekoppeld aan de COSMIC-code die het bodemvochtgehalte vertaalt in een neutronenflux, gebruikmakend van gegevens van twee lopende CRNS-veldexperimenten in de buurt van Wenen.
De tweede techniek is de isotopische massabalanstechniek die wordt gebruikt om bodemverdamping en planttranspiratie in het veld te meten. Het is gebaseerd op het feit dat wanneer water uit de bodem verloren gaat door bodemverdamping, isotopenfractionering optreedt, waarbij water achterblijft met een iets groter aandeel van de zwaardere isotopen 18O en 2H. Wanneer water verloren gaat door transpiratie van planten, vindt die fractionering niet plaats. De techniek vereist bemonstering en isotopenanalyse van het water in de wortelzone en het gewas. Aan de hand van een bodemwatermodel zal ik de aannames van de techniek onderzoeken, gebruikmakend van gegevens die zijn verzameld in een veldexperiment in de buurt van Embu, Kenia.

Datum:12 aug 2021 →  11 feb 2022
Trefwoorden:cosmic ray neutron sensing, isotopic mass balance, soil water content, soil evaporation, transpiration
Disciplines:Bodemfysica, Waterbeheer