Le abbondanti e ripetute precipitazioni delle ultime settimane hanno permesso una progressiva e consistente penetrazione dell’acqua nel terreno, dopo che per mesi la situazione del suolo aveva risentito della persistente mancanza di fenomeni precipitativi consistenti.
Proprio per conoscere ed esplorare, pur sempre a livello amatoriale e didattico, le specifiche condizioni del terreno a varie profondità ed eseguire utili correlazioni con la temperatura dell’aria e l’eventuale spessore del manto nevoso al suolo, a inizio novembre sono stati installati tre sensori Dragino LoRaWAN LSE01 (la medesima tecnologia già impiegata per le stazioni meteo esistenti) a tre diverse profondità: 10, 45 e 80cm.
Per realizzare tale installazione si è provveduto allo scavo manuale di una buca sul terreno in prossimità della stazione meteo de I bech, dotata di sensori di umidità e temperatura dell’aria e nivometro ad ultrasuoni; perché uno scavo a mano? Per evitare di variare e compromettere la stratificazione originale del suolo, al fine di preservarne un profilo reale e rappresentativo. L’utilizzo di una macchina avrebbe comportato movimenti meccanici e sovrapressioni che avrebbero modificato la struttura del suolo, rendendo le misure non più significative. Al termine dell’installazione, la buca è stata accuratamente riempita con il materiale scavato, rispettando al meglio la stratificazione originale.
Con il supporto logistico di Andrea Veronese, che ringraziamo per il sempre prezioso aiuto nei lavori operativi e la disponibilità a segnalare in tempo reale i disguidi tecnici (mancanza rete internet in primis), abbiamo dunque posto in opera i tre sensori, che trasmettono contemporaneamente un dato ogni 60 minuti, permettendo di visualizzare ed archiviare i dati e consultarli come sempre a titolo gratuito e con libera diffusione, previa citazione della fonte (è in corso di implementazione una nuova modalità di visualizzazione che sarà resa pubblica nelle prossime settimane).
I parametri misurati sono: temperatura (°C), VWC (Volumetric Water Content, %) ovvero il contenuto di acqua libera in percentuale volumetrica sul totale del suolo campionato dal sensore e conducibilità elettrica (mS/cm). In particolare, si utilizza la tecnica “Frequency Domain Reflectometry (FDR)“; nel suolo, la conducibilità elettrica (EC) è una misura della capacità del suolo di condurre una corrente elettrica ed è un’indicazione della disponibilità di nutrienti nel suolo. I livelli ottimali di EC nel suolo variano quindi da 110 a 570 milliSiemens per metro (mS/m). Livelli di EC troppo bassi indicano una scarsa disponibilità di nutrienti, mentre livelli di EC troppo alti indicano un eccesso di nutrienti. Bassi valori di EC si riscontrano spesso in terreni sabbiosi con bassi livelli di sostanza organica, mentre livelli elevati di EC si riscontrano solitamente in terreni con un elevato contenuto di argilla.
Le misurazioni dell'”umidità del suolo” sono più comunemente rappresentate come contenuto volumetrico di acqua (VWC), calcolato come segue:
VWC = Volume d’acqua/Volume totale dove Volume Totale = Volume d’aria + Volume d’acqua + Volume dei solidi.
L’impiego di sensori per il monitoraggio del suolo ha vaste applicazioni, tra cui la principale è l’agricoltura; si veda a tal proposito un interessante articolo dell’Università del North Dakota (USA). Nel nostro caso, si intende ricercare la correlazione tra precipitazioni, parametri atmosferici e risposta del terreno in prossimità della stazione de I Bech, applicando metodi sul lungo termine per osservare gli andamenti periodici a scala stagionale e annuale.
Un primo esempio lo abbiamo rilevato in corrispondenza delle precipitazioni occorse tra 9 e 10 novembre; utilizzando come riferimento il pluviometro della stazione “Le Code”, posta a circa 1km di distanza, osserviamo come la pioggia abbia iniziato a cadere attorno alle 20 del giorno 9, continuando poi nella notte e prime ore del 10. In totale sono caduti circa 15mm. Cosa è accaduto ai tre sensori suolo, in relazione al parametro VWC?
Osserviamo l’orario del “picco” massimo durante il periodo in esame; si nota come esso venga raggiunto alle ore 2 locali per il sensore a 10cm di profondità (e quindi con un ritardo di circa 6 ore rispetto l’inizio dei fenomeni), alle ore 7 per il sensore a 45cm ed alle ore 16 per il sensore più profondo, a 80cm dalla superficie. Possiamo quindi concludere che il “fronte bagnato” indotto dall’alto verso il basso dalle precipitazioni ha impiegato quasi 24 ore per arrivare in profondità.
Ovviamente tale “velocità” non è costante e dipende dalla preesistente quantità di acqua nel terreno, dall’intensità della precipitazione e dalla sua durata; ogni situazione fa dunque storia a se stante, ma sarà molto interessante osservare gli effetti della copertura nevosa inverale così come degli intensi temporali estivi su un suolo secco.
Infine, sarà anche curioso verificare l’andamento delle temperature, specie durante l’inverno, grazie alla misura sui tre livelli.
