Os vazios do solo e a sua importância para o meio ambiente Os solos são fundamentais para diversas atividades, mas você sabe a importância dos seus vazios?

O solo é a camada superficial existente no planeta Terra (podendo ser comparado à nossa pele), sendo ele composto por três fases, fase sólida, líquida e gasosa. As fases líquida e gasosa ocupam os espaços vazios existentes no solo, os quais são chamados de poros, caracterizando assim a porosidade do solo.

Ela é um fator importante pois influencia diretamente em estudos de dispersão de contaminantes no solo, projetos de irrigação e construção de barreiras hidráulicas.

Note que usualmente o interesse na porosidade do solo deve-se ao movimento da água por eles, mas como os poros influenciam esse movimento?

O primeiro fator dos poros que impacta no movimento da água no solo é o seu tamanho, pois quanto maior for o diâmetro do poro, maior será a velocidade com que a água passa por ele (a gravidade é a principal força atuando nesse caso). Em poros muito pequenos, temos o efeito da capilaridade, onde a tensão superficial da água (“membrana” entre a interface água-ar) exerce uma força maior que a da gravidade, logo a água fica retida no solo.

O tamanho dos poros, embora não haja um consenso no limite de cada classe, pode ser dividido em microporosidade e macroporosidade, sendo possível determina-los pelo método da mesa de tensão, onde as amostras de solo são submetidas a diferentes pressões que forçam a saída da água (e quando maior a pressão, menor o poro atingido).

Curvas de retenção de água no solo demonstram essa relação, onde a baixas pressões, há mais água no solo, enquanto aplicamos uma pressão sobre o solo, este vai perdendo água facilmente (macroporos) e no fim do processo, há menos água para ser retirada, sendo, inclusive, mais difícil retirá-la (microporos).

Essa diferença de tamanho de poros e seus efeitos nos ciclos de liberação e enchimento de água é chamada de Efeito Pote de Tinta (“Ink Bottle Effect”), onde nos locais que há um poro com raio maior, haverá maior facilidade de liberação da água (e demandará mais tempo para ser preenchido), enquanto poros com menor raio, haverá maior dificuldade na remoção da água (e estes encherão mais rápido).

O segundo fator que influencia o deslocamento da água no solo é a sua tortuosidade, em outras palavras, como é a distribuição dos poros ao longo do solo.

Esse fator já apresenta maior dificuldade para ser determinado, sendo que usualmente, em modelos matemáticas, são adotadas aproximações. Embora custoso, é possível determinar a tortuosidade por meio de tomografias computadorizadas, obtendo-se imagens impressionantes da complexidade dos poros do solo.

A.N. Houston e colaboradores de universidades francesas e inglesas avaliaram o uso diferentes softwares para determinar a distribuição de poros no solo por tomografia. Quando os resultados da distribuição de poros no solo são dados em volume de uma determinada classe de porosidade, os autores obtiveram bons resultados com todos os softwares testados (isto é, Avizo, CTAnalyser, BoneJ, Quantim4, and DTM).

O vídeo abaixo demonstra o resultado desta análise por tomografia de raio-x de um cubo de 5 mm de solo.

O conhecimento dessas propriedades do solo nos auxilia a compreender diferentes fenômenos, tais como decomposição da matéria orgânica e interação entre microorganismos e solos, assim como nos auxilia na manutenção de solos agriculturáveis (pois a passagem de maquinários pesados compacta e reduz a porosidade do solo), a determinação da área impactada por derramamentos de contaminantes e a realização de balanços hídricos mais detalhados (pois a porosidade influencia diretamente na infiltração de água no solo).

Embora a ciência do solo já seja uma ciência antiga, a área de física do solo que lida com tais modelos de transporte de fluídos pode ser considerada recente, sendo que os artigos dos autores como Martinus Th. van Genuchten, Marcel Schaap e Wolfgang Durner são algumas leituras fundamentais para novos pesquisadores dessa área.

Se você tem interesse nessa área, não deixe de conferir os trabalhos deles.

Fontes consultadas:

HILLEL, Daniel. Introduction to Environmental Soil Physics. Elsevier, 2003. 494 p.

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