Космические лучи «зондируют» почву: инновационная технология мониторинга влажности почвы от Университета штата Колорадо

Исследователи Университета штата Колорадо используют мобильный нейтронный детектор на основе космических лучей для изучения нового метода мониторинга влажности почвы. Эта технология может обеспечить поддержку данных для гидрологических исследований, особенно в оценке влияния лесных пожаров на ландшафт.

Сообщается, что данный детектор способен оценивать влажность почвы на больших территориях путем измерения изменений, возникающих при взаимодействии космических лучей из открытого космоса с атомами водорода в почве. В отличие от традиционных датчиков, которые могут получать данные только на близком расстоянии в нескольких точках, или от грубости данных спутникового дистанционного зондирования, эта технология предоставляет набор данных мезомасштаба, находящийся между этими двумя подходами, что позволяет более точно составлять карты распределения влажности.

Профессор кафедры гражданского и экологического строительства Университета штата Колорадо Джеффри Ниман отметил, что при прохождении космических лучей через атмосферу образуются высокоэнергетические нейтроны, а содержание влаги в почве влияет на затухание нейтронов. Измеряя эти различия, ученые могут оценивать влажность почвы на больших территориях.

В настоящее время команда испытывает эту технологию на исследовательском участке недалеко от Ларами, штат Вайоминг, для оценки влияния пожара Маллен 2020 года на местную гидрологию. Они планируют сравнить изменения таких переменных, как снежный покров, до и после пожара, а также изучить влияние рельефа, растительности и степени тяжести пожара на результаты измерений. Кроме того, аспирант Люк Эддингтон реализует смежный проект в округе Уэлд, направленный на мониторинг влажности гравийных покрытий сельских дорог с помощью этой технологии для снижения запыленности.

Эта инновационная технология финансируется Центром трансформационной защиты инфраструктуры и устойчивого развития и Службой сельскохозяйственных исследований и, как ожидается, внесет значительный вклад в области гидрологического моделирования, управления ландшафтами после пожаров и оценки последствий засухи.