Movimento de Água e Sal em Solo Congelado Não Saturado: Princípios e Observações de Campo

Resumo As temperaturas do solo, condutividades elétricas e redistribuição de água foram medidas em quatro locais de campo durante um período de 30 dias em que o solo nunca foi completamente descongelado. O solo em cada local era um argila silte com diferentes aspectos e coberturas vegetais. Fluxos de água e solutos tanto ascendente quanto descendente foram observados. Supondo que o fluxo de água líquida em solo congelado é análogo ao fluxo líquido não saturado em solo não congelado, levou a uma equação simples que em geral concordou com as observações de campo. A equação requer conhecimento das temperaturas do solo, concentrações de solutos e duas constantes que caracterizam a curva de liberação de água do solo e a condutividade hidráulica saturada. A infiltração e o empuxo do gelo são discutidos com relação a essa teoria simples. A água em solo congelado flui de altas a baixas temperaturas e de altas a baixas concentrações de sal. Consequentemente, solutos em solos com até mesmo muito baixo teor de sal são importantes para reduzir o empuxo do gelo e aumentar a infiltração. O fluxo líquido está tão intimamente ligado à temperatura que o fluxo de calor deve ser considerado simultaneamente em qualquer análise abrangente. Esse acoplamento, como expresso na equação simples de fluxo líquido, conta o efeito do conteúdo de água do solo nas taxas de empuxo do gelo e os efeitos da temperatura nas pressões máximas de empuxo.