Infiltración del agua

Introducción:

Mientras más ligero entre el agua en el suelo, menos probable será que corra por tierra, y cause erosión. El agregado es la estructura básica del suelo, incluyendo las partículas de suelo (arena, cieno y arcilla) y el humus que se encuentra en el suelo.

Un suelo con agregados estables absorberá el agua más rápidamente porque una mayor cantidad de agregados en el suelo (los agregados mayores) aumentan la cantidad de espacios entre los poros en el suelo. La textura del suelo, también, desempeña una función significativa en la infiltración del agua. La velocidad de la infiltración del agua puede relacionarse con la capacidad del suelo para absorber el agua durante un aguacero. Si el agua no puede penetrar en el suelo, y permanece en la superficie, habrá escorrentía, que causará erosión, con lo cual se pierden valiosos nutrientes del suelo.

En este protocolo, van a determinar la tasa de infiltración (velocidad de la infiltración) del agua en diversos lugares. Además, van a convertir sus datos a cm/hora (centímetros por hora), la velocidad a la que se mide la precipitación o lluvia. Van a comparar sus datos con los de sus compañeros/as de clase, con el fin de determinar las tasas (velocidades) relativas en varias localidades (ubicaciones) a lo largo de sus lugares de estudio.

 

Materiales:

Cubo de 5 galones con un agujero en el fondo
Envase para agua de 1 galón
Rotulador
Palita o pala
Regla
Cronómetro
Agua (agua de la pluma o destilada)
Hoja/Diario de datos
Mapa del lugar

Procedimientos:

Cada grupo seguirá estos procedimientos. Luego, juntarán los resultados.

Día # 1 (50 minutos: recuerden que los tiempos de desplazamiento varían):

 

1. Formen grupos de cuatro.

2. En sus grupos, asegúrense de que cada miembro comprende su rol y tareas durante el protocolo.

a. Investigador principal- el estudiante es responsable de que se siga el protocolo.

b. Registrador - el estudiante es responsable de registrar la información (datos).

c. Reportero - el estudiante es responsable de compartir los datos, y recopilar los resultados de los compañeros de clase.

d. Asistente - el estudiante es responsable de servir como ayudante a lo largo de todo el protocolo.

3) Lleven todos los materiales al lugar escogido por el instructor/a o el grupo.

4) Registren cualesquiera observaciones sobre el lugar de muestreo, como: el contenido del agua, el tipo de plantas alrededor, su desarrollo, etc.

5) En el lugar de muestreo, despejen de hojarasca fresca un área de 1 pie de diámetro aproximadamente. Hay que eliminar toda la hojarasca hasta llegar al suelo mineral.

6) Empujen el fondo del cubo dentro del suelo hasta que la superficie del suelo se nivele con la marca exterior de 3 cm. El proceso puede resultar difícil debido a las raíces poco profundas en el suelo.

7) Marquen el perímetro del cubo en el suelo usando una palita o una pala.

8) Luego, retiren el cubo, y usen la palita o la pala para cortar las raíces a lo largo de la línea formada por el perímetro del cubo (asegúrense de que las raíces son viejas, es decir, innecesarias para la vegetación presente). Caven el agujero de 3 cm de profundidad, con la misma área que el cubo.

9) Pongan el cubo dentro del agujero (que tiene 3 cm de profundidad y la misma área que el fondo del cubo).

10) Tengan preparado un cronómetro, y apresúrense a verter el galón de agua dentro del cubo.

11) Empiecen a medir el tiempo que le toma al agua infiltrarse en el suelo desde el momento en que el agua empieza a salir del envase de galón. Detengan el cronómetro cuando ya no haya agua retenida en la superficie del suelo.

12) Registren los datos en la tabla de datos provista.

13) Realicen análisis dimensionales para convertir sus datos a cm/hora (vean el ejemplo que sigue), y regístrenlos. Tendrán que determinar el área del cubo para calcular la velocidad de la corriente (la tasa de flujo).

Cálculo/Conversión a cm/hora

Ejemplo: se necesitaron 4 minutos y 13 segundos para que 1 galón de agua se infiltrase en el suelo (253 segundos)

 

Diámetro del fondo del cubo = 26 cm Área =531 cm2

 

Día # 2 (20-40 minutos):

1) Cada grupo deberá compartir sus hallazgos/datos con la clase, incluyendo una descripción del lugar.

2) Interpreten los resultados, y discutan los hallazgos.

3) Las preguntas siguientes han sido diseñadas para ayudarles a sacar conclusiones significativas:

a. ¿Qué lugar tenía la tasa de infiltración del agua más rápida? ¿Cuál tenía la más lenta?

b. ¿Creen ustedes que la tasa de infiltración del suelo impactó el área circundante? (por ej., los tipos de plantas presentes, los tipos de microorganismos presentes)

c. ¿Qué creen ustedes que influye en la tasa de infiltración del suelo en sus lugares de estudio? ¿Les parece que pueda deberse a influencias humanas? Explíquense, por favor.

Hoja de datos de muestra

Infiltración del agua

 

Grupo #

Tasa de
infiltración del agua

1

______minutos ______segundos

2

______minutos ______ segundos

3

______minutos ______ segundos

4

______minutos ______ segundos

5

______minutos ______ segundos

6

______minutos ______ segundos

7

______minutos ______ segundos

8

______minutos ______ segundos

 

Área del agujero en el fondo del cubo = Πr² Área = ______cm²

El tiempo que le tomó al agua infiltrarse en el suelo: ________segundos

 

 

Su tasa de infiltración del agua: ___________cm/hora

 

 

Grupo #

Tasa de
infiltración del agua cm/hora

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

     

 

Abiotic Factors: