|
|
|
| Een lysimeter is een apparaat dat wordt gebruikt om de evolutie van water te bestuderen en te meten in natuurlijke, landbouw-, bos-, experimentele, vervuilde grond of in een ecotron. Het woord lysimeter beschrijft verschillende apparaten, die echter gemeen hebben om water-bodem-levende interacties te analyseren, waarbij het deel van het levende wezen beperkt is tot planten, of inclusief de microfauna en flora van de bodem, afhankelijk van het geval. Wanneer het gaat om het meten van alleen de verdamping van bodems met begroeiing, moeten we de term “evapotranspirometer” gebruiken. In dit geval is de tank uitgerust met een apparaat voor het meten van de hoeveelheden toegevoegd en verloren water door verdamping. |
| |
 |
| Deksels van de lysimeters in Kittendorf, Duitsland |
|
|
 |
| (1) De grondwaterlysimeters in Sreewald |
|
Ondanks zijn beperkingen heeft de lysimeter het mogelijk gemaakt om de werking van bodems, die veel complexer zijn dan op het eerste gezicht lijkt, beter te begrijpen. Het maakt het in het bijzonder mogelijk om bepaalde modellen te kalibreren voor de overdracht van water, nutriënten, verontreinigende stoffen zoals pesticiden, in agrarische of natuurlijke omgevingen of in bodems die ver verwijderd zijn van de natuurlijke staat,
zoals die van golfbanen. |
De eenvoudige lysimeter wordt gepresenteerd als een cilinder of een tank in metaal, beton of kunststof, open aan het oppervlak en gevuld met de
te testen grond. De zijkanten dalen 1 tot 2 m of meer af onder de oppervlaktediepte en zijn waterdicht, terwijl de bodem het water doorlaat zodat het kan worden geoogst. De vegetatie en omstandigheden op elk niveau, met name het watergehalte, worden vrijwel identiek gehouden aan die van de grond op zijn plaats. De meting van de waterstroom en van verschillende andere componenten aan de basis maakt het mogelijk om de kenmerken van de onderzochte bodem te kennen. Het kan in situ (op de te onderzoeken grond) of ex situ (in het laboratorium) worden geplaatst. De precisie-lysimeter maakt ook permanent wegen van het systeem mogelijk. |
| |
De tank van de lysimeter is gevuld met dezelfde grondsoort als die van het omringende land, of beter nog, hij is gevuld met een kern die "zo min mogelijk verstoord" dichtbij de grond is gehaald. Dit is een delicate operatie, omdat de extractie, het transport, de uitdroging of het luchten van het blok de structuur van de bemonsterde grond of de bacteriële activiteit of samenstelling wijzigt.
De hoeveelheid grond die in een lysimeter wordt gedaan varieert van enkele kilo's tot enkele tientallen tonnen. |
| |
Horizontale of verticale toegangen (doorgaans buizen gemaakt van chemisch neutrale materialen), poreus over hun gehele of een deel van hun lengte,
maken de extractie van waterige oplossingen of gassen op verschillende diepten mogelijk vanaf de grond die in de lysimeter is ingesloten. Voor het terugwinnen van de oplossing uit de grond, bijvoorbeeld via een poreuze kaars, kan een handpomp of afzuigsysteem worden aangesloten. |
| |
| Een lysimeter met een verdampingsoppervlak van één vierkante meter vergemakkelijkt berekeningen en omrekeningen (1 liter water = 1 mm/m2). Het weegsysteem moet periodiek worden gekalibreerd om de geldigheid van de metingen te behouden. De recente evolutie van sensoren en meetapparatuur uitgerust met elektronisch geheugen zorgt voor een grote autonomie van het apparaat. Recente apparaten maken punctuele metingen van temperatuur en vochtigheid mogelijk door een laserstraal die de grond minder verstoren. |
|
|
|
| (2) Schema van een weegbare grondwaterlysimeter op een onderzoekslocatie nabij de grondwaterspiegel |
|
| |
De lysimeter wordt meestal geassocieerd met een weerstation om de wind-, vochtigheids- en neerslagomstandigheden te noteren, niet alleen
onder de Stevenson-weerhut, maar ook met thermohygrometrische sensoren op grondniveau. Zonnepanelen leveren ook stroom aan geïsoleerde locaties. |
De lysimeter maakt het mogelijk om het gedrag van water en zijn opgeloste stoffen te bestuderen en te vergelijken terwijl het zich door de bodem verplaatst, of wanneer het via verdamping en transpiratie van planten of de microflora en microfauna van de bodem in het atmosferische compartiment terechtkomt. , oplossen van mineralen, temperatuur afhankelijk van de diepte, het type bodem en de snelheid van vegetatie of de
aard van de planten, elektrische spanning/geleidbaarheid, weerspiegeling van het zoutgehalte, variatie in zuurgraad en hardheid of samenstelling water, debietmeting) . Een precisie-lysimeter maakt de berekening van verdamping over korte perioden mogelijk. Tensiometer- of neutronensondemetingen maken het mogelijk om de "Vocht-diepte-tijd"-relatie te berekenen en het watergehalte naar volume en de bijbehorende droge dichtheid af te leiden. Dit geeft het bodemvochtprofiel. |
| |
| Deze parameters zijn belangrijk voor het bestuderen van de impact van wieden, bodemkorstvorming, verdichting van landbouw- of bosbodems na teeltpraktijken, de impact van verschillende verontreinigende stoffen en/of landbouwinput, opwarming van de aarde, droogte, migratie van verontreinigende stoffen in vervuilde grond, enz. In het laboratorium of in situ is het mogelijk om bepaalde parameters te variëren (bijvoorbeeld om een toename van regenval, gemiddelde temperatuur of juist een afname van deze factoren te simuleren) om bepaalde modellen te kalibreren. |
| |
| Beperkingen |
| |
| Hoewel de onderzochte bodem, natuurlijk of agrarische, stedelijke en/of verontreinigde bodem, zo dicht mogelijk bij het origineel ligt, is dit voor bepaalde kenmerken anders. De samenstelling van de bodem en het ecologisch functioneren kunnen door de opsluiting in de loop van de tijd uiteenlopen. Water komt er bijvoorbeeld binnen en verlaat het, maar geen gravende organismen zoals regenwormen, die een andere populatie-evolutie zullen hebben. Ook de variatie in bodemsamenstelling door micro-organismen en de bijdrage van brongesteente door de wortels zijn verschillend. De verdamping verschilt daar enigszins en horizontale circulatie kan niet plaatsvinden buiten het volume dat door de installatie wordt beperkt. |
| |
| Conventionele gesloten lysimeters laten geen studie toe van water-bodem-wortel-mycorrhiza-systemen in het geval dat de wortels die van grote bomen zijn, alleen voor struiken8. Sommige systemen hebben een thermische traagheid die sterk verschilt van die van de echte grond, maar die kan worden gemeten of gedeeltelijk kan worden gecompenseerd. |
| |
Ten slotte geeft een enkele lysimeter geen informatie over wat er op grote schaal gebeurt, dus het is noodzakelijk om een netwerk van lysimeters
te bouwen die zijn gekoppeld aan piëzometers of andere monitoringsystemen |
| Bronnen:
Wikipedia-fr,
(1,2)
UGT |
|
|
|
|
|
|
