Los científicos del suelo y los sedimentos han entendido desde hace tiempo la importancia de la distribución del tamaño de las partículas en su campo. Prácticamente todos los aspectos del flujo de agua del suelo, el contenido de carbono y nitrógeno, la acidez, la aireación y la disponibilidad de nutrientes están relacionados con el tamaño de las partículas.
Se han desarrollado diversos enfoques para clasificar muestras en formatos útiles para categorizar muestras y predecir comportamientos. Algunos científicos del suelo clasifican las partículas del suelo en arena, limo y arcilla, y las cantidades relativas se utilizan para definir la textura de una muestra. Los tamaños de las separaciones de suelo según el sistema de clasificación del Departamento de Agricultura de EE. UU. (USA) son los siguientes:
Figura 1. Sistema de clasificación de suelos del USDA
El análisis y la clasificación de la muestra pueden utilizarse para crear un triángulo de textura, como se muestra a continuación:
Figura 2. Triángulo de textura del suelo, que muestra las 12 principales clases texturales y escalas de tamaño de partículas según lo definido por el USDA.
Las fracciones del suelo otorgan características específicas al suelo. La arcilla mejora la capacidad de retención de nutrientes, aumenta la retención de agua y la estabilidad del suelo, pero a veces es difícil de labrar. Los suelos ricos en arena suelen tener buen drenaje, aireación y son relativamente fáciles de arar. Los suelos ricos en limo serán intermedios.
Otro enfoque para clasificar muestras de suelo y sedimento utiliza la escala Phi – véase más abajo:
Figura 3. La escala Phi es una escala de tamaño de partículas de sedimento, definida como una transformación logarítmica de la escala geométrica de tamaño de grano de Udden-Wentworth.
La información sobre el tamaño de partículas de los sedimentos también puede utilizarse junto con los datos de velocidad actual para predecir si la muestra es más probable que se deposite en el lecho del río o sea transportada río abajo. El diagrama de Hjulström que se muestra a continuación se utiliza para este tipo de predicción.
Figura 4. Diagrama de Hjulström
Históricamente, las mediciones del suelo se realizan tediosamente mediante tamizado y rototap (no útil para fracciones de tamaño de arcilla), análisis gravimétrico o métodos de pipeteo. Estas opciones son laboriosas y no adecuadas para el análisis de suelos a granel. Por estas razones, los institutos de investigación utilizan difracción láser, un analizador automatizado de tamaño de partículas basado en calibración con el USDA para medir una variedad de aplicaciones en suelos y sedimentos. El analizador de tamaño de partículas LA-960V2 está especialmente cualificado para muestras de suelo y sedimento, ya que tiene un rango dinámico de 0,01 a 5.000 micras, el más amplio de cualquier sistema disponible.
Figura 5. Transformación de grafo a escala phi LA-960V2 a partir del análisis del tamaño de partículas por difracción láser
Acompaña al Dr. Scott Werts, profesor asociado de Geología en la Universidad de Winthrop, mientras comparte su investigación centrada en la utilización de diversos aspectos de la química del suelo y el tamaño de las partículas para investigar la captura de carbono a largo plazo en suelos, el calentamiento en suelos por incendios superficiales y la geomorfología y composición de isótopos estables de núcleos de turba para estudios paleoclimáticos:
Análisis del tamaño de partículas del suelo y extracción de fracciones arcillosas
Analizador de Distribución de Tamaño de Partículas por Difracción Láser
Analizador de Distribución de Tamaño de Partículas por Difracción Láser
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