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Assessment of the impact of soil heating on soil cations using the degree-hours method Evaluación del impacto del calentamiento del suelo en los cationes del suelo utilizando el método de los grados-hora Avaliação do impacto do aquecimento térmico nos catiões do solo recorrendo ao método dos graus-hora

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Author(s): Javier Cancelo-González | María Ermitas Rial-Rivas | Nieves Barros | Francisco Díaz-Fierros

Journal: Spanish Journal of Soil Science
ISSN 2253-6574

Volume: 2;
Issue: 3;
Date: 2012;
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Keywords: Fire severity | soil chemistry | soil exchange capacity | Severidad de un incendio | química del suelo | capacidad de cambio del suelo | Severidade do fogo | química do solo | capacidade de troca do solo

ABSTRACT
Important factors in the evaluation of fire severity are the duration of the soil exposition to a certain temperature as well as the factors that determine the thermal transmissivity on the soil (moisture, texture, organic matter content, etc.). The aim of this work was to apply the degree-hours method (DH) to characterize the thermal impact of forest fires in soils. Thermal treatments in the laboratory were conducted using soil samples in order to study the effects in the soil exchange complex. The results showed the effect of the supplied degree-hour (DH) on the cation exchange capacity (CEC), which was expressed by a continuous exponential decrease in the CEC. This function may better explain the process of the decreasing of CEC than only the maximum temperature values. The sum of cations extracted in relation to the thermal treatment gradually increased with temperature or DH, and tended to stabilize at high values. The concentration of the different cations extracted increased gradually with the intensity of heating, and when related to the DH appeared to fit an equation of the type y=a+bxc with a high degree of confidence. Analyses of the results show that the measurement of the heat supplied to the soil is a useful parameter with which to interpret pedologic changes, especially when those changes happen continuously over time.Para la evaluación de la severidad de un incendio, tanto la duración de la exposición del suelo a una determinada temperatura como los factores que determinan la capacidad de transmisión térmica en el suelo (humedad, textura, contenido en materia orgánica, etc.) son parámetros importantes a tener en cuenta. El presente estudio tiene como objetivo la aplicación de la metodología de los grados-hora (DH) en la caracterización de los impactos térmicos de los incendios forestales en el suelo. Los tratamientos térmicos se realizaron en el laboratorio usando muestras de suelo recogidas en el campo sin alterar su estructura para estudiar su efecto en el complejo de cambio del suelo. Los resultados obtenidos muestran un claro efecto en la capacidad de intercambio catiónico (CIC) en función de los grados-hora (DH) suministrados, observándose un proceso de disminución continuo de carácter exponencial. Esta función podría explicar de forma más evidente el proceso de reducción de la CIC que los valores máximos de temperatura alcanzados. Analizando la suma de cationes extraíbles y su relación con el tratamiento térmico se observa como esta se incrementa gradualmente con la temperatura o los DH con una tendencia a la estabilización. Los diferentes cationes extraídos muestran un incremento progresivo con la intensidad del calentamiento, que cuando se relacionan con los DH pueden ajustarse a una función del tipo y=a+bxc con un elevado grado de confianza. La utilización de los DH como medida del calor aportado al suelo puede ser un parámetro adecuado para establecer relaciones con los cambios edáficos que se pueden desencadenar en el mismo, sobre todo en el caso en el que los procesos varíen de forma continua en el tiempo.Para a avaliação da severidade de um incêndio, tanto a duração da exposição do solo a determinada temperatura como os fatores que determinam a transmissão de calor no solo (humidade, textura, conteúdo em matéria orgânica, etc.) são parâmetros importantes a considerar. O presente estudo tem como objectivo a aplicação da metodologia dos graus-hora (DH) na caracterização dos impactos térmicos dos incêndios florestais nos solos. Os tratamentos térmicos foram realizados no laboratório utilizando amostras de solo recolhidas no campo com a estructura inalterada de modo a avaliar o efeito das mesmas no complexo de troca do solo. Os resultados obtidos mostram um claro efeito na capacidade de troca catiónica (CTC) em função dos graus-hora (DH) administrados, verificando-se um decréscimo contínuo de carácter exponencial. Esta função explica de forma mais evidente o processo de redução da CTC do que apenas os valores máximos de temperatura alcançados. Considerando a soma de catiões extraíveis em comparação com o tratamento térmico, o valor da soma aumenta gradualmente com a temperatura ou graus-hora com uma tendência a estabilizar para os valores mais elevados. A concentração dos diferentes catiões extraíveis aumentou progressivamente com a intensidade do aquecimento e relativamente aos DH, podendo ser ajustada por uma função do tipo y=a+bxc com um alto grau de confiança. A partir dos resultados pode concluir-se que a medição do calor fornecido ao solo pode ser um parâmetro apropriado para interpretação das alterações edáficas produzidas, nomeadamente quando estas ocorrem de forma contínua.
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