Nové CRNS stanice zpřesňují monitoring vody v krajině

Neutrony z vesmíru pomáhají sledovat sucho

Odborníci z Fakulty životního prostředí ČZU v Praze instalovali nové CRNS stanice pro sledování půdní vlhkosti. Technologie založená na měření neutronů vznikajících působením kosmického záření umožňuje získávat data o množství vody v půdě na ploše velikosti několika hektarů, která pomáhají při hodnocení sucha, zpřesnění modelů i plánování adaptačních opatření v posttěžební krajině.

Dostatek vody v půdě patří mezi klíčové předpoklady zdravě fungující krajiny. Ovlivňuje stav vegetace, vsakování srážek, odtok vody i odolnost území vůči suchu. Odborníci v rámci projektu RUR proto instalovali nové CRNS stanice (Cosmic-Ray Neutron Sensing), které umožňují sledovat prostorově reprezentativní vlhkost půdy v krajině.

Na rozdíl od běžných půdních sond, které měří vlhkost pouze v jednom místě (bodě), poskytují CRNS stanice informaci za výrazně větší území o ploše několika hektarů. Díky tomu lépe zachycují skutečný stav půdní vlhkosti v heterogenní krajině a umožňují lepší propojení se satelitními daty.

Stanice byly instalovány v rámci terénního monitoringu zaměřeného na hodnocení vodního režimu a ekologické stability území v posttěžební krajině.

Jak CRNS funguje

Metoda CRNS využívá sekundární neutrony vznikající působením kosmického záření v atmosféře. Jejich počet v blízkosti zemského povrchu je ovlivněn množstvím vodíku v okolním prostředí. Protože je vodík v krajině z velké části vázán ve vodě, lze z naměřeného signálu po kalibraci odvozovat obsah vody v půdě.

Výhodou této metody je, že poskytuje integrovanou informaci za širší plochu, nikoli pouze bodové měření. To je důležité zejména pro hodnocení sucha, vodního režimu území i obnovy krajiny.

Přínos pro výzkum i obnovu krajiny

Získaná data pomohou lépe sledovat vývoj půdní vlhkosti v čase, zachytit nástup suchých epizod a vyhodnocovat reakci krajiny na srážky nebo delší období bez deště. Současně poslouží jako důležitý podklad pro zpřesnění hydrologických modelů a ověřování dat ze satelitního monitoringu.

„CRNS technologie nám umožňuje sledovat půdní vlhkost v měřítku hektarů, které je pro hodnocení vodního režimu krajiny reprezentativnější než klasická bodová měření. Získaná data jsou důležitá nejen pro výzkum, ale také pro návrh a vyhodnocování praktických opatření v území,“  říká Ing. Lukáš Jačka, Ph.D. z katedry Vodní hospodářství a environmentálního modelování.

Zvláštní význam má tento monitoring v posttěžební krajině, kde jsou půdní a hydrologické podmínky často velmi proměnlivé. Data z CRNS stanic tak mohou přispět k lepšímu porozumění fungování území i k návrhu opatření pro odolnější a lépe adaptovanou krajinu.