Efecto de la evapotranspiración generada por el pasto Kikuyo (Pennisetum clandestinum) en la succión de suelos granulares.

Abstract

En la actualidad el mundo se encuentra inmerso en una serie de cambios climáticos que son el resultado del calentamiento global (Costa, 2007). Estos fenómenos han originado que desde la ingeniería misma se haga una transición de alternativas y procesos constructivos convencionales a alternativas verdes y más amigables con el medio ambiente. Para lograr esta transición, es necesario entender la interacción existente entre el suelo, planta y atmosfera.

Las coberturas vegetales tienen efectos positivos para reducir problemas de inestabilidad en taludes, entre los cuales se encuentra la prevención de erosión, el aporte a la resistencia a la tracción que depende del tipo y forma de la raíz de la planta y por último el cambio en el régimen de humedad dentro de la masa de suelo que se da por el efecto de la evapotranspiración. Cuantificar el incremento en las propiedades hidro-mecánicas del suelo es un reto dada la complejidad de las interacciones entre estos dos elementos (suelo-planta). Este reto se dificulta más debido a la variabilidad espacial que tienen a presentar sus respectivas propiedades (Bourrier et al., 2013).

En este trabajo se analizó el incremento de la succión, la cual fue determinada a partir del cambio en la humedad volumétrica del suelo generado por el efecto de la evapotranspiración del pasto Kikuyo (Pennisetum clandestinum). Para determinar este cambio en el régimen de humedad, se implementó un modelo de columna de suelo, en el cual, se instalaron un conjunto de sensores de humedad volumétrica a diferentes profundidades. Los sensores estaban conectados a un sistema de adquisición de datos que permitió captar lecturas de humedad con una periodicidad de 15 minutos durante un tiempo de 90 días. Los valores de humedad fueron recolectados para dos tipos de suelos diferentes, un suelo bien gradado y otro mal gradado de acuerdo al sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS).

The planet is suffering a series of climate change as a result of global warming. These phenomena have forced the engineering discipline to look for alternative construction methods that are greener and friendlier with the environment. In order to achieve this transition, it is needed to understand the interactions between soil, plant and atmosphere.

Vegetable covering have positive effects in reducing instability in slopes, amongst there are erosion prevention, aiding traction resistance, depending on the type and shape of the root of the plant, and finally in the change in the humidity profile inside the soil mass caused by evapotranspiration. Quantifying the increment in the hydromechanical properties of the soil remains an challenge given the complexity in the interactions between the soil and the plant. This challenge is further complicated due to the spatial variability in these properties.

In this work we analyzed the increment in suction, determined from the change in volumetric humidity of the soil, generated by the effect of evapotranspiration of Kikuyu grass (Pennisetum clandestinum). In order to determine this change in the humidity profile a soil column model was built, in which a set of volumetric humidity sensors were installed at different depths. The sensors were connected to data acquisition system that was able to register the humidity reading with a rate of 15 minutes during a period of 90 days. These humidity values were collected for two types of soil, a well graded soil and a poorly graded one according to the Unified Soil Classification System (USCS)