Water and temperature dynamics of Aquands under different uses in southern Chile

Abstract

Aquands are soils derived from holocenic volcanic ashes located in southern Chile. Due to the presence of very high levels of organic matter (30 %), these soils present a high total porosity (80 %) but at the same time, a limited water storage capacity due to their shallow soil depths. The aim of this work was to analyze the influence of land use change of a Duric Histic Placaquand (Ñadi) soil on soil physical properties and their consequences on water and temperature dynamics. The volumetric water content (θ Field ) and soil temperature (T) were registered at different depths in a Ñadi soil under a secondary native forest (sNF) and naturalized grassland (NG). Undisturbed soil samples were collected to analyze the water retention curve, saturated (Ks) and unsaturated (Ku) hydraulic conductivity and water repellency. The dynamics of rainfall and water table depth (WT) were registered using a rain gauge and groundwater wells. The land use change of a Ñadi soil from sNF to NG induced soil structural changes in the first 15 cm of soil reducing the amount of macropores under NG and affecting the hydraulic conductivity function as well as θ Field and T dynamics, i.e. while the WT in winter reached the soil surface in the NG, under sNF the air-filled pores were still present. Similarly, the T gradients increased as Ɵ Field decreased, being more intensive under NG. A nonhomogeneous soil wetting and water infiltration was assessed, which can be related to an increased spatial water repellency, soil hydraulic properties and rainfalls.

Water transport and tracer mixing in volcanic ash soils at a tropical hillslope: A wet layered sloping sponge

“…One of the main factors behind this knowledge gap is the lack of data sets that allows full disentanglement of water flow and mixing processes in the subsurface (Vereecken et al, ). The use of hydrometric information (e.g., soil moisture and/or matric potential data) has been helpful to identify, for example, (a) spatial and/or temporal dynamics of soil moisture (Blume, Zehe, & Bronstert, ; Hasegawa & Eguchi, ), (b) hydrometeorological controls on soil moisture response during rainfall events (Tenelanda‐Patiño, Crespo‐Sánchez, & Mosquera‐Rojas, ), (c) subsurface flow processes (Eguchi & Hasegawa, ; Hasegawa & Sakayori, ), and (d) the effects of land use and/or land cover change in soil moisture dynamics (Dec et al, ; Montenegro‐Díaz, Ochoa‐Sánchez, & Célleri, ) in plots and hillslopes underlain by Andosols. Nevertheless, hydrometric observations alone are insufficient to shed light on water mixing and aging within these soils.…”

Comparación florística y alteración antrópica de tres turberas esfagnosas en la Región de Aisén, Chile: buscando indicadores de perturbación por manejo

“…En el caso de las turberas, esta explicación tampoco sirve porque dada las extremas condiciones del biotopo no pueden subsistir en él malezas ruderales propias de condiciones de cultivo, más favorables, lo que se demuestra con la presencia de ellas en praderas que reemplazan al bosque nativo en el mismo macroclima de las turberas, pero en suelos sin anegamiento (Walter, 1997). La forma de vida que destaca es la de caméfitos y que caracteriza a lugares extremos como son las turberas, donde faltan nutrientes minerales y también oxígeno por anegamiento (Thiers et al, 2007;Dec et al, 2017), lo que impide la oxidación de la materia orgánica del sustrato disminuyendo la actividad biológica del mismo.…”

Historial de uso de un suelo Ñadi: consecuencias sobre la capacidad efectiva de almacenamiento de agua/aire y la continuidad del medio poroso

“…En el presente estudio, los cambios ocurrieron principalmente en superficie (Cuadro 1), ya que a mayor profundidad no hubo diferencias importantes. Esto se puede deber a que las presiones ejercidas son menores en profundidad y/o son absorbidas principalmente por el agua, ya que, según varios autores (Janssen et al, 2004;Thiers et al, 2007;Dec et al, 2017) estos suelos permanecen bajo saturación hídrica durante los meses con mayor precipitación en invierno y parte de la primavera (4-6 meses). Los cambios en la porosidad y su distribución, indican que el suelo está bajo constantes modificaciones, que dependerán del manejo del suelo (labranza, pastoreo) (Dörner et al, 2009b), como el tipo de uso y la ocurrencia de ciclos naturales de mojado y secado (Seguel y Horn, 2006).…”

“…Los Ñadi se caracterizan por ser ricos (30-40%) en materia orgánica (MO), como un Trumao, pero a diferencia de estos, se distinguen por la poca profundidad del perfil del suelo y por la presencia de un horizonte plácico de 2 a 4 mm de espesor, fuertemente cementado por Fe, Al y Si, en algunos casos discontinuo e impermeable (IREN-UACh, 1978;Luzio et al, 1989;Besoaín et al, 1992), que se ubica sobre un sustrato fluvioglacial. La presencia de esta capa, llamada localmente "fierrillo", impide la infiltración de agua durante los meses lluviosos de invierno y provoca una desecación extrema durante los meses de verano, debido a que se impide la recarga de agua desde las estratas subyacentes (Dec et al, 2017). Según Schlatter y Schlatter (2004) los Ñadi permanecen de 4 a 8 meses saturados de agua, debido al lento drenaje horizontal (dada la topografía plana) y la limitada o nula percolación profunda (por la cementación de arenas y/o gravas).…”