作者:卡伦·B
特拉华大学罗伯茨分校 UD的研究人员和合作者正在探索气候变化对土壤的影响将如何影响军事行动,例如军队的移动或沿海军事基地的建筑和道路的完整性
信用:杰弗里C
追逐 我们走过它,开车经过它,并在它上面建造
然而,可以肯定地说,我们大多数人很少想到脚下的土地
然而,在我们建筑环境中的草地、混凝土、沥青和其他材料下面,土壤为上面的东西提供了结构和稳定性
美国军方希望了解气候影响(如洪水、风暴潮或海平面上升)对其沿海军事基地和设施土壤的影响,这对国家安全至关重要
土壤条件会影响建筑物、道路、桥梁等基础地面的完整性
例如,如果土壤的酸碱度因含盐离子(如风暴潮中的钠离子)含量增加而显著上升,它可能会创造盐条件,从而阻碍地面支持这一必要基础设施的能力
了解这些威胁将为美国海军提供更快、更准确的航线和机动性
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军队
特拉华环境研究所正与美国ERDC工程师研究和发展中心合作
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陆军工程兵部队和路易斯安那州立大学将了解沿海脆弱的军事设施如何受到海平面上升和沿海洪水引起的土壤变化的影响
DENIN已收到3美元
7900万美元的第一年和第二年资金来自美国
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国防部开始这项工作,并有资格获得额外的3美元
8200万英镑的持续资助
由Unidel S
UD植物与土壤科学系土壤与环境化学主席哈洛克·杜邦在UD的工作包括与颜进的跨学科合作
伊丽莎白·古德曼·罗森伯格植物与土壤科学教授,克里斯·米恩,土木与环境工程系教授,特拉华交通中心主任
斯帕克斯说,特别是,目前还缺乏关于当前非盐渍土突然变咸会发生什么的信息
这是一个重要的问题,因为美国国家科学院在2011年的一份报告中估计,海平面上升3英尺将影响128摄氏度
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位于海岸上或附近的国防部设施
“在西部地区,比如亚利桑那州、加利福尼亚州和犹他州的部分地区,已经对已经含盐的土壤进行了大量研究
斯帕克斯说:“对于那些还没有盐渍的土壤,以及如果它们暴露在持续或反复的海水中会发生什么,我们知之甚少。”
“在这个项目中,我们想做的一件事是收集大量沿海土壤的数据,包括美国农业部的数据
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军事设施,对选定的实地地点的关键参数进行密集监测
" 根据这些数据,研究人员将从这些地点收集土壤样本,并在实验室中对它们进行不同的洪水和盐度处理,以更详细地了解影响土壤的物理、化学和生物机制
这些数据将使国防部,特别是ERDC,能够构建复杂的地理空间和建模工具,以了解在各种场景和条件下会发生什么
例如,如果土壤变化发生在U
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空军基地,这对士兵和装备从坦克到卡车的机动性有什么影响,或者对进出军事基地的物资有什么影响?这些信息对学术、政府、商业和非营利部门的非军事决策者也很有用
在德克萨斯州和西部的一些地区,钠含量高的土壤变湿时会膨胀,变干时会收缩
如果你曾经小心翼翼地走过不平坦的人行道,你可能已经亲眼目睹了这种土壤的变化
“你可以想象这会对建筑物的地基产生什么样的影响,”他说
未来几年,研究人员将在东海岸和墨西哥湾沿岸的三个研究地点使用许多仪器进行持续监测
两个长期研究地点将位于特拉华州和路易斯安那州,因为这两个州都是沿海州
第三个地点可能位于大西洋或墨西哥湾沿岸的一个主要军事设施,该设施近年来因飓风而经历了多次洪水事件
UD团队将在不同的洪水或极端天气事件后收集土壤和水样本和数据,以帮助他们了解实地发生的情况,从而在实验室实验中重现这些情况
Sparks将专注于理解在不同盐度水平下发生的土壤化学变化,以及氧气条件从缺氧(富氧)到缺氧(严重缺氧)的变化
现场测量将使斯帕克斯团队能够在实验室建立一个微观世界,探索元素钙、钠和碳循环如何在溶液和土壤固体中发生变化,以响应一系列的氧化和缺氧条件和酸碱度
这些数据将有助于评估不同洪水和盐度情况下对土壤性质的影响,这可能会影响军事基础设施
与此同时,土壤物理学家金将研究这些变化对土壤物理和水文特性及过程的影响
这可能包括研究土壤如何因钠或钙的增加而收缩或膨胀,以及这是否会改变水的保留方式,水如何流动或通过土壤运输,所有这些都会影响土壤的生态功能和军事行动
土木工程师克里斯·米汉将利用这些数据来更好地理解土壤的物理和机械特性是如何随着海平面上升和盐水侵入土壤而变化的
重点领域将包括土壤强度和土壤压缩性的变化,或水流入和流经土壤的方式的变化
这些特性特别重要,因为它们对建在土壤顶部的工程结构有很强的影响,如路面、建筑物或桥梁
对于受环境污染的场地,它们还会影响地下污染物的行为和移动
UD大学本科生、研究生和博士后研究人员将在这项工作中发挥积极作用,获得实地和实验室经验,设计实验,并与具有不同专业领域的伙伴机构同事互动
路易斯安那州立大学在模拟和理解洪水对生态系统的影响方面带来了互补的专业知识
具体来说,路易斯安那州立大学的研究人员对陆地的形状,即地貌,在沿海军事环境中会如何变化感兴趣
斯帕克和他们一样担心
边界地区,如将海岸线与内陆地区分开的沼泽,那里的地形变化非常重要
例如,频繁或持续的海水淹没会改变生态系统支持植被的能力,为内陆的其他变化打开大门
虽然人们并不总是将这些气候影响与国家安全联系在一起,但斯巴克说这些问题是相互关联的
收集到的数据将对未来有一个更清晰的描述
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武装部队在有军事设施或士兵移动的地方提前做好计划
作为一个沿海州,特拉华州容易受到研究中的气候影响,包括海平面上升和洪水
此外,特拉华州还是一个主要军事设施——多佛空军基地的所在地
这些因素使得特拉华州成为一个提出这类问题的理想之地
UD在土壤科学、水资源和其他环境研究方面的专业知识,以及杰出的核心设施,如帕特里克T
哈克跨学科科学与工程实验室,使UD和丹尼研究员特别适合回答他们
“在特拉华州,不仅洪水泛滥,地面也在下沉
这在你有装置的地方很重要,”斯帕克斯说
“这会不会造成整个地貌的进一步变化,从而影响军事行动?这些是我们希望回答的一些问题
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