Modelización del transporte difusivo de gases en el conjunto suelo-roca. Aplicación al análisis e interpretación de datos microclimáticos en sistemas kársticos someros

Abstract

Los ambientes subterráneos, ampliamente distribuidos en los distintos ecosistemas terrestres, contienen un volumen significante de aire subterráneo con altas concentraciones de CO2 producido en el suelo. Concretamente, los sistemas kársticos constituyen emisores o almacenes temporales naturales de CO2 que, durante su estado de ventilación, emiten CO2 a la atmósfera. La caracterización de la dinámica gaseosa de estos ambientes subterráneos es, por tanto, fundamental para conocer y determinar el intercambio gaseoso que se produce entre los mismos y la atmósfera exterior. El estudio se centra, fundamentalmente, en la Cueva del Rull aunque, de forma paralela, también se han estudiado ciertos aspectos de la Cueva de Altamira para poder comparar los resultados de ambos espacios subterráneos y poder relacionarlos entre sí. Se ha desarrollado un estudio de los parámetros microclimáticos y gases traza (CO2 y 222Rn) con el objetivo de estudiar la evolución natural de su dinámica gaseosa y la influencia que las visitas ejercen en ella, puesto que se trata de una cueva visitable. El análisis de los datos registrados se realiza implementando el análisis de wavelets. Otro punto de la investigación se aborda mediante el estudio del suelo que existe sobre una cueva. El suelo forma parte de la membrana que separa la atmósfera subterránea de la exterior, y es responsable de regular la conexión existente entre ambas. Por esta razón, dos suelos diferentes, ubicados sobre dos cuevas distintas (Cueva del Rull y Cueva de Altamira) han sido estudiados, tanto en campo como mediante ensayos de laboratorio. El estudio de la dinámica gaseosa de la Cueva del Rull (CO2 y 222Rn) ha demostrado su dependencia de los parámetros climáticos, fundamentalmente de la diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior. La conexión entre la atmósfera subterránea y la exterior queda controlada por el estado del suelo ubicado sobre las cuevas. La temperatura y humedad del suelo son responsables de la variabilidad en la producción de CO2 en el suelo. Las proyecciones futuras sobre el clima confirman que, para el área de estudio, las temperaturas aumentarán y el clima se volverá más seco. Esto repercutirá, directamente, en la producción de CO2 del suelo, y consecuentemente, variará la cantidad de gas almacenado en la cueva y la cantidad que, posteriormente, será emitida a la atmósfera exterior.