Maankosteus

Runoff

Vedellä on suuri merkitys maan biologisissa ja kemiallisissa prosesseissa. Seurantametsikkömme maaperä on moreenimaata, kuten suurin osa Suomen maaperästä.

Tällaisen maaperän kyllästyneen maan kosteus on noin 50% tilavuudesta, jolloin kaikki huokoset maassa ovat täyttyneet vedellä. Näin korkea maan kosteusprosentti voi olla esimerkiksi kevätvalunnan aikaan.

Kesällä maan kosteus voi kovassa kuivuudessa laskea 10%:iin. Normaalisti kesällä maan kosteus vaihtelee välillä 25-30%, sateen jälkeen jopa 35%.

Maankosteudella ei ole vuorokausi- eikä vuodenaikaissykliä, vaan maankosteus laskee kuivina aikoina ja nousee sateen jälkeen.

Maankosteus voidaan määrittää tilavuuskohtaisesti (m3m-3) tai paineena (kPa) monilla eri menitelmillä. Jatkuvissa mittauksissa kaksi eri menetelmää ovat yleisimmin käytössä: 1) time domain reflectometry (TDR), joka mittaa veden määrää, ja 2) erilaiset tensiometrit, jotka mittaavat veden jännitystä.

TDR-tekniikka perustuu ruostumattomiin teräspiikkeihin, jotka asennetaan maahan.  Ne generoivat sähkömagneettisen pulssin ja tarkkailevat maan heijastamaa energiaa.

Maankosteus voidaan määrittää analysoimalla heijastuneen signaalin suuruutta, kestoa ja muotoa. Aalto kulkee märässä maassa hitaasti ja kuivassa nopeasti.

Maan kosteus kasvaa sateen jälkeen, kuten kuvassa on tapahtunut 3. heinäkuuta, ja laskee sateettomina aikoina. Mittaukset ovat mittausasemaltamme heinäkuulta 1998.

Tensiometrit mittaavat maaveden jännitettä tai alipainetta kuten kasvin juuri mitaten sitä voimaa, joka kasvien tulee käyttää saadakseen veden maasta. Käytännössä se on vedellä täytetty maahan työnnetty muovinen putki, jonka alapäässä on vettä läpäisevä keraaminen osa. Maan kuivuessa se vetää vettä tensiometrin sisältä keraamisen osan kautta aiheuttaen putkeen mitattavan alipaineen. Mitä kuivempaa maa on, sitä suurempi on alipaine.