水は動作しません。 それは物理的に浸食を介して切り株の丘にそびえ立つ山を身に着けています。 水の動きは、私たちが依存している湖、川、地下水の広大なネットワークに供給する一定の流れを提供します。 しかし、水は私たちが見ることができない私たちの生活の他の多くの側面、特に私たちの環境の化学を制御します。 水の陰の化学作用の一つは、浸出のプロセスです。 その名前はヒルや他の不気味なcrawliesの考えをもたらすかもしれないが、それは非常に異なるものです。 だから、浸出とは何ですか？
画像1。 臨界ゾーンを通って水が浸出する。 雨は、土壌プロファイルの上にツリーの断面に落ちます。 雨は植物に落ち、地面のプール、および土のプロフィールを通ってにそして浸出する。 浸出は、薬としてのヒルの使用と混同しないでください。
浸出は、薬としてのヒルの使用と混同しないでください。
“浸出”という言葉は、中世後期の英語の”leche”または古い英語の”leccan”のいずれかに由来していると考えられています。 現在、浸出は、主に土壌または岩石を介して可溶性物質または小さな粒子を運ぶ水のプロセスを記述する。 このプロセスは些細なようですが、浸出は臨界ゾーンの重要なプロセスの一つであり、化合物が移動する速度と方向を制御します。
浸出は、実際には同時に発生する二つの重要なアクションです：（1）表面との化学的相互作用と（2）水の物理的な動き。 水が岩や土を通過すると、それは材料の表面と相互作用します。 鉱物の表面の混合物は分解されるようになることができます。 さらに、水の物理的な動きは、粒子を除去して移動させることができる。 浸出は、溶解した物質のような化合物や、分解する植物材料、細かい岩石の断片、微生物などのより大きな材料を臨界帯全体に輸送することができます。
農業生態系では、浸出は塩の蓄積を防ぐことと土壌から栄養素を除去することの重要なバランスです。 半乾燥地域の乾燥した土壌では、塩は土壌の上の地平線に蓄積する可能性があります。 米国の食糧農業機関は、灌漑された農地の45万ヘクタールのうち230万ヘクタールが塩の影響を受けていると推定している。 これらの土壌は、浸出が限られているために塩の蓄積に苦しんでいます。 これらの塩（浸出画分として知られている）を上部土壌の地平線から浸出させるための適切な量の水がなければ、植物の成長はわずかに深刻な影響を 影響は、植物の耐塩性および土壌中に蓄積する塩の種類に依存する。一方、過剰な浸出は、土壌、特に硝酸塩およびリン酸塩から栄養素を洗い流すことができる。
一方、過剰な浸出は、土壌から栄養素を洗い流すことがで ミネソタ大学の栄養管理の拡張の専門家によると、硝酸塩の過剰な浸出は、タイル排水から地下水や湖に影響を与える可能性があります。 農業排水における硝酸塩および他の化合物の移動は、集中的に管理された景観（IML）CZOで研究されている重要な問題である。 博士によって説明されているように、農業や”Hydrocomplexity”における水を理解することは、”青革命”の一部です。 Praveen Kumar(Kumar,2015)。
浸出は風化した岩石や岩盤にも影響を与える可能性があります。 水は、鉱物粒の間と岩の小さな亀裂の中の小さなスペースに収まることができます。 追加の水が岩の中に移動すると、それは2つの方法で岩からの元素の浸出を引き起こす可能性があります：溶解と酸化。 水の表面下の動きは、堆積岩、特に石灰岩のような炭酸カルシウム岩の溶解を引き起こす可能性があります。 これは、陥没穴や浸食などの危険につながる可能性があります。水が岩の中に移動するとき、それは一般的にそれと一緒に酸素を運びます。
低酸素条件下で形成された岩石への酸素の導入は、一度不動の金属が急速に動員されるようになることを可能にするカスケード化学反応を引き起こ 浸出によって引き起こされるこの酸化は、酸鉱山排水の主な要因の1つです！ 鉄や他の以前に酸化されていない金属の浸出が始まると、得られた酸鉱山排水を逆転させることは困難です（BBCによる酸鉱山排水のこの記事をチェッ
浸出は、木の頂部の土壌、レゴリス、岩の上の高さでも発生する可能性があります。 降雨が葉の上に着陸すると、水は葉の表面と相互作用し、葉から溶解したイオンを蓄積する可能性があります。 葉から溶存イオンを除去する降雨のこのプロセスは、一般的に葉面浸出と呼ばれています。 Van Stan et al(2012)によるChristina川流域の温帯落葉樹の研究では、降雨は葉からカリウム、カルシウム、マグネシウムを有意に浸出させた。 しかし、著者らは、これが降雨の季節と強度に依存していることを発見した。
これらは浸出のほんの一部の例であり、より多くのものが存在します！
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科学オン！
ジャスティンリチャードソン
クリティカルゾーン天文台ポスドク研究員