nøkkelbegreper
jorderosjon
Økologi
Geologi

Innledning
kanskje du prøver å spare vann. Kanskje du allerede reduserer, gjenbruker og resirkulerer. Men har du noen gang vurdert å bevare jord? Kanskje du ikke har det, men jorderosjon-slitasje av jord ved vann, vind og andre naturlige krefter—kan være et stort økologisk problem. Produktive jordbruksmarker kan forsvinne som næringsrik matjord i felt vasker bort når tunge regner rammer dem. Vannveier kan da bli forurenset som plantevernmidler og gjødsel vasker inn i dem. Selv menneskeliv og eiendom er truet når jorderosjon forårsaker gjørme – og jordskred. Den økonomiske kostnaden for jorderosjon er anslått til flere milliarder dollar hvert år FOR USA alene. Dette er et alvorlig problem; kan du bidra til å løse det? Gjør denne aktiviteten og lær hvordan du kan redde jorda med noe mer enn noen få planter!

Bakgrunn
jorderosjon er delvis forårsaket av regn avrenning vaske bort jord. «Avrenning» refererer til vannet som strømmer over jordens overflate. Det oppstår når jorda er mettet eller ikke i stand til å absorbere mer vann.

En måte å bidra til å bekjempe jorderosjon bruker planter, som har omfattende rotsystemer som kan bidra til å «ta tak i» jord og holde det klumpet sammen. Du har kanskje sett dette når du trakk en plante som et ugress eller grønnsak ut av bakken og en klump av jord klamret seg til sine røtter. Planter bidrar også til å absorbere noe av vannet i jorda. Disse effektene gjør det vanskeligere for vann å vaske jorden bort. Planter også bidra til å redusere erosjon på andre måter, for eksempel å bryte vinden som kan blåse tørr matjord bort.

nå som du vet mer om jorderosjon, la oss se hvordan regn bidrar til vannerosjon.

Materialer

• Saks eller skarp kniv (Har en voksen hjelp når du bruker disse redskapene.)
• Ren, tom en-gallon beholder med lokk (for eksempel en plast melk jug)
• Vann
• to aluminium brød panner (Alternativt kan du bruke to solide skoesker som er like i størrelse. Pass på at de er minst syv centimeter dype.)
• Skitt (potting jord fungerer godt)
• To aluminium, ni-by-13-tommers kake panner (Alternativt kan du bruke grunne plastbeholdere som er omtrent tre centimeter dyp og bred nok for kortsiden av brød panner eller skobokser å hvile i beholderne.)
• 12 til 14 plastgafler
• To blokker, grunne plastbeholdere eller andre gjenstander som kan brukes til å stikke opp en kant av en brødpanne til en høyde på omtrent tre til fem centimeter (Sørg for at begge elementene er i samme høyde og at disse objektene kan bli våte. Unngå å bruke de som ikke skal bli våte, for eksempel bøker.)
• Utendørs testområde med en flat, jevn overflate hvor det er lett å rengjøre sølt vann og jord (du vil sannsynligvis søle vann og jord i denne aktiviteten. Pass på å beskytte surface eller bruk en overflate som ikke blir ødelagt hvis den blir våt og skitten.
• Liten hagespade, kakeserver eller spatel (valgfritt)

Forberedelse

• Be en voksen om å bruke saksen eller kniven til å stikke et hull rett over håndtaket på en gallonbeholderen. Dette hullet vil tillate luft å komme inn i vannlåsen som væske helles ut. Det kan være ganske stort, en halv til en centimeter fungerer bra. (Merk: hvis du har en vannkanne med en regnspire som henter i mange små regnlignende bekker, kan du hoppe over disse trinnene og bruke vannlåsen til å simulere regn.)
• Be en voksen stikke hull i toppen av krukken på motsatt side av håndtaket for at «regnet» (vannet) skal komme ut. Tre rader med fem hull hver fungerer bra. Disse hullene må være litt mindre, om en to millimeter diameter fungerer bra. Ikke bekymre deg hvis hullene ikke er akkurat like store eller ikke er pent organisert i rader. Du kan teste hvordan det simulerer regn og foreta justeringer om nødvendig. Tror du tallet og / eller størrelsen på hullene vil endre typen regn du vil skape?
• for å teste vanning kan fylle den halvveis med vann og lukke beholderen. Over en vask eller i et uteområde som kan bli våt, vippe kan så vann strømmer fra de mindre hullene. Etterligner det regnet godt? Spill rundt med vinkelen du vipper beholderen på. Hvis vannet renner ned på siden av beholderen, vippe den mer. Hvis regnet kommer ut av det store hullet, så vel som de små, vippet du beholderen for langt. Hva slags regn får du: kraftig regnskyll, jevn regn, duskregn? Gjør justeringer til hullene om nødvendig. Målet er å etterligne en jevn, kraftig regn.
• Fyll de to brødpannene med jord. Mens du gjør det, bryte opp noen klumper av jord som er til stede. La litt plass på toppen slik at jorda så avrenning ikke flyter over kantene. Jordlaget skal være minst seks centimeter dypt.
• Ideelt sett ville du dyrke planter i en panne. Det tar tid! For å fullføre dette prosjektet raskere, vil du bruke plastgafler til å simulere planter. Tindene og det buede området av gaflene vil simulere rotsystemet.
• » Plant » gafler i en boks. Fordel gaflene rundt slik at området er jevnt dekket. Plante gaflene dypt inn i jorden slik at de buede områdene av gaflene med tindene (spisse deler) er i jorda og bare håndtakene stikker ut. Fjern nå den øverste halvdelen av en kort side av hver brødpanne. For å gjøre dette, bruk en liten hagespade, kakeserver, spatel eller hendene for å lage to vertikale kutt på den ene kortsiden av en brødpanne hvor den møter de lengre sidene, og brett deretter ned eller fjern litt over halvparten av den korte siden for å utsette jorda. Dette vil tillate jord å strømme ut av brød pan når du gjør din erosjon test. Gjenta dette trinnet med den andre brødpannen.
• Plasser en blokk (eller gjenstand som kan bli våt) med en høyde på tre til fem centimeter ved siden av en tom kakepanne på den flate arbeidsflaten. (Kakepannen vil samle erroded jord.)
• Plasser «kuttenden» av en brødpanne i kakepannen og skyv blokken tilbake til den andre enden av brødpannen hviler på blokken. Jordens overflate vil være i en vinkel. Dette gjør at du kan etterligne en liten skråning som bakken på en ås. Forventer du avrenning å være et større problem på åssidene sammenlignet med flate overflater?
• Gjenta det forrige trinnet med den andre kakepannen, blokken og brødpannen, slik at du har to identiske oppsett: en der jorden inneholder gafler (erstatningsplanter) og en annen med bar jord. La litt plass mellom oppsett så sølt vann og jord fra ett oppsett ikke forstyrrer den andre.

Prosedyre

• Fyll vannbeholderen tre fjerdedeler full av vann.
• bruk vanningsbeholderen til å simulere regn over en brødpanne eller skoeske. Hold vannbeholderen høyt nok, slik at regnet faller på hele bredden av brødpannen samtidig. Hvis du ikke klarer å dekke hele lengden på brødpannen på en gang, må du konsentrere deg om den øvre delen. Vær forberedt-vann vil gå til sidene av pannen og jord kan splatter ut av pannen, og derfor trengte du å beskytte arbeidsflaten din. Gjør observasjoner som regner kommer ned på jorden. Hva skjer først? Ser du endringer i jordoverflaten? – Ser du jordplatene? Oppstår avrenning (vann som strømmer over jordoverflaten) umiddelbart? Ser du en plutselig endring etter en liten stund? Hvorfor tror du denne endringen vil skje? Vann denne jorda til vanningsbeholderen er tom.
• Fyll vannbeholderen tre fjerdedeler full igjen og bruk den til å simulere regn på en smiliar måte over den andre brødpannen eller skoboksen. Pass på at du fyller vannbeholderen til et tilsvarende nivå, vipp beholderen på samme måte og hold den i samme høyde. Hvorfor tror du dette er viktig? Ville endre disse variablene betydelig simulere regn med en annen intensitet? Tror du at regnintensiteten påvirker typen og mengden erosjonsskader det forårsaker?
• Vann den andre brødpannen eller skoboksen til beholderen er tom. Hva observerer du denne gangen? Ser du noen forskjeller mellom de to forsøkene?
• Avhengig av jordtype og størrelse på brødpanner eller skobokser, kan det hende du ikke ser betydelig erosjon etter den første nedspenningen. Hvis dette er tilfelle, fylle du din vanning jar halvveis og simulere en annen regnskyll på brød panner eller skobokser, en om gangen. Om nødvendig, gjenta til du observerer betydelig erosjon som skjer i minst en brødpanne eller skoboks. Skjer erosjon etter samme mengde regn for begge oppsettene?
• for å se mengden erodert jord i kakepannen, vipp kakepannene litt (en om gangen) for å tømme vannet. Noen jord suspendert i vannet vil renne ut med det, men flertallet av erodert jord vil bosette til bunnen og bo i pannen.
• Sammenlign mengden erodert jord samlet for begge forsøkene. Finner du mer, mindre eller like mengder erodert jord?
• hvordan tror du gafler ligner på små planter? Hvordan tror du de er forskjellige? Tror du å ha små planter i brødpannen eller skoboksen ville ha bidratt til å redusere erosjon ytterligere?
• hvordan tror du virkelige situasjoner kan være lik eller forskjellig fra testen din?
• Ekstra: Prøv dette eksperimentet med forskjellige jordtyper. Er noen mer utsatt for erosjon enn andre?
• Ekstra: Voks reddikspirer eller andre raskt voksende planter i en brødpanne. Gjenta testen, nå sammenligne bare jord med jord dekket med spirer. Pass på å bruke en brødpanne for dette; en pappeskoeske vil myke når den er fylt med fuktig jord i lengre tid. Ville plantespirer brukt i denne testen være en god erstatning for planter eller trær i full størrelse i virkelige situasjoner? Hvilken forventer du å holde jord best, gafler, spirer eller fullvoksne planter?
• Ekstra: Slå opp flere detaljer om de forskjellige typer vann erosjon. Ark, rill, gully og splash er noen eksempler. Hvilken type erosjon observerer du under eksperimentet ditt?
• Ekstra: neste gang du går en tur i naturen, se deg rundt. Kan du finne tegn på vann eller vind erosjon? Tips: Prøv å se på bratte åssider og / eller bekk eller bekk senger. Hvorfor tror du disse områdene vil være utsatt for erosjon?

Observasjoner og resultater
fant du at mer jord ble vasket bort fra brødpannen eller skoesken fylt med bar jord? I utgangspunktet har du kanskje sett at virkningen av tunge regndråper som faller på jorden, får biter til å bryte seg bort, og etterlater små dips. Kanskje du observert jord splatting bort som et resultat.

ved starten kunne jorda trolig absorbere det meste av regnet. Det virker som en svamp som holder vannet. Med en langvarig regnskyll, men jorda er ikke alltid i stand til å absorbere vannet raskt nok, og du sannsynligvis observert overflødig vann begynner å strømme på toppen av jord. Før eller senere bør du ha observert overflødig vann som strømmer ned, da jorda blir mettet og ikke kan absorbere mer vann.

vannet som strømmer oppå jorden kalles avrenning. Når den flyter, bærer den løs jord med den. Mengden jord som transporteres, avhenger av hastigheten og volumet av det rennende vannet, samt jordtype og skråning. Selv om gafler ikke kan holde på jord så vel som planter gjør, hjelper de med å holde den sammen og avverge større lag jord som glir ned. Som et resultat har du sannsynligvis samlet mer erodert jord fra regn som faller på den bare jorden.

Opprydding
du kan gjenbruke jorda fra denne aktiviteten for å plante potteplanter, starte frøplanter eller (med tillatelse) legge til planters jord utenfor. Jorda kan være for mettet til å bruke med en gang; hvis dette er tilfelle, prøv å la det tørke ut for en dag eller mer før du bruker den på nytt. Ikke glem å resirkulere din hjemmelagde vannkanne hvis den kan resirkuleres der du bor-eller fortsett å bruke den til å vanne dine egne planter!

mer å utforske
Kan Planter Stoppe Jorderosjon? Fra Science Buddies
Vann Erosjon ,Fra Anlegget & Soil Sciences eLibrary
Soil Science: Hvor Fuktig Er Det Gjørme? Fra Scientific American

denne aktiviteten brakt til deg i samarbeid Med Science Buddies