Descrição
FIG. 1: Sensore HOBO Pendant® Temperature/Light Data Logger
A presença de neve no solo desempenha um papel importante na influência do regime térmico do solo e na troca de energia na interface solo-atmosfera. A neve, como se sabe, é um excelente isolante e limita a perda de calor do solo, resultando em uma temperatura média anual do solo mais alta do que a temperatura do ar. A cobertura de neve, em termos de espessura, persistência no solo durante todo o ano, etc., é certamente um dos principais fatores que impulsionam os processos periglaciais em ambientes alpinos e determinam a presença/ausência de permafrost. Existem instrumentos muito precisos que permitem o monitoramento da presença e da evolução da camada de neve sazonal (estações meteorológicas com nivômetro sonar), ou é possível monitorar a camada de neve fazendo medições manuais diretamente no local. Esses métodos são caros, exigem um esforço logístico considerável e, em ambientes alpinos, podem expor o operador a riscos consideráveis.
FIG. 2: Dettaglio dell’installazione dei sensori
Por esses motivos, em muitos locais alpinos, o monitoramento contínuo da cobertura de neve não é possível e, portanto, é difícil obter informações sobre esse importante fator que influencia os processos periglaciais. Vários autores desenvolveram um método que envolve o uso de registradores de dados de registro de temperatura de baixo custo, dispostos verticalmente em uma haste e que permitem o monitoramento da espessura da neve por meio da comparação das temperaturas medidas na atmosfera com aquelas medidas abaixo da superfície da neve. Esse método, apesar de algumas limitações, é um bom compromisso entre custo relativamente baixo e dados detectáveis, e tem sido usado com sucesso no Canadá. O método, que também foi testado por nosso grupo de trabalho, às vezes não se mostrou confiável, provavelmente devido a alguns problemas relacionados à capacidade desses sensores de monitorar tipos de neve com características diferentes daquelas em que o método mencionado acima foi testado.
FIG. 3: Operazioni di manutenzione alla stazione di monitoraggio installata nel sito di Cima Uomo
Portanto, o Serviço Geológico da Província Autônoma de Trento, em conjunto com as Universidades de Pádua e Pavia, desenvolveu e testou um novo método para monitorar a cobertura de neve com base no uso de sensores que registram a temperatura e a intensidade da luz, que, além de oferecer maior confiabilidade em nossos ambientes eles também podem ser usados em menor número para postes de neve e permitem a detecção até mesmo da menor espessura de neve no solo (5 cm), algo que o uso de termômetros por si só não permite, pois a cobertura de neve requer uma espessura de aproximadamente 30 cm para isolar significativamente o termômetro das condições térmicas no ar.
O sistema de monitoramento consiste em registradores de dados de temperatura/luz HOBO Pendant® (Fig. 1), que são registradores de dados à prova d'água que registram dados de intensidade de luz e temperatura. A faixa de medição de temperatura é de -20°C a 70°C (com uma resolução de 0,14°C a 25°C e uma precisão de ± 0,53°C de 0°C a 50°C), enquanto que para a intensidade da luz, a faixa de medição é de 0 a 320000 lux. Os sensores são instalados ao longo de um poste de lariço por meio de suportes metálicos, cobertos por um suporte de madeira (Fig. 2) para manter o registrador na horizontal durante todo o inverno. Os sensores foram colocados ao longo do poste a cada 40 cm, de 0 cm a 120 cm. Os sensores instalados no poste foram orientados para o norte para reduzir o efeito do aquecimento na neve ao redor do poste. O intervalo de amostragem usado é de 2 horas para os dados de T° e de luminosidade, a fim de permitir que os dados sejam registrados durante todo o período de inverno. Um sensor de temperatura é então posicionado 200 cm acima do solo com uma tela solar passiva correspondente para monitorar a temperatura do ar; um segundo sensor de temperatura é posicionado alguns centímetros abaixo do solo para monitorar o estado térmico do solo e, assim, obter dados indiretos adicionais sobre a presença de permafrost no local de estudo.
FIG. 4: Grafico della copertura nevosa al suolo nel sito di monitoraggio di Cima Uomo, relativo alla stagione invernale 2017-2018, confrontato con il dato analogo registrato dalle vicine stazioni di rilevamento di Meteotrentino situate a Passo Valles ed a Passo S. Pellegrino. Una copertura nevosa omogenea di spessore superiore al metro isola il terreno dagli scambi termici con l’atmosfera
Até o momento, três "postes de neve", estruturados da seguinte forma, foram instalados em três locais de monitoramento de permafrost em Trentino: são três geleiras rochosas, duas localizadas no Grupo Presanella (em Val d'Amola e ao sul da passagem de Maroccaro) e uma nas Dolomitas Orientais, nas proximidades de Cima Uomo (Seppi et al., 2014; Seppi et al. 2019).
As três hastes foram instaladas nos locais mencionados acima desde a temporada de inverno de 2013-2014 e as operações de download e manutenção de dados são realizadas anualmente (Fig. 3). O processamento dos dados registrados pelos sensores possibilita a obtenção de um gráfico das tendências de espessura da neve com uma precisão de 5 cm (Fig. 4).
O sistema de monitoramento descrito foi testado no campo de neve do Centro de Avalanches em Arabba (ARPAV Veneto) durante a temporada de inverno de 2014-2015, proporcionando excelente correspondência com as medições reais.