ספקטרוסקופיה של קרקעות לאחר שריפה: בחינת השינויים בתכונות הספקטרליות של הקרקע והשפעתם הסביבתית

במהלך שריפה מתרחשים שינויים בפאזה המינרלית והאורגנית של הקרקע המשפיעים על תכונות הקרקע הפיזיקליות והכימיות כצבע, לכידות, מוליכות הידראולית ותאחיזת המים בקרקע. השינויים בקרקע בעקבות שריפה נחקרו רבות ומוערכים כיום באמצעות אנליזות מעבדה ותיקות ומקובלות, כמו גם ניסויי שטח מדגמיים באזור השריפה. הערכות אלה אינן משקפות בהכרח את תפרוסת המרחבית. לפיכך, למיפוי כמותי ברזולוציה מרחבית גבוהה יש צורך בפיתוח שיטה יעילה המופעלת באתר השריפה ובזמן הרצוי.

מקובלת כיום הגישה כי מאפייני קרקע רבים, כהרכב מנירולוגי ותכונות פיזיקליות הינם בעלי יכולת גילוי ספקטרלי. ספקטרוסקופיה של קרקעות ידועה זה מכבר ככלי כמותי ומכיוון שתהליכים בעקבות שריפה מתרחשים בעיקר בחלקה העליון של הקרקע, אשר בה חישה מרחוק היפרספקטלית מסוגלת לאתר שינויים ממטוסים או לווינים, יש חשיבות לשלב בין הידע הרב שנצבר אודות השינויים אלה בקרקע לאחר שריפה ובין יכולת הספקטרוסקופיה לתאר את מאפייני הקרקע.

במחקר זה, אנו נבחן את הקשר בין השינויים המתרחשים במינרלי הקרקע ובין השינויים בספקטרום ההחזרה של הקרקע לאחר חימום. הנחת העבודה היא כי התהליכים התרמיים שהקרקע חוותה באים לביטוי בספקטרום ההחזרה שלה וכי ניתן ללמוד מתוך המידע הספקטרלי אודות השינויים במינרלי הקרקע. שלוש מטרות למחקר זה: 1. פיתוח שיטה ספקטרלית, מהירה ומדויקת לניטור התהליכים התרמיים והשינויים המתרחשים בעקבותם במינרלוגיה של הקרקע. 2. הערכת הטמפרטורה אליה הגיעה הקרקע. 3. אפיון השינויים בהידרופוביות הקרקע מתוך המידע הספקטרלי המתקבל לאחר חימום. 

המחקר, הינו מחקר תשתית בסיסי שלמיטב ידיעתנו טרם נעשה כמותו, המקיף מגוון קרקעות (לס, טרה רוסה, רנדזינה, גרומוסול וחמרה) בישראל, מגוון מינרלים השכיחים בקרקעות אלה (גיאוטיט, המטיט, מונטמורילוניט, איליט, קאוליניט וקלציט) וטווח טמפרטורות רחב האופייני לשריפות. הממצאים ממחקר זה ישמשו כבסיס מידע רחב לכל מחקר עתידי בחישה מרחוק היפרסקטרלית.