Desing of a portable wind tunnel for the wind erosion study

La erosión eólica (EE) es un proceso de degradación irreversible de suelos de regiones áridas y semiáridas. Con el uso de túneles de viento portátiles es posible simular la EE controlando variables críticas como la velocidad y dirección del viento, la duración de los eventos erosivos; además de parámetros del suelo en condiciones naturales como los niveles de humedad, rugosidad y cobertura. Los objetivos de este trabajo fueron: 1) describir los principales aspectos del diseño y la operación de un túnel de viento portátil para estudios de erosión eólica, y 2) Calibrar el túnel para cumplir con los criterios aerodinámicos relacionados con el desarrollo de un perfil vertical de viento y de distribución de material erosionado similares a las condiciones naturales. Los principales componentes del túnel son: chasis, motor, hélice, sección curva, placa cribada y las secciones del túnel propiamente dicho. Cada una de estas secciones tiene 2 m de largo; 0,5 m de ancho y 1 m de alto. El túnel fue calibrado en un Haplustol Éntico con una superficie lisa y sin cobertura vegetal. La velocidad máxima alcanzada medida a 0,6 m fue de 22,5 m s-1. Esto significa que el túnel permite simular velocidades consideradas erosivas a campo. El perfil vertical de viento y la distribución de material erosionado son similares a los producidos en condiciones naturales. El túnel de viento desarrollado cumple con las condiciones de diseño para la simulación de eventos de erosión eólica a campo. El uso del mismo mejorará el estudio de procesos básicos y el desarrollo de tecnología para el control de la erosión eólica en suelos de Argentina, además de ser una fuente de consulta para la construcción de futuros túneles de viento para el estudio de la erosión eólica.Wind erosion (WE) is an irreversible soil degradation process of arid and semiarid regions. With portable wind tunnels it is possible to simulate WE controlling critical variables such as wind speed and direction, duration of erosive events; and soil surface parameters under natural conditions as moisture, roughness and cover level. The objectives of this study were: 1) to describe the main aspects of the design and operation of a portable wind tunnel to study WE, and 2) to calibrate the wind tunnel to fit the aerodynamics criterions related to the development of a vertical wind profile and an eroded material distribution similar to natural conditions. The main components of wind tunnel are chassis, engine, wind fan, s-shaped section, honeycomb diffusor, the stabilization section and the working sections. These sections have 2 m length; 0.5 m width and 1 m height. The wind tunnel was calibrated in an Entic Haplustoll in a bare and flat surface. The maximum measured velocity reached at 0.6 m was 22.5 m s-1, implying that the wind tunnel allows simulating field erosive wind velocities. The vertical wind profile and eroded material distribution are similar to those produced under natural field conditions. The use of this wind tunnel will improve the study of basic processes and technology for wind erosion control of soils of Argentina, also it will serve as a guide for future wind tunnel developments to study wind erosion.Fil: Colazo, Juan Cruz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria San Luis; ArgentinaFil: Mendez, Mariano Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: de Oro, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Avecilla, Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Panebianco, Juan Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Buschiazzo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentin

Diseño de un túnel de viento portátil para el estudio de la erosión eólica

La erosión eólica (EE) es un proceso de degradación irreversible de suelos de regiones áridas y semiáridas. Con el uso de túneles de viento portátiles es posible simular la EE controlando variables críticas como la velocidad y dirección del viento, la duración de los eventos erosivos; además de parámetros del suelo en condiciones naturales como los niveles de humedad, rugosidad y cobertura. Los objetivos de este trabajo fueron: 1) describir los principales aspectos del diseño y la operación de un túnel de viento portátil para estudios de erosión eólica, y 2) Calibrar el túnel para cumplir con los criterios aerodinámicos relacionados con el desarrollo de un perfil vertical de viento y de distribución de material erosionado similares a las condiciones naturales. Los principales componentes del túnel son: chasis, motor, hélice, sección curva, placa cribada y las secciones del túnel propiamente dicho. Cada una de estas secciones tiene 2 m de largo; 0,5 m de ancho y 1 m de alto. El túnel fue calibrado en un Haplustol Éntico con una superficie lisa y sin cobertura vegetal. La velocidad máxima alcanzada medida a 0,6 m fue de 22,5 m s-1. Esto significa que el túnel permite simular velocidades consideradas erosivas a campo. El perfil vertical de viento y la distribución de material erosionado son similares a los producidos en condiciones naturales. El túnel de viento desarrollado cumple con las condiciones de diseño para la simulación de eventos de erosión eólica a campo. El uso del mismo mejorará el estudio de procesos básicos y el desarrollo de tecnología para el control de la erosión eólica en suelos de Argentina, además de ser una fuente de consulta para la construcción de futuros túneles de viento para el estudio de la erosión eólica.EEA San LuisFil: Colazo, Juan Cruz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Luis; ArgentinaFil: Méndez, Mariano Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: de Oro, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentina.Fil: Avecilla, Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentina.Fil: Panebianco, Juan Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Buschiazzo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentin

Synthesis of a square-planar rhodium alkylidene N-heterocyclic carbene complex and its reactivity toward alkenes

The first rhodium alkylidene square-planar complex stabilized by an N-heterocyclic carbene ligand, RhCl(-CHPh)(IPr)PPh3 (2; IPr = 1,3-bis(2,6-diisopropylphenyl)imidazol-2-carbene), has been prepared by reaction of RhCl(IPr)(PPh3)2 (1) with phenyldiazomethane and its dynamic behavior in solution studied. Treatment of 2 with alkenes results in the formation of the ¿2-olefin complexes RhCl(¿2-CH2-CHR)(IPr)PPh3 (3, R = H; 4, R = Ph; 5, R = OEt) and new olefins arising from the coupling of the alkylidene with the alkenes, likely via a metallacyclobutane intermediate

Global assessment of marine plastic exposure risk for oceanic birds

Plastic pollution is distributed patchily around the world’s oceans. Likewise, marine organisms that are vulnerable to plastic ingestion or entanglement have uneven distributions. Understanding where wildlife encounters plastic is crucial for targeting research and mitigation. Oceanic seabirds, particularly petrels, frequently ingest plastic, are highly threatened, and cover vast distances during foraging and migration. However, the spatial overlap between petrels and plastics is poorly understood. Here we combine marine plastic density estimates with individual movement data for 7137 birds of 77 petrel species to estimate relative exposure risk. We identify high exposure risk areas in the Mediterranean and Black seas, and the northeast Pacific, northwest Pacific, South Atlantic and southwest Indian oceans. Plastic exposure risk varies greatly among species and populations, and between breeding and non-breeding seasons. Exposure risk is disproportionately high for Threatened species. Outside the Mediterranean and Black seas, exposure risk is highest in the high seas and Exclusive Economic Zones (EEZs) of the USA, Japan, and the UK. Birds generally had higher plastic exposure risk outside the EEZ of the country where they breed. We identify conservation and research priorities, and highlight that international collaboration is key to addressing the impacts of marine plastic on wide-ranging species

Global assessment of marine plastic exposure risk for oceanic birds

Plastic pollution is distributed patchily around the world’s oceans. Likewise, marine organisms that are vulnerable to plastic ingestion or entanglement have uneven distributions. Understanding where wildlife encounters plastic is crucial for targeting research and mitigation. Oceanic seabirds, particularly petrels, frequently ingest plastic, are highly threatened, and cover vast distances during foraging and migration. However, the spatial overlap between petrels and plastics is poorly understood. Here we combine marine plastic density estimates with individual movement data for 7137 birds of 77 petrel species to estimate relative exposure risk. We identify high exposure risk areas in the Mediterranean and Black seas, and the northeast Pacific, northwest Pacific, South Atlantic and southwest Indian oceans. Plastic exposure risk varies greatly among species and populations, and between breeding and non-breeding seasons. Exposure risk is disproportionately high for Threatened species. Outside the Mediterranean and Black seas, exposure risk is highest in the high seas and Exclusive Economic Zones (EEZs) of the USA, Japan, and the UK. Birds generally had higher plastic exposure risk outside the EEZ of the country where they breed. We identify conservation and research priorities, and highlight that international collaboration is key to addressing the impacts of marine plastic on wide-ranging species

Global assessment of marine plastic exposure risk for oceanic birds

Plastic pollution is distributed patchily around the world's oceans. Likewise, marine organisms that are vulnerable to plastic ingestion or entanglement have uneven distributions. Understanding where wildlife encounters plastic is crucial for targeting research and mitigation. Oceanic seabirds, particularly petrels, frequently ingest plastic, are highly threatened, and cover vast distances during foraging and migration. However, the spatial overlap between petrels and plastics is poorly understood. Here we combine marine plastic density estimates with individual movement data for 7137 birds of 77 petrel species to estimate relative exposure risk. We identify high exposure risk areas in the Mediterranean and Black seas, and the northeast Pacific, northwest Pacific, South Atlantic and southwest Indian oceans. Plastic exposure risk varies greatly among species and populations, and between breeding and non-breeding seasons. Exposure risk is disproportionately high for Threatened species. Outside the Mediterranean and Black seas, exposure risk is highest in the high seas and Exclusive Economic Zones (EEZs) of the USA, Japan, and the UK. Birds generally had higher plastic exposure risk outside the EEZ of the country where they breed. We identify conservation and research priorities, and highlight that international collaboration is key to addressing the impacts of marine plastic on wide-ranging species.B.L.C., C.H., and A.M. were funded by the Cambridge Conservation Initiative’s Collaborative Fund sponsored by the Prince Albert II of Monaco Foundation. E.J.P. was supported by the Natural Environment Research Council C-CLEAR doctoral training programme (Grant no. NE/S007164/1). We are grateful to all those who assisted with the collection and curation of tracking data. Further details are provided in the Supplementary Acknowledgements. Any use of trade, firm, or product names is for descriptive purposes only and does not imply endorsement by the U.S. Government.Peer reviewe

Degradation of the soil surface roughness by rainfall in two loess soils

The soil surface roughness is one of the main factors affecting wind erosion. Little is known about the influence of rains on the degradation rate of the soil surface roughness in different tillage systems and soil types. The purpose of this paper was to evaluate the dynamics of the oriented (Kr) and the random (Crr) soil surface roughness as affected by three tillage tools: a disk tandem (DT), a lister-bedder (LB) and a drill-hoe (DH), and two rain amounts (7 and 28. mm), in two soil types (an Entic Haplustoll and a Typic Ustipsamment). Measured Kr and Crr decay rates were compared with the predicted data, according to the equations provided by the Revised Wind Erosion Equation (RWEQ). Results indicated that initial Kr values were different in each tillage tool in both soils (LB > DH > DT, p < 0.05), while Crr values were mostly similar. The degradation rate of Kr (ORR) was in general higher in the Ustipsamment than in the Haplustoll and in DT than in DH and LB, in both soils. The degradation rate of Crr (RRR) was affected by the soil type (mostly higher in the Ustipsamment than in the Haplustoll) but not by tillage. Increasing rains degraded Kr and Crr at higher rates in both soils, but Kr degraded relatively less when its initial values were higher (LB < DH < DT). RWEQ equations underestimated the soil surface roughness decay in both studied soils, between 60 and 72% for RRR and between 90 and 97% for ORR. The accumulated rain amounts (CUMR) and rain energy (CUMEI) allowed a good prediction of the relative degradation of the oriented roughness. The relative Kr variation as a function of the initial Kr value varied potential negatively and were different for each soil and rain amounts. These equations may allow the calculation of the degradation rate of the oriented roughness as affected by certain rain amounts and the initial Kr. In view of these results it must be further investigated if a unique equation can be developed for predicting soil surface degradation for different soils and rain amounts.Fil: de Oro, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Buschiazzo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentin

Threshold wind velocity as an index of soil susceptibility to wind erosion under variable climatic conditions

Wind erosion starts when the threshold wind velocity (μ t ) is exceeded. We evaluated the sensitivity of μ t to determine the wind erosion susceptibility of soils under variable climatic conditions. Three years field data were used to calculate μ t by means of the equation μ t = ū - σ Φ -1 (γ), where ū is the mean wind speed (m s -1 ), σ the ū standard deviation (m s -1 ), γ the saltation activity and Φ the standard normal distribution function of γ. Saltation activity was measured with a piezoelectric sensor (Sensit). Results showed that ū of the whole studied period (3.41 ms -1 ) was lower than μ t (7.53 ms -1 ), therefore, wind erosion was produced mainly by wind gusts. The μ t values ordered in the sequence: Winter (6.10 ms -1 ) Spring (3.11 t ha -1 ) = Winter (0.17 t ha -1 ) = Autumn (no erosion). Low μ t and erosion amounts of Winter were produced by a scarce number of gusts during eroding storms. We concluded that μ t is useful as an index of soil susceptibility to wind erosion of different climatic periods. The use of a unique μ t value in wind erosion prediction models can lead to erroneous wind erosion calculations.Fil: de Oro, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Buschiazzo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentin

Velocidad umbral del viento como indicador de la susceptibilidad de un suelo a erosionarse

La velocidad del viento que inicia el movimiento de las partículas del suelo se denomina velocidad umbral (µt). El objetivo del estudio fue determinar µt para series de datos anuales y estacionales de la región semiárida Argentina. En una parcela de 1 ha, sobre un Haplustol Entico, se registró la velocidad y dirección del viento a 2 m de altura con una frecuencia de 1 minuto usando una estación meteorológica automática. Con un sensor piezoeléctrico (Sensit) se midió el impacto de partículas y la duración de cada tormenta erosiva. Los valores de µt se calcularon con la ecuación desarrollada por Stout (2004) µt = u - s *F -1 (?). La velocidad promedio del viento para el período analizado fue 3.35 m/seg. Excepto otoño, todas las épocas del año presentaron valores de µt relativamente bajos (en promedio 6.68 m/seg) indicando que existe una elevada y similar susceptibilidad de los suelos a erosionarse por el viento en la mayor parte del año. La falta de valores en otoño se debe posiblemente a las bajas velocidades de viento y a la humedad que mantuvo es suelo. El valor de µt (6.68 m/seg), que resultó mayor al considerado por la RWEQ (5 m/seg) y menor al de la WEPS (8 m/seg), debería utilizarse en los modelos predictivos de erosión eólica para Haplustoles Enticos de Argentina.Fil: de Oro, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Buschiazzo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Agronomía; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentin

RWEQ-Wind erosion predictions for variable soil roughness conditions

The soil surface roughness is a main factor in all wind erosion prediction models, including the Revised Wind Erosion Equation (RWEQ). The objective of this study was to test the erodibility of two typical soils of the semiarid Argentinean Pampas under three different tillage conditions (compared to a flat surface) at three wind velocities using a wind tunnel and to evaluate the performance of the RWEQ model. Results showed that all rough surfaces were less eroded by wind than a flat surface (FS) in both soils and all wind velocities. An exception was LB (lister-bedder) in the Haplustoll that showed similar erosion than FS. Wind erosion increased rapidly above 16.5 m s−1 wind velocity in all tillage conditions. The relative wind erosion (RE) calculated with the RWEQ (K′ factor) fitted well with measured RE, except for K′ < 0.1 (rougher surface) where the measured RE were much higher than the predicted. More than 70% of RE variability was explained by the oriented roughness (Kr) in both soils. The aforementioned indicates that Kr can be used instead of K′ (a value that contains both, Kr and the random roughness – Crr factors) to predict wind erosion with RWEQ in the studied soils. Absolute wind erosion amounts predicted with RWEQ fitted well with measured data only for DT, mainly at low wind velocity. For the other tillage tools, the model did not apply well as it underestimated the erosion for the rougher soil surface condition (LB) and overestimated it for the less rough surface (DH).Fil: de Oro, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Colazo, Juan Cruz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria San Luis; ArgentinaFil: Buschiazzo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentin