Estudios de la emisión espectral atómica de Na y K (sodio y potasio) en árboles de eucaliptus para analizar la pertenencia de una zona de cultivo.

Abstract

El robo de madera en Chile ha sido un problema destacado, generando preocupación tanto por su naturaleza delictiva como por la dificultad para determinar la procedencia de la madera robada. Este desafío ha llevado a la búsqueda de métodos tecnológicos para identificar objetiva y experimentalmente si trozos de madera pertenecen en sí a un bosque, esto de una forma rápida y no invasiva para los árboles/bosques. Hoy existen algunos métodos químicos y de marcas que permiten hacer un seguimiento a la madera, pero estos requieres de laboratorios de alta especialización, de varios días de investigación o bien, de una marca preexistente. En virtud de lo existente, se abre la puerta a encontrar patrones intrínsecos en los árboles preexistentes de forma natural, en particular, observados en su llama de combustión, dado que esta contiene información sobre la madera de fácil acceso con un sensor óptico, es así como una aproximación explorada es la relación entre los elementos/nutrientes en un árbol y su concentración en el suelo circundante, esta se observa a través de la llama, la que revela información en el espectro electromagnético sobre su proceso, especialmente en relación con el sodio (Na) y el potasio (K), identificables con un espectrómetro. El análisis presentado en el estudio es pionero en esta área y este propósito, por lo que sienta bases para futuros estudios y análisis, además de ser innovador, abriendo nuevas preguntas no solo buscando patrones para procedencia, sino incluso el análisis de los componentes químicos en la llama para analizar aspectos como la salud del árbol, posibles parásitos u hongos, su estado de crecimiento, y si se extiende este estudio a otras bandas, el nivel de hidratación, algunos indicadores de calidad de madera o incluso edades. La metodología adoptada incluye la obtención de muestras, análisis estadísticos y análisis exploratorio de Machine Learning para identificar patrones y similitudes, lo que permitió obtener conclusiones valiosas, entre ellas el hecho de que, en un árbol de Eucaliptus Globulus, a lo largo de todo su tronco, en la zona de la albura, en algunos casos existe un patrón definido de relación K/Na, es decir, la albura guarda esta proporción a lo largo del tronco, y esta es distinta a otros árboles. Contrario a lo anterior, no se encontró una clara relación entre dos árboles plantados en un mismo entorno cercano, es decir, a pesar de la cercanía y de compartir un suelo con los mismos nutrientes, la relación K/Na en ambos arboles varía en la mayoría de los casos.

Wood theft in Chile has been a prominent problem, generating concern both due to its criminal nature and the difficulty in determining the origin of the stolen wood. This challenge has led to the search for technological methods to objectively and experimentally identify whether pieces of wood themselves belong to a forest, in a rapid and non-invasive way for the trees/forests. Currently, some chemical and marking methods exist for tracking wood, but these require highly specialized laboratories, several days of research, or a pre-existing mark. Given the existing situation, there's an opportunity to find intrinsic patterns in naturally pre-existing trees, in particular, observed in their combustion flame, given that this contains information about the wood that is easily accessible with an optical sensor, it is like this As an approach explored, the relationship between the elements/nutrients in a tree and their concentration in the surrounding soil is observed through the flame, which reveals information in the electromagnetic spectrum about its process, especially in relation to sodium. (Na) and potassium (K), identifiable with a spectrometer. The analysis presented in the study is pioneering in this area and this purpose, so it lays the foundation for future studies and analysis, in addition to being innovative, opening new questions not only looking for patterns for provenance, but even the analysis of the chemical components in It is called to analyze aspects such as the health of the tree, possible parasites or fungi, its state of growth, and if this study is extended to other bands, the level of hydration, some indicators of wood quality or even ages. The methodology adopted includes obtaining samples, statistical analysis and exploratory Machine Learning analysis to identify patterns and similarities, which allowed valuable conclusions to be obtained, among them the fact that, in a Eucalyptus Globulus tree, throughout its entire trunk, in the sapwood area, in some cases there is a defined pattern of K/Na ratio, that is, the sapwood maintains this proportion throughout the trunk, and this is different from other trees. Contrary to the above, no clear relationship was found between two trees planted in the same close environment, that is, despite the proximity and sharing soil with the same nutrients, the K/Na ratio in both trees varies in the most cases.