Nel numero di febbraio del Giornale della zona vadosa (Vadose Zone Journal), un giornale online internazionale, pubblicato dalla Società di Scienza del Suolo degli Stati Uniti d'America con la collaborazione del Società Geologica degli Stati Uniti, alcuni ricercatori presentano applicazioni della tecnologia radar per esplorare le proprietà ed il movimento dell'acqua nel suolo e nel sottosuolo.

Il numero di febbraio 2008 del Vadose Zone Journal include una sezione speciale che presenta gli avanzamenti frutto delle recenti ricerche e le applicazioni del GPR in idro-geofisica. Nell'occasione la Società Americana di Agronomia ha pubblicato un comunicato che tratta le principali caratteristiche di questo metodo di indagine del suolo, con il contributo del curatore dello speciale pubblicato.

La zona superiore della crosta terrestre tra la superficie e la falda freatica è chiamata zona vadosa. La zona vadosa media molti dei processi che governano le risorse idriche e la qualità dell'acqua, come la suddivisione delle precipitazioni tra quota di infiltrazione e di deflusso, ricarico di acqua del terreno, trasporto di contaminanti, crescita delle piante, evaporazione e scambi di energia tra la superficie della terra e l'atmosfera. Essa determina anche il sequestro del carbonio organico del suolo ed i feed-backs del ciclo del carbonio.

La variabilità spaziale e l'inaccessibilità relativa alla zona vadosa rende difficile l'osservazione diretta degli importanti processi sotterranei. Il convenzionale campionamento del suolo è distruttivo, laborioso, costoso e può non essere rappresentativo della variabilità attuale nello spazio e nel tempo. In un contesto in cui lo sviluppo di strategie di gestione ambientale sostenibile ed ottimale è divenuto una priorità, c'è un forte prerequisito per lo sviluppo di tecniche di caratterizzazione e monitoraggio non invasivo della zona vadosa.

In particolare approcci integranti il movimento dell'acqua, principi geologici e fisici (chiamati idro-geofisica) applicati a scale rilevanti sono richiesti per stimare fenomeni dinamici sotterranei e per sviluppare una sostenibilità, uno sfruttamento e strategie di riparazione ottimali.

Tra le tecniche geofisiche esistenti, la tecnologia del radar penetrante nel suolo (GPR) è di particolare interesse per fornire immagini sotterranee ad alta risoluzione e specificamente affrontante questioni legate all'acqua. La tecnologia GPR è basata sula trasmissione e ricezione di onde elettromagnetiche nel suolo, la cui velocità di propagazione e forza di segnale è determinata dalle proprietà elettromagnetiche del suolo e dalla distribuzione spaziale. Poichè la permittività elettrica dell'acqua (costante dielettrica) supera quella degli altri componenti del suolo, la presenza di acqua nel suolo influenza principalmente la propagazione delle onde GPR. Quindi la permittività dielettrica GPR-derivata è di solito utilizzata come misura sostitutiva per il contenuto di acqua del suolo.

Nelle area la cui idrologia è caratterizzata dalla presenza di zone non sature e dove sono localizzate risorse idriche, il GPR è stato utilizzato per identificare la stratificazione del suolo, localizzare la superficie freatica, seguire il movimento del fronte umido, stimare il contenuto idrico del suolo, assistere nell'identificazione del parametro idraulico sotto-superficiale, stimare la salinità del suolo e supportare il monitoraggio dei contaminanti.

Sébastien Lambot, che ha organizzato questo numero speciale (del Vadose Zone Journal) nota: "IL GPR ha conosciuto un rapido sviluppo nell'ultima decade, tuttavia parecchie sfide devono ancora essere superate prima che si possa beneficiare del pieno potenziale del GPR. In particolare sono richieste più precise procedure di modellazione GPR, insieme con l'integrazione di altre sorgenti di informazioni, come altri sensori, o la conoscenza di processi, al fine di massimizzare le capacità del GPR di recuperare informazioni quantitative e qualitative. Una volta che questo obbiettivo sia conseguito, il GPR si affermerà come strumento potente per supportare la comprensione dei processi idrologici tipici della zona vadosa e lo sviluppo di ottimali strategie di gestione ambientale ed agricola per i nostri suoli e risorse idriche".