Vi går över den, kör över den och bygg på den.

Än, det är nog säkert att säga, de flesta av oss tänker sällan på marken under våra fötter.

Under gräset, betong, asfalt och andra material i vår byggda miljö, dock, jord ger struktur och stabilitet för det som ligger ovanför.

Förenta staternas militär vill förstå vilken roll klimatet påverkar, som översvämningar, stormflod eller höjning av havsnivån, kommer att ha på mark vid sina kustmilitärbaser och anläggningar, som är avgörande för nationell säkerhet.

Markförhållandena kan påverka integriteten hos marken som ligger bakom byggnader, vägar, broar med mera. Till exempel, om jordens pH skulle stiga avsevärt, på grund av ökad salthalt som innehåller joner som natrium från stormflod, det skulle kunna skapa salthaltiga förhållanden som skulle kunna hämma markens förmåga att stödja denna nödvändiga infrastruktur.

Att förstå dessa hot kommer att möjliggöra snabbare och mer exakt dirigering och manövrerbarhet för amerikanska styrkor.

Delaware Environmental Institute (DENIN) samarbetar med Engineer Research and Development Center (ERDC) vid US Army Corps of Engineers och Louisiana State University för att förstå hur sårbara militära installationer längs kuster kan påverkas av markförändringar på grund av höjning av havsnivån och kustnära översvämningar.

DENIN har fått 3,79 miljoner dollar i första och andra års finansiering från det amerikanska försvarsdepartementet för att starta detta arbete, och är berättigad till ytterligare 3,82 miljoner USD i fortsatt finansiering under de följande två åren. Leds av DENIN-direktören Don Sparks, Unidel S. Hallock du Pont Ordförande för jord- och miljökemi vid UD:s institution för växt- och markvetenskap, UD-satsningen inkluderar tvärvetenskapligt samarbete med Yan Jin, Edward F. och Elizabeth Goodman Rosenberg professor i växt- och markvetenskap, och Chris Meehan, en professor vid institutionen för civil- och miljöteknik och chef för Delaware Center for Transportation.

Särskilt, Sparks sa, det saknas information om vad som kommer att hända när för närvarande icke-salthaltiga jordar plötsligt blir salta. Det är en viktig fråga, som en rapport från 2011 från National Academy of Sciences uppskattar att en 3-fots höjning av havsnivån skulle påverka 128 amerikanska DOD-anläggningar belägna på eller nära en kust.

"Det har varit mycket arbete på jordar som redan är salta i väster, i områden som Arizona, delar av Kalifornien och Utah. Mindre är känt om jordar som inte redan är salthaltiga och vad som kommer att hända om de utsätts för pågående eller upprepade översvämningar från havsvatten, " sa Sparks. "En av de saker vi vill göra i det här projektet är att samla in mycket data om kustjordar, inklusive de vid amerikanska militäranläggningar, genom intensiv övervakning av nyckelparametrar på utvalda fältplatser."

Baserat på dessa uppgifter, forskarna kommer att samla in jordprover från platserna och utsätta dem för olika översvämnings- och salthaltsregimer i laboratoriet för att få en mer detaljerad förståelse av de mekanismer som påverkar jorden fysiskt, kemiskt och biologiskt.

Dessa data gör att DOD, särskilt ERDC, att bygga sofistikerade geospatiala och modelleringsverktyg för att förstå vad man kan förvänta sig under olika scenarier och förhållanden.

Till exempel, om markförändringar inträffar under vägbanor eller landningsbanor vid amerikanska flygvapnets baser, hur påverkar detta rörligheten för soldater och utrustning från stridsvagnar till lastbilar, eller tillgång till material som rutinmässigt flyttas till och från en militärbas? Informationen kan vara användbar för icke-militära beslutsfattare, för, i akademisk, regering, företag och ideella sektorer.

I vissa områden i Texas och i väster, jordar med höga halter av natrium sväller när de blir blöta och krymper därefter när de blir torra. Om du någonsin har trampat försiktigt över en ojämn trottoar, du kanske har sett hur jordmånen skiftar från första hand.

"Du kan föreställa dig vilka effekter detta skulle ha på saker som fundament av byggnader, " han sa.

Forskarna kommer att använda många instrument på tre forskningsplatser längs östkusten och Gulf Coast för pågående övervakning under de kommande åren. Två av de långtidsstudieplatserna kommer att ligga i Delaware och Louisiana, eftersom båda är kuststater. En tredje plats kommer sannolikt att vara belägen vid en större militäranläggning vid Atlanten eller Gulf Coast som har upplevt ett antal översvämningshändelser de senaste åren på grund av orkaner.

UD-teamet kommer att samla in jord- och vattenprover och data efter olika översvämningar eller extrema väderhändelser för att hjälpa dem att förstå vad som händer på fältnivå för att kunna reproducera dessa förhållanden i laboratorieexperiment.

Gnistor kommer att fokusera på att förstå de markkemiska förändringar som sker under olika salthaltsnivåer och eftersom syreförhållandena varierar från oxiskt (syrerikt) till anoxiskt (allvarligt syrebrist). Fältmätningar kommer att göra det möjligt för Sparks-teamet att sätta upp ett mikrokosmos i laboratoriet för att utforska hur elementärt kalcium, natrium- och kolkretsloppsförändringar inträffar både i lösning och på markens fasta ämnen som svar på en rad oxiska och anoxiska förhållanden och pH. Sådana uppgifter kommer att vara användbara för att bedöma effekterna på markegenskaper under olika översvämnings- och salthaltsregimer, som kan påverka militär infrastruktur.

Under tiden, Jin, en markfysiker, kommer att titta på effekterna av dessa förändringar på markens fysiska och hydrologiska egenskaper och processer. Detta kan inkludera att studera hur jord krymper eller svullnad uppstår som svar på ökat natrium eller kalcium, och om detta förändrar sättet att hålla vatten kvar, hur vatten rinner eller transporteras genom marken, som alla kan påverka markens ekologiska funktion och militära operationer.

Civilingenjör Chris Meehan kommer att använda dessa data för att bättre förstå hur det fysiska och mekaniska beteendet hos marken förändras som svar på havsnivåhöjning och saltvattenintrång i marken. Fokusområden kommer att omfatta förändringar i markstyrka och markkompressibilitet eller förändringar i hur vatten strömmar in i och genom marken. Dessa egenskaper är särskilt viktiga eftersom de har en stark effekt på konstruerade strukturer som byggs ovanpå marken, som trottoarer, byggnader eller broar. För miljöförorenade platser, de kan också påverka beteendet och rörelsen hos föroreningar i underytan.

UD grund- och doktorander och postdoktorer kommer att spela en aktiv roll i arbetet, skaffa fält- och laboratorieerfarenhet, designa experiment och interagera med partnerinstitutionskollegor med olika kompetensområden.

Louisiana State University tillför kompletterande expertis i att modellera och förstå ekosystempåverkan av översvämningar. Specifikt, LSU-forskare är intresserade av hur formen på marken, känd som geomorfologi, kommer att ändras i kustmilitära miljöer.

Sparks delar sin oro. Gränsområden som kärr som skiljer kustlinjer från inlandsområden där topografin förändras är ganska viktiga. Frekvent eller ihållande översvämning från saltvatten, till exempel, kan förändra ekosystemets förmåga att stödja vegetation, öppnar dörren för andra förändringar längre in i landet.

Även om människor inte alltid relaterar dessa klimatpåverkan till nationell säkerhet, Sparks sa att dessa problem är kopplade. Data som samlas in kommer att ge en tydligare bild av vad som komma skall, tillåter den amerikanska försvarsmakten att planera framåt varhelst det kommer att finnas militära installationer eller förflyttning av soldater.

Som kuststat, Delaware är mottagligt för klimatpåverkan som studeras, inklusive höjning av havsnivån och översvämningar. Dessutom, Delaware är hem för en stor militär anläggning - Dover Air Force Base. Dessa faktorer gör Delaware till en idealisk plats att ställa den här typen av frågor. UD:s expertis inom markvetenskap, vattenresurser och annan miljöforskning, och enastående kärnanläggningar, som de i Patrick T. Harker Interdisciplinary Science and Engineering Laboratory, gör UD- och DENIN-forskare särskilt lämpade att besvara dem.

"I Delaware, vi har inte bara översvämningen utan det finns sättningar, eller land som sjunker, också. Detta är viktigt där du har installationer, " sa Sparks. "Kommer detta att orsaka ytterligare förändringar i hela landformen, som kan påverka militära operationer? Det här är några av frågorna vi hoppas kunna besvara."