Den elektriske strøm i jordens labyrint af porer

De fleste stoffer i vor dagligdag er enten elektrisk ledende, især metaller, eller elektrisk isolerende, fx glas, plastik, træ og luft. Vand, kød og jordlag leder også den elektriske strøm, men ca. en million gange dårligere end metaller. Det er forskellene i jordlagenes elektriske ledningsevne, som gør det muligt at skelne mellem dem, når man udsætter dem for en elektrisk strøm.

Når den elektriske strøms ladninger skal transporteres i et jordlag bygget af tætpakkede sandkorn, er det nødt til at ske gennem den snirklede labyrint af porer mellem kornene. Hvis der er vand i porerne, som det er tilfældet under grundvandsspejlet, så kan strømmen løbe i kraft af de opløste salte, som det naturlige vand altid indeholder i større eller mindre mængder.

Parallelkobling bestående af kobber, havvand, vådt ler, vådt sand og klipper, alle med længde 25 cm og kvadratisk tværsnit med kant 8 cm. Strømstyrken gennem stofferne afspejler ledningsevnen.

Man kan altså opfatte jordlaget som et enormt netværk af parallel- og serieforbundne modstande, hvor hver lille pore er en enkelt næsten mikroskopisk elektrisk modstand. Hvis kornene ligger løst som i strandsand, så er porerne brede, og det er let for strømmen at få kontakt gennem netværket af porer. Hvis porevæsken indeholder mange ioner, som fx i saltvand, så er ledningsevnen også høj. Derfor er løst sand med havvand som porevæske et særligt stærkt ledende jordlag.

Hvis kornene i modsat fald ligger tætpakkede, som det kan ske, når istidens gletchere som gigantiske vejtromler har trykket jordlagene sammen, så er mange af porerne blindgyder, og strømmen finder vanskeligere frem. Hvis også porevandet er meget fersk, så er laget dårligt ledende.

Endnu dårligere ledningsevne forekommer, når luft udfylder en større eller mindre del af porerne i den umættede zone over grundvandsspejlet. Det kender vi fra god havejord.

Det forunderlige ler

Ler består af lagdelte krystaller, på hvis overflade der sidder løst bundne ioner, som mobiliseres, når leret bliver vådt. Selvom leret vædes med destilleret vand, leder leret den elektriske strøm meget godt, og de overfladebundne ioner vaskes ikke ud selv efter millioner af års gennemsivning af regnvand. Da leret er vandstandsende, er det meget væsentligt at påvise de lerlag i undergrunden, som bremser og styrer grundvandets strømninger.