Os solos desempenham papéis cruciais na manutenção da ecologia global. Assim, o teor de umidade do solo (θ, m³.m^-3) é destacado por governar diferentes processos hidrológicos. Técnicas de sensoriamento remoto e métodos como a reflectometria no domínio do tempo têm sido usados no seu monitoramento. A partir dos anos 2000, foi introduzido o monitoramento de θ com os dispositivos de medição distribuída de temperatura (DTS), que utilizam cabos de fibra óptica (FO) como sensores e fornecem dados com alta resolução espacial e temporal. A principal metodologia aplicada com os sistemas FO-DTS para estimativas de θ é a do aquecimento ativo, em que se monitora a resposta térmica do solo à aplicação de um pulso de calor. Usualmente, isso é alcançado pela imposição de uma corrente elétrica no revestimento metálico de um cabo óptico, o que eleva a sua temperatura e a do meio circundante. Porém, esses cabos possuem alto custo de aquisição em comparação a cabos tradicionais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade da execução integrada do aquecimento de uma liga composta de ferro, cromo e alumínio (Fe-Cr-Al) com a medição distribuída de temperatura para o monitoramento de θ. Para sua execução, duas configurações foram testadas em laboratório: com a liga e o cabo de FO em contato (abordagem da sonda única, i.e., SPHPDTS) e separados por uma distância de solo de 6,03 mm (abordagem da sonda dupla, i.e., DPHP-DTS). Três configurações de pulso de calor foram aplicadas na liga metálica, distintas pela potência e duração do aquecimento: 4,3 W.m^-1 durante 180 s; 4,2 W.m^-1 durante 600 s; e 21,5 W.m^-1 durante 180 s. A resposta térmica do solo foi avaliada pelos métodos da temperatura acumulada (T_cum, °C.s) e do máximo aumento de temperatura (ΔT_max, °C). O solo de cada experimento foi submetido a dois ciclos de umedecimento e secagem consecutivos, sendo o primeiro usado para a construção de curvas de calibração entre θ e T_cum e θ e ΔT_max, e o segundo usado para a validação das curvas. Os resultados encontrados indicaram que o pulso de calor 4,3 W.m^-1-180 s levou a estimativas insatisfatórias de θ. Porém, ao estender a sua duração (4,2 W.m^-1-600 s), a performance das curvas melhorou consideravelmente na etapa de validação. Essa configuração de aquecimento apresentou desempenho similar à de alta potência (21,5 W.m^-1-180 s) nas estimativas de θ, o que é relevante para casos em que a disponibilidade de energia para o aquecimento é uma limitante, uma vez que o pulso 4,2 W.m^-1-600 s requer 2520 J.m^-1 para ser executado, enquanto o 21,5 W.m^-1-180 s requer 3870 J.m^-1. Ademais, recomenda-se o uso do método ΔT_max em ambas SPHP-DTS e DPHP-DTS. Os resultados indicaram também que erros nas estimativas de θ aumentam à medida que θ aumenta, o que foi associado à ocorrência de histerese térmica das medições do sistema FODTS em relação ao θ observado por sensores pontuais. Apesar disso, demonstrou-se a efetividade da liga Fe-Cr-Al como material aquecedor paralelamente às medições de temperatura para a investigação de θ em laboratório.

The soils play a crucial role in the global ecology maintenance. Thus, the soil moisture content (θ, m³.m^-3) is highlighted as it governs different hydrological processes. Remote sensing techniques and methods such as time domain reflectometry have been used in its monitoring. Since the 2000s, it was introduced the monitoring of θ with the distributed temperature sensing (DTS) instruments, which use fiber optic (FO) cables as sensors and provide data with high spatial and temporal resolution. The main methodology applied with the FO-DTS systems for θ estimation is the active heat, in which the thermal response of the soil following the application of a heat pulse is monitored. This is usually achieved by imposing an electric current on the metallic coating of an optical cable, which raises its temperature and that of the surrounding medium. However, these cables have a high acquisition cost compared to traditional cables. Hence, the objective of this study was to evaluate the applicability of the integrated execution of the heating of an alloy composed of iron, chromium, and aluminum (FeCr-Al) with the distributed temperature sensing for the monitoring of θ. For its execution, two configurations were tested in the laboratory: with the alloy and the FO cable in contact (single probe approach, i.e., SPHP-DTS) and separated by a soil distance of 6.03 mm (dual probe approach, i.e., DPHP-DTS). Three heat pulse settings were applied to the metallic alloy, distinguished by heating power and duration: 4.3 W.m^-1 during 180 s; 4.2 W.m^-1 during 600 s; and 21.5 W.m^-1 during 180 s. Soil thermal response was evaluated by the cumulative temperature (T_cum, °C.s) and maximum temperature increase (ΔT_max, °C) methods. The soil of each experiment was subjected to two consecutive wetting and drying cycles, the first being used to build calibration curves between θ and T_cum and θ and ΔT_max, and the second used for validation of the curves. The results found indicated that the heat pulse 4.3 W.m^-1-180 s led to unsatisfactory estimates of θ. However, by extending its duration (4.2 W.m^-1-600 s), the performance of the curves improved considerably in the validation step. This heating configuration presented a performance similar to that of high power (21.5 W.m^-1-180 s) in the θ estimates, which is relevant for cases in which the availability of energy for heating is a limiting factor, since the pulse 4.2 W.m^-1-600 s requires 2520 J.m^-1 to be performed, while the 21.5 W.m^-1-180 s requires 3870 J.m^-1. Furthermore, it is recommended to use the ΔT_max method in both SPHP-DTS and DPHP-DTS. The results also indicated that the errors in the θ estimates increase as θ increases, which was associated with the occurrence of thermal hysteresis of the FO-DTS system measurements in relation to the θ observed by punctual sensors. Despite this, it was demonstrated the effectiveness of the Fe-Cr-Al alloy as a heating material in parallel with temperature measurements for the investigation of θ in the laboratory.