Cómo el futuro de la producción de maíz, soja y trigo en EE. UU. depende del uso sostenible de las aguas subterráneas


En EE. UU., el 52 % de las tierras de regadío se utiliza para la producción de maíz, soja y trigo de invierno. 


por Dartmouth College


El maíz y la soya son dos de los cultivos más importantes del país, con el 17% de la producción de maíz y el 12% de la producción de soya provenientes de áreas irrigadas. Sin embargo, el agua utilizada para este riego a menudo es agua subterránea bombeada de manera no sostenible. Según un estudio reciente dirigido por Dartmouth y publicado en Earth’s Future , el uso sostenible de aguas subterráneas para la agricultura en los EE. UU. podría reducir drásticamente la producción de maíz, soja y trigo de invierno. 

El riego se basa en la extracción de agua subterránea de los acuíferos, que también sirven como fuente de agua potable y son esenciales para lagos, ríos y ecosistemas. Los acuíferos se recargan de forma natural, a medida que la lluvia, el deshielo y otras aguas se infiltran en el suelo y se acumulan en una capa porosa subterránea. Sin embargo, si el uso de agua subterránea excede las tasas de recarga del acuífero , esto reduce la cantidad de agua subterránea que está disponible en el acuífero, incluso para cultivos en crecimiento.

Para analizar los impactos del uso sostenible del agua subterránea para el maíz , la soja y el trigo de invierno de regadío, los investigadores utilizaron un modelo de cultivo para simular la agricultura de regadío de 2008 a 2012. El modelo de cultivo utiliza información sobre el clima diario, las propiedades del suelo, la gestión agrícola y las variedades de cultivos, y se comparó con los datos de encuestas del Departamento de Agricultura de EE. UU. para confirmar su precisión.

La producción de cultivos se simuló bajo cuatro escenarios diferentes de uso de agua subterránea, que van desde el más optimista hasta el pesimista. El escenario más optimista asume que la cantidad máxima de recarga se puede utilizar para el riego. Los escenarios menos optimistas, que se basan en el rendimiento seguro del acuífero, asumen que solo una fracción de la recarga va al acuífero y solo esa cantidad restringida de agua puede usarse para riego. Los escenarios menos optimistas dan cuenta de la incertidumbre en la disponibilidad de agua subterránea, así como de la conservación de algo de agua para mantener ecosistemas saludables. Los cuatro escenarios de uso sostenible de aguas subterráneas se basan en rendimientos de acuíferos seguros del 100 %, 75 %, 50 % y 25 %.

En el escenario de uso sostenible de aguas subterráneas más optimista, la producción de maíz, soja y trigo de invierno bajo riego en EE. UU. se reduce en un 20 %, 6 % y 25 %, respectivamente. Bajo el escenario más pesimista, la producción de maíz, soja y trigo de invierno se reduce en un 45%, 37% y 36%, respectivamente.

«Nuestros hallazgos subrayan cómo podría verse afectada la producción de maíz, soja y trigo de invierno si decidimos dejar de agotar los acuíferos en los Estados Unidos», dice el coautor principal Jonathan Winter, profesor asociado de geografía e investigador principal del Grupo de Hidroclimatología Aplicada en Dartmouth. «Sin embargo, las precipitaciones futuras, que afectan los recursos de aguas subterráneas, son difíciles de predecir, y una tecnología de riego mejorada, cultivos más eficientes en el uso del agua y una mejor gestión del agua agrícola podrían reducir las pérdidas de producción de una transición hacia el uso sostenible de las aguas subterráneas».

Los hallazgos muestran que Nebraska, Kansas y Texas, que dependen del agua subterránea del acuífero High Plains (también conocido como el acuífero Ogallala) para cultivar maíz, soya y trigo de invierno, experimentarían algunas de las mayores pérdidas de producción como resultado de la agricultura sustentable. uso de aguas subterráneas. Esta región es particularmente vulnerable debido a la falta de lluvias, lo que limita la agricultura de secano y la recarga de aguas subterráneas. Investigaciones anteriores encontraron que High Plains extrae tres veces más agua subterránea que la tasa de recarga de su acuífero.

El centro de California, que depende del Acuífero del Valle Central, también tendría grandes pérdidas de producción de maíz y trigo de invierno debido al uso sostenible de aguas subterráneas, pero las pérdidas de producción de maíz y trigo de invierno en California son limitadas debido al predominio de cultivos especiales, como las almendras. , uvas y lechuga, que limitan la cantidad de tierra utilizada para cultivar maíz y trigo de invierno .

Por el contrario, el valle del Misisipi, una importante región de maíz y soja , experimentaría relativamente pocas pérdidas de producción, ya que la extracción de agua subterránea suele ser menor que la recarga en la región. El Medio Oeste también experimentaría pérdidas mínimas en la producción de maíz y soja porque la región es húmeda y depende principalmente de la agricultura de secano en lugar de la agricultura de riego.

«El uso sostenible de las aguas subterráneas es fundamental para mantener la producción agrícola de regadío, especialmente en un sistema alimentario mundial que ya está gravado por el cambio climático, el crecimiento de la población y las cambiantes demandas dietéticas», dice el coautor principal, José R. López, ex investigador postdoctoral en geografía. en Dartmouth. «Necesitamos expandir la implementación de las estrategias y tecnologías de conservación del agua que tenemos ahora y desarrollar más herramientas que puedan estabilizar el suministro de agua subterránea de la nación mientras se preservan los rendimientos de los cultivos y los medios de subsistencia de los agricultores».



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