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El consumo de agua de los cultivos de biocombustibles perennes es similar al del maíz

El consumo de agua de los cultivos de biocombustibles perennes es similar al del maíz
La investigación de la Universidad Estatal de Michigan muestra que la evapotranspiración de los cultivos perennes no difirió mucho de la del maíz, un hallazgo que contrasta fuertemente con estudios anteriores. Crédito: Universidad Estatal de Michigan

La conversión de grandes extensiones de tierras agrícolas marginales del Medio Oeste en cultivos perennes para biocombustibles conlleva algunas incógnitas clave, incluida la forma en que podría afectar el equilibrio del agua entre la lluvia, la evaporación y el movimiento del agua del suelo al agua subterránea.h


por la Universidad Estatal de Michigan


En climas húmedos como el Medio Oeste de los Estados Unidos, la evaporación devuelve más de la mitad de la precipitación anual a la atmósfera, y el resto está disponible para recargar el agua subterránea y mantener el flujo de los arroyos y los niveles del lago.

Un estudio reciente del Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos y publicado en Environmental Research Letters analiza la eficiencia con la que los cultivos de biocombustibles de «segunda generación» (cultivos perennes, no alimentarios como el pasto varilla o los pastos nativos) usan el agua de lluvia y cómo estos cultivos afectan el equilibrio hídrico general .

El estudio, dirigido por el profesor de ecología de ecosistemas de la Universidad Estatal de Michigan y científico de GLBRC Stephen Hamilton, es el primer esfuerzo de varios años para comparar el uso de agua de los cultivos de maíz convencionales con los sistemas de cultivo perenne de pasto varilla, miscanthus, pastos nativos, praderas restauradas y álamos híbridos.

«Cuando establecimos los diferentes sistemas de cultivo en 2008», dijo Hamilton, «instalamos sensores de agua del suelo a varias profundidades a través de la zona de las raíces. Desde entonces, hemos estado monitoreando continuamente el contenido de agua del suelo«.

Hamilton usa los sensores de agua del suelo para medir la tasa de evapotranspiración que ocurre dentro de cada sistema de cultivo. La evapotranspiración se refiere a la suma total de agua perdida mientras la planta está creciendo, ya sea por la transpiración, que es la evaporación a través del tallo de la planta, o por el agua evaporada de las hojas de la planta o del suelo. Al medir la cantidad de precipitación que ha caído contra el contenido real de agua del suelo, es posible cuantificar el agua perdida por evapotranspiración mientras cada cultivo está creciendo.

El equipo de Hamilton informa que la evapotranspiración del sistema perenne no difirió mucho de la del maíz, un hallazgo que contrasta fuertemente con estudios anteriores que encontraron un uso de agua perenne particularmente alto en áreas con niveles freáticos altos. El estudio de Hamilton, sin embargo, se llevó a cabo en el clima húmedo templado de Michigan y en el tipo de suelo bien drenado característico de las tierras agrícolas marginales.

«El mensaje aquí», dijo Hamilton, «es que en muchos entornos, las plantas perennes pueden no usar más agua. Para suelos bien drenados en el medio oeste superior al menos, y probablemente para el este de América del Norte en general, estos resultados probablemente se apliquen. y el equilibrio hídrico no se vería afectado negativamente «.

Aunque el estudio tiene claras implicaciones para la producción de biocombustible celulósico, o de segunda generación, en el Medio Oeste, Hamilton dice que también toca de manera más amplia algunos de los efectos esperados del cambio climático.

Dado que las tasas de evapotranspiración de los sistemas de cultivo del estudio se mantuvieron estables durante varios años de diferentes niveles de precipitación, el estudio también sugiere que las tasas de evapotranspiración de los cultivos pueden no ser tan sensibles al cambio climático como se supone actualmente.

«Nuestra observación de que las plantas usan aproximadamente la misma cantidad de agua independientemente de la disponibilidad de agua sugiere que una temporada de crecimiento más cálida o más larga puede tener un efecto relativamente pequeño sobre la evapotranspiración y, por lo tanto, podría afectar los balances hídricos del paisaje menos de lo que pensábamos anteriormente», dijo Hamilton. «Otros cambios en los aspectos del ciclo del agua impulsados ​​por el clima, como lluvias intensas, menos nieve o períodos más cortos de cobertura de hielo en los lagos, pueden tener un efecto mucho mayor en las aguas subterráneas, el flujo de los arroyos y los niveles de los lagos».



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