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Los suelos profundos y permeables amortiguan los impactos de los fertilizantes agrícolas en los arroyos del Amazonas, encuentra un estudio

Los suelos profundos y permeables amortiguan los impactos de los fertilizantes agrícolas en los arroyos del Amazonas, según un estudio de MBL
Esto muestra lluvia sobre un campo de soja en Tanguro Ranch en la cuenca del Alto Xingu, Mato Grosso, Brasil. La agricultura intensiva en la Amazonía depende de las lluvias regulares, pero una menor cantidad de agua devuelta a la atmósfera desde las tierras de cultivo en comparación con los bosques tiene el potencial de cambiar la cantidad y el tiempo de lluvia en grandes áreas. Crédito: Crédito: Christopher Neill, MBL

Los impactos a menudo dañinos de la agricultura intensiva en arroyos, ríos y su vida silvestre cercanos han sido bien documentados en zonas templadas, como América del Norte y Europa. 


por Laboratorio de Biología Marina


Sin embargo, un nuevo estudio en una zona tropical importante, el sur de la Amazonia, que cambia rápidamente, una región marcada por el reemplazo generalizado de bosques nativos por ranchos ganaderos y, más recientemente, tierras de cultivo, sugiere que al menos algunos de esos impactos dañinos pueden ser amortiguados por las profundidades y suelos altamente permeables que caracterizan grandes áreas de la tierra de cultivo en expansión.

El estudio, dirigido por Christopher Neill, director del Centro de Ecosistemas en el Laboratorio de Biología Marina (MBL), se publica esta semana en la revista Philosophical Transactions de la Royal Society B . Todo este número de la revista está dedicado a las consecuencias de los cambios masivos en el uso de la tierra en Mato Grosso, Brasil, la frontera agrícola más grande y dinámica de la Amazonía.

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«En las últimas dos décadas, Mato Grosso ha experimentado tanto las tasas más altas de deforestación (principalmente por la expansión de los pastos y la soja) como la mayor reducción en las tasas de deforestación (asociadas con las políticas [gubernamentales] y factores macroeconómicos) en la Amazonía», escribe los editores del número, que incluyen al colaborador de Neill, Michael T. Coe del Woods Hole Research Center. «El enfoque regional de este tema permite una evaluación profunda de los complejos cambios ecológicos y sociales relacionados con la transformación agrícola de un ambiente de bosque tropical».

El estudio de Neill analizó específicamente los impactos de la agricultura de soja en la calidad y cantidad del agua en Tanguro Ranch, una granja de casi 200,000 acres similar en clima y geografía a grandes extensiones del Amazonas donde la producción de soja , principalmente para exportación como alimento para animales, se está expandiendo rápidamente. .

El rancho tiene cuencas hidrográficas que son completamente boscosas, así como cuencas hidrográficas que ahora son tierras de cultivo de soja, lo que permite una comparación.

Los suelos profundos y permeables amortiguan los impactos de los fertilizantes agrícolas en los arroyos del Amazonas, según un estudio de MBL
Una delgada franja de bosque junto a un arroyo atraviesa un campo de soja en barbecho en el Rancho Tanguro en las cabeceras del río Xingu en la Amazonía brasileña. Los suelos profundos y permeables pueden amortiguar los arroyos contra la contaminación de los nutrientes que corren de los campos agrícolas, pero los amortiguadores forestales estrechos no protegen completamente los arroyos contra el calentamiento de las temperaturas causado por la pérdida de la cubierta forestal de la cuenca. Crédito: Christopher Neill, MBL

«Nos sorprendió descubrir que, a pesar de la agricultura intensiva en Tanguro Ranch, los arroyos no parecen estar recibiendo una cantidad significativa de nitrógeno o fósforo, a pesar de una alta aplicación de fertilizante de fósforo en las tierras de cultivo adyacentes», dice Neill.

Esto contrasta con muchas áreas de tierras de cultivo del hemisferio norte donde se sabe que los fertilizantes agregan nutrientes al suelo que, con la lluvia, se escurren a los arroyos y ríos de agua dulce, lo que lleva a una fertilización excesiva y condiciones de bajo oxígeno que ponen en peligro a los peces y otras formas de vida acuática.

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En Tanguro Ranch, sin embargo, «los suelos son viejos y muy degradados, muy profundos y es probable que sean bastante uniformes en grandes profundidades», dice Neill. «El agua se infiltra en el suelo muy rápidamente y el suelo tiene una gran capacidad para absorber los nutrientes. Parece actuar como un enorme amortiguador».

Sin embargo, esta situación está en transición, señala. «El sureste de la Amazonía es un entorno de cambio muy rápido. En este momento, la mayoría de los campos de soja no están fertilizados con nitrógeno. Pero eso cambiará porque la Amazonía está preparada para grandes aumentos en el uso de fertilizantes nitrogenados como doble cultivo (soja más maíz ) se vuelve más frecuente «, dice Neill. «Así que es muy posible que veamos mayores efectos en la calidad del agua en el futuro».

El estudio también señaló los impactos de la deforestación en la cantidad de agua que ingresa a los arroyos. Por lo general, después de que se tala un bosque, aproximadamente cuatro veces más agua superficial se escurre hacia pequeños arroyos debido a la reducción de la evaporación a la atmósfera. Sin embargo, en Tanguro Ranch, la lluvia se infiltra rápidamente en el suelo y los arroyos se alimentan predominantemente de agua subterránea, por lo que los niveles de los arroyos no fluctúan drásticamente, ni durante las estaciones húmedas y secas, incluso en las cuencas hidrográficas de tierras de cultivo.

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«No vemos grandes cambios en la estructura de los canales de los arroyos en los pequeños arroyos de cabecera», dice Neill. «Pero en los ríos más grandes, vemos un impacto acumulativo de toda el agua extra de esos pequeños arroyos que se acumulan. Cuando los ríos más grandes tienen que manejar esa agua extra causada por la deforestación, cambian geomórficamente; sus llanuras aluviales se reorganizan. Esas son también ríos que la gente usa para abastecimiento de agua, pesca y transporte «.

Finalmente, el estudio mostró que los arroyos agrícolas eran más cálidos que los arroyos boscosos , causado tanto por la reducción del bosque limítrofe como por la presencia de embalses (pequeñas presas artificiales).

«El agua más caliente tiene implicaciones para los peces», dice Neill, «porque contiene menos oxígeno. El agua más caliente también aumenta el metabolismo de los peces, por lo que los peces necesitan más alimento. No sabemos si el calentamiento y otros cambios asociados con la expansión de las tierras de cultivo también aumentan la cantidad de peces». suministro de alimentos; si no lo hacen, es posible que algunos peces no tengan suficiente energía para sobrevivir «.

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Neill ha trabajado en Tanguro Ranch desde 2007 con colaboradores del Centro de Investigación Woods Hole, la Universidad Brown, el Instituto de Investigación Ambiental del Amazonas (IPAM) y la Universidad de São Paulo. Otros autores en este número de la revista incluyen a la científica senior de MBL Linda Deegan; Shelby Riskin y Gillian Galford, quienes se graduaron del Programa de Posgrado Brown-MBL en Ciencias Biológicas y Ambientales; y los miembros de la facultad de Brown-MBL Stephen Porder, Leah VanWey y Jack Mustard.

«Tanguro Ranch es el foco de una gran cantidad de ciencia sobre las transiciones de la tierra y las dinámicas socioecológicas en la Amazonía», dice Marty Downs, director asociado de la Iniciativa de Cambio Ambiental de la Universidad de Brown.


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