Minireservorios podrían salvar a agricultores con suelos arenosos

This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.
Traducción de Daniela Navarro @DanJoNavarro y edición por Ximena Rodríguez @ximena_rhz

Una tecnología de retención de agua subterránea recientemente reactivada podría conservar el agua y aumentar drásticamente el rendimiento de los cultivos en paisajes áridos con suelos arenosos como el África Subsahariana.

Tan solo el 4% de la tierra cultivada en África esta bajo un sistema de riego como el que se muestra en esta granja de mangos en Hoedspruit, Sudáfrica. CréditosMedia Club South AfricaCC BY-SA 2.0

Escrito por Kate Wheeling | 28 de enero del 2020

Para producir cultivos saludables, los agricultores necesitan la combinación adecuada de sol, lluvia y calor, los cuales se están volviendo más impredecibles con el cambio climático. Los agricultores del África Subsahariana son particularmente vulnerables; se espera que las sequías regionales, las olas de calor y las plagas invasoras se vuelvan más comunes a medida que el mundo se calienta.

La agricultura en la región ha enfrentado durante mucho tiempo dos desafíos principales: la escasez de agua y suelos arenosos, que no retienen bien el agua o los nutrientes. Más de una quinta parte del continente está cubierto por este tipo de suelos altamente permeables. El remedio estándar, el riego, no es una opción para muchos pequeños agricultores en África, gracias a los altos costos de las tecnologías de riego y la escasa abundancia de agua. Solo el 4% de la tierra cultivada en África se encuentra bajo un sistema de riego.

Pero otra opción, una tecnología de retención de agua subterránea (SWRT, por sus siglas en inglés) que crea «microreservorios» alrededor de las zonas de raíces, podría ayudar a varios países de África Subsahariana a aumentar colectivamente la producción de cultivos hasta en 50 millones de toneladas cortas por temporada, según un estudio publicado en Frontiers in Sustainable Food Systems (Fronteras en Sistemas Alimentarios Sostenibles).

Los microreservorios se crean enterrando membranas impermeables en forma de U en unas pocas pulgadas debajo de los campos de cultivo. La profundidad de las barreras depende de varios factores —la longitud de las raíces, la profundidad a la que los agricultores labran la tierra, el tipo de suelo y el clima local— pero una vez en su lugar, las membranas retienen agua, nutrientes y oxígeno exactamente donde las plantas los necesitan.

 Una Solución Natural

La idea de las membranas surgió de la naturaleza, según Alvin Smucker, autor del estudio y profesor emérito de la Universidad Estatal de Michigan. «Le daremos el crédito a Dios», dijo Smucker.

A mediados del siglo XX, los científicos del suelo descubrieron una capa de arcilla y limo en los suelos arenosos cerca del lago Michigan. “Algunos de los agricultores de esa zona decían: ‘¿Qué está pasando en este rincón de mi campo? Las verduras crecen como si las regaramos todos los días ‘. No sabían por qué”, dijo Smucker. «La respuesta es que la capa [de arcilla y limo], de aproximadamente media pulgada [1.27 centímetros] de espesor, retuvo el agua por más tiempo que la arena que no la tenía».

Esta barrera natural le dio a Smucker (entonces estudiante de posgrado) y a sus colegas la idea de una máquina que colocara una barrera artificial. El diseño original consistía en enterrar una capa de asfalto bajo tierra. [Smucker] volvió a la idea décadas después, cambiando la capa de asfalto por una hecha de membranas de polietileno impermeable.

En lugar de una única capa continua, las membranas individuales están enterradas a diferentes profundidades, con espacios entre ellas. Este patrón irregular permite que las raíces crezcan alrededor de las membranas y que el exceso de agua drene, evitando que las plantas se ahoguen cuando se producen fuertes lluvias. Los materiales de polietileno son muy duraderos y pueden permanecer en su lugar durante décadas sin mantenimiento.

“¿Cuánto durará? Más de lo que cualquiera de nosotros vivirá. Sabemos que son al menos 50 años. Probablemente dure de cuatro a cinco generaciones”.

«¿Cuánto durará? Más de lo que cualquiera de nosotros vivirá”, dijo Smucker. “Sabemos que son al menos 50 años. Probablemente dure de cuatro a cinco generaciones. Nada excepto una marmota puede atravesarlo «. 

“Parece una tecnología prometedora”, dijo Michael Mulvaney, profesor asistente que estudia sistemas de cultivo en la Universidad de Florida y que no participó en el estudio. En la industria agrícola existe una necesidad de innovación que combata tanto la contaminación por nutrientes como la escasez de agua en la era del cambio climático, dice. «Si retiene agua en esa zona de enraizamiento durante un período de tiempo más largo, eso significa que los cultivos deberían ser más resistentes a la sequía, lo que podría tener implicaciones para la adaptación o la resiliencia al cambio climático». 

Costos de Mano de Obra e Instalación

Algunos expertos dicen que la mano de obra involucrada en la instalación de las membranas podría afectar las tasas de adopción en los países en desarrollo. «Si se instala durante la estación seca, los suelos pueden ser duros como el hormigón», dijo Mulvaney. «Si esperas hasta la temporada de lluvias, ¿retrasarás la siembra, lo que generalmente resulta en una disminución de la productividad?».

Sin embargo, los autores dicen que en el África Subsahariana el proceso de instalación podría convertirse en otra fuente de ingresos para los agricultores. «Quienes instales membranas deben estar capacitados y certificados», dijo Libère Nkurunziza, investigador de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas y autor principal del nuevo estudio. “De lo contrario, el resultado no será el esperado y la adopción de la tecnología no continuará. Los agricultores que quieran tener membranas en sus granjas contratarán instaladores capacitados y certificados o se capacitarán ellos mismos antes de instalar membranas en sus propios terrenos. Más tarde, pueden usar las habilidades para instalar membranas en terrenos de nuevos usuarios «.

Según Smucker, los costos iniciales asociados con la instalación de los SWRT  —aproximadamente $2,000 dólares por acre (0,4 hectáreas)— son altos. Pero una vez colocadas, las membranas habrán compensado su coste inicial en 2 a 12 años, dependiendo el cultivo y los precios de mercado. Y los agricultores deberían poder utilizar menos agua y aplicar fertilizantes con menos frecuencia.

“Además de contribuir a un mayor rendimiento, esta tecnología también puede contribuir a secuestrar grandes cantidades de carbono”.

Para el estudio más reciente, los investigadores utilizaron datos de otras regiones arenosas donde se han instalado membranas para modelar el impacto que podrían tener en ocho países en África Subsahariana: Angola, Botswana, Kenia, Namibia, Mozambique, Sudáfrica, Tanzania y Zimbabwe. El equipo descubrió que si los agricultores con 20% al 50% de los suelos arenosos del área de estudio instalan los SWRT, después de dos décadas podrían aumentar los rendimientos anuales de maíz hasta en 50 millones de toneladas cortas, casi el doble de la producción actual de maíz de la región. Sin embargo, para llegar allí, «los responsables de la toma de decisiones necesitan apoyar [la tecnología]», dijo Nkurunziza. 

Los formuladores de políticas en África Subsahariana tienen buenas razones para apoyar la tecnología de conservación de agua, más allá de la  [razón más] evidente: que una gran proporción de la población depende de los sistemas agrícolas de temporal.

“Además de contribuir a incrementar los rendimientos, esta tecnología también puede contribuir a secuestrar grandes cantidades de carbono en un escenario donde las tasas de adopción son altas”, dijo Nkurunziza. Eso podría ayudar a los países a cumplir con sus objetivos de reducción de emisiones descritos en el Acuerdo de París, que será fundamental para prevenir el cambio climático futuro. 

— Kate Wheeling (wheeling.ca@gmail.com@KateWheeling), escritora independiente.

Cita: Wheeling, K. (2020), Minireservoirs could save farmers with sandy soils, Eos, 101, https://doi.org/10.1029/2020EO139245.
Texto © 2020 CC BY-NC-ND 3.0

Foto de portada por Ninno JackJr tomada de Unsplash