Técnicas nucleares para la conservación del suelo. Tres casos de éxito

Técnicas nucleares para la conservación del suelo. Tres casos de éxito

La semana pasada el OIEA (@iaeaorg) publicó una síntesis de los aportes del sector nuclear para la preservación del suelo, a fin de acompañar activamente el Día Mundial del Suelo, bajo la consigna “El cuidado del planeta comienza desde el suelo y las técnicas nucleares pueden ayudar”.

En ese mismo informe, además se presentaron tres experiencias donde a partir de los aportes del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) al tema, se pudieron solucionar problemas en Sudamérica, Asia y África, resolviendo el problema de la erosión en zonas de cultivos.

América Latina: proteger el suelo y reverdecer los bosques comerciales de Chile

Si bien puede estar ayudando a la economía nacional de Chile, la intensificación de la silvicultura comercial está generando estragos en el suelo. Las plantaciones forestales a gran escala, que en el país transandino cubren cerca de de 2,5 millones de hectáreas de tierra, implican ciclos intensos de plantación, tala y cosecha; a lo que hay que sumar un la polución generada por el transporte. Estos factores, combinados con un clima errático, han contribuido a un aumento significativo de la erosión y al deterioro de la calidad del agua.

“La erosión del suelo es un proceso silencioso, y uno de los mayores desafíos es hacer que la gente sepa que cuando se pierde el suelo, no es un proceso reversible”, subraya Claudio Bravo Linares, profesor del Instituto de Ciencias Químicas de la Universidad Austral de Chile. “Dado que el gobierno y la industria forestal comercial han visto que las técnicas isotópicas funcionan, estamos trabajando continuamente con ellas, utilizando estos resultados científicos para determinar áreas degradadas críticamente y mitigar de manera eficiente el impacto de la erosión del suelo”.

El suelo puede degradarse cuando está sometido a demasiada presión por las prácticas agrícolas intensivas, la contaminación y el cambio climático. (Ver foto. N. Jawerth / OIEA). Por ello utilizando técnicas isotópicas (ver abajo el recuadro Metodología) los científicos de Chile encontraron que una de las principales fuentes de erosión en las cuencas no cosechadas eran las rutas y autopistas sin pavimentar que se usaban para moverse por las plantaciones y transportar cargamentos dentro y fuera del área. Así, mediante la implementación de métodos de conservación, como la estabilización de los caminos forestales con nuevas capas de grava y mejorando la capacidad de drenaje, la industria forestal comenzó a proteger el sector.

Ahora los científicos en Chile están trabajando conjuntamente, utilizando sus investigaciones para proporcionar a los ministerios del gobierno datos que mejoren la orientación de las empresas forestales comerciales hacia prácticas más sostenibles.

A las piñas en Costa Rica
Costa Rica es el primer productor mundial de piñas frescas. Sin embargo para crecer estos frutos requieren una gran cantidad de fertilizantes y pesticidas para crecer. Por ello, el OIEA junto a la FAO desarrollaron, junto a los expertos costarricences, un método para mejorar la calidad del suelo a partir del uso de estudios nucleares. El mismo se basa en el uso del biochar (también conocido como carbón vegetal) a partir de la reutilización de rastrojos de piña.  Actualmente, el país genera más de 10 millones de toneladas de residuos de piña como subproducto por cosecha, cada 18 meses.

ASIA

Dao Thanh Canh vive en Vietnam. Estuvo a punto de perder su finca de café de dos hectáreas porque su tierra ya no producía como antes, pues tras años de agricultura intensiva y clima extremo el suelo comenzó a erosionarse muy rápido. Thanh Canh y su familia comenzaron a preocuparse: “La incertidumbre avanzaba. Mientras que por un lado todos los años centímetros del suelo desaparecían, agravado por las grandes tormentas de granizo”.

No obstante a partir de la utilización de radionucleidos de precipitación y de la técnica de isótopos estables específicos del compuesto (ver abajo el recuadro Metodología), los científicos pudieron descubrir la causa exacta, la fuente de la erosión y la velocidad a la que crecía la erosión. Con ello elaboraron un plan de conservación específico que involucró métodos como el cultivo intercalado, la creación de cuencas hidrográficas y la construcción de terrazas para preservar el suelo evitando desplazamientos. Como resultado, redujeron con éxito la erosión del suelo en un 45%. Ahora el suelo de Thanh Canh es más estable y su plantación de café nuevamente rentable.

La historia de Thanh Canh es solo una de muchas de la región. Científicos de China, Indonesia, Malasia, Pakistán, Filipinas, Sri Lanka y Viet Nam trabajan juntos para utilizar la ciencia nuclear para ayudar a los pequeños agricultores a combatir la erosión del suelo. A través de su trabajo pudieron identificar métodos efectivos de conservación del suelo que redujeron la degradación en los sitios estudiados en un 50%. Este tipo de información se utiliza para guiar a los agricultores y usuarios de la tierra a evitar las prácticas agrícolas deficientes que pueden contribuir a la degradación de la tierra y, en su lugar, adoptar métodos más sostenibles.

África: salvar el suelo y preservar los recursos hídricos en Marruecos

Debido a un fenómeno geográfico Marruecos está perdiendo terreno fértil, debido a las pendientes de sus terrenos la erosión afecta hasta el 40% de la superficie total del país. Ello, sumado a las duras condiciones climáticas (largos períodos de sequía y otros cortos con lluvias muy intensas)  suman mucha presión en el suelo. Combinado además con el pastoreo excesivo, la deforestación y las malas técnicas de plantación, generaron pérdidas de suelo de hasta 100 millones de toneladas por año, que además terminan obstruyendo los depósitos de agua.

“Cuando esta tierra fértil se escapa, los agricultores pierden un recurso vital para cultivar alimentos. Este recurso rico en nutrientes termina por alimentar algas con agua local, poniendo en peligro la calidad del agua y perjudicando a las poblaciones de peces “, explica Moncef Benmansour, Jefe de la División de Agua, Suelos y Clima del Centro Nacional de Energía Nuclear, Ciencia y Técnicas ( CNESTEN). “Cada año se pierden más de 75 millones de metros cúbicos de capacidad de almacenamiento de agua en Marruecos debido a la erosión del suelo. Por eso para detener la erosión primero teníamos que saber exactamente dónde estaban los problemas, y eso es lo que ofrecen las técnicas isotópicas”.

A través de estudios piloto que utilizan radionucleidos de precipitación y la técnica de isótopos estables específicos del compuesto (ver recuadro abajo), científicos de CNESTEN y el Instituto Nacional de Investigación Agronómica de Marruecos (INRA) y el Centro de Investigación Forestal (CRF) pudieron identificar áreas propensas a la erosión y evaluar la efectividad de diferentes métodos de conservación. Junto con los agricultores, desarrollaron prácticas de manejo responsable de la tierra, que incluían técnicas de conservación del suelo sin labranza, a la que se sumó la siembra de cultivos de cereales junto con árboles frutales y arbustos llamados Atriplex, que tienen un sistema de raíces muy adecuado para mantener el suelo en su lugar. Esto redujo la pérdida de suelo en la región de Tánger-Tetuán en un 40% y alrededor del 60% en la región de Casablanca-Seta.

Las experiencias de Marruecos también se han compartido con otros diez países africanos a través de proyectos de cooperación técnica del OIEA y han ayudado a mejorar las prácticas de investigación y conservación de suelos en toda la región.

 

METODOLOGÍA

Radionucleidos de precipitación y técnica de isótopos estables específicos del compuesto
Los radionucleidos de precipitación (FRN) son radionucleidos naturales que se encuentran en la atmósfera y generalmente se depositan en la superficie del suelo a través de la lluvia. Los tres radionucleidos que se usan comúnmente para el seguimiento de la erosión del suelo son el cesio-137, el plomo-210 y el berilio-7. Estos radionucleidos se fusionan con las partículas del suelo de forma única, lo que los hace útiles para rastrear y medir el movimiento del mismo. Mediante el análisis de FRN, utilizando la espectrometría gamma de alta resolución, los científicos pueden identificar los cambios en los patrones de redistribución del suelo y las tasas en las áreas de captación . También pueden evaluar la eficacia de las medidas de conservación del suelo para controlar su erosión.

La técnica del isótopo estable específico implica la medición de isótopos estables como el carbono-13 (13 C) que se encuentra en compuestos orgánicos específicos del suelo, como pueden ser los ácidos grasos, que se encuentran en el suelo. Estos ácidos grasos provienen de raíces de plantas, desechos de animales y otros restos que se encuentran en los ecosistemas naturales, que se descomponen y se convierten en parte de la materia orgánica del suelo. Estos compuestos tienen ciertas firmas isotópicas estables únicas, casi como huellas dactilares. Mediante el uso de la técnica de isótopos estables específicos del compuesto, los científicos pueden unir las “huellas dactilares” de los compuestos en el suelo con las de los ecosistemas de las áreas estudiadas. Esto puede ayudarlos a identificar de dónde proviene el suelo erosionado, qué áreas son propensas a la degradación del suelo y cómo priorizar efectivamente las necesidades de conservación del suelo.

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