Ríos atiborrados de fósforo

  • El fósforo, un elemento del fertilizante, es esencial para el crecimiento de los alimentos vegetales, pero el mineral también es dañino cuando se usa en exceso.

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Por primera vez se ha cuantificado la cantidad máxima de nutrientes, específicamente el fósforo, que pueden acumularse en una cuenca antes de colapsar y contaminar los ecosistemas río abajo. La cantidad de umbral promedio es de 2,1 toneladas por kilómetro cuadrado de tierra, estiman los investigadores la Université de Montréal en su estudio publicado este lunes en 'Nature Geoscience'. "Más allá de esto, la entrada de fósforo a las cuencas hidrográficas provoca una aceleración significativa de la pérdida (de fósforo) en la escorrentía", añade.

Esta cantidad es sorprendentemente baja, dicen los investigadores. Dados los índices actuales de aplicación de nutrientes en la mayoría de las cuencas hidrográficas en todo el mundo, los puntos de inflexión en algunos casos podrían alcanzarse en menos de una década. El estudio fue dirigido por Jean-Olivier Goyette, estudiante de Doctorado en Biología en la UdeM, y supervisado por el ecólogo del ecosistema acuático de la UdeM, Roxane Maranger, en colaboración con la científica de sostenibilidad Elena Bennett, en la Universidad McGill, Canadá.

Ríos atiborrados de fósforo

El fósforo, un elemento del fertilizante, es esencial para el crecimiento de los alimentos vegetales, pero el mineral también es dañino cuando se usa en exceso. Cuando llega a las aguas superficiales, puede provocar un crecimiento excesivo de las plantas en lagos y ríos y la proliferación de algas tóxicas, dañinas para la salud humana y animal.

Punto de inflexión en la cantidad de fósforo

Centrándose en 23 cuencas hidrográficas que alimentan el río San Lorenzo en Quebec, los investigadores reconstruyeron prácticas históricas de uso de la tierra para calcular la cantidad de fósforo que se ha acumulado en la tierra durante el siglo pasado. Las dos fuentes principales de fósforo para las cuencas hidrográficas, la tierra adyacente a los tributarios, provienen de la agricultura (fertilizantes y estiércol animal) y de la población humana (a través de las necesidades alimentarias y las aguas residuales).

Con los datos del Gobierno de Quebec, los investigadores compararon la acumulación estimada con las concentraciones de fósforo medidas en el agua durante los últimos 26 años. Dado que las cuencas hidrográficas que estudiaron tenían diferentes historias (algunas habían sido utilizadas intensivamente para la agricultura durante décadas, mientras que otras tenían bosques y eran inmaculadas), este método permitió a los investigadores establecer un gradiente de diferentes acumulaciones de fósforo entre los sitios.

Al hacerlo, pudieron ver en qué punto la cuenca hidrográfica "se inclinó" o llegó a un umbral y comenzó a derramar considerablemente más fósforo en el agua. "Piensa en la tierra como una esponja --plantea Maranger--. Después de un tiempo, las esponjas que absorben demasiada agua se filtrarán. En el caso del fósforo, el paisaje lo absorbe año tras año tras año, y después de un tiempo, su capacidad de retención se reduce. En ese punto, las entradas históricas de fósforo contribuyen más a lo que llega a nuestra agua".

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Hasta ahora, nadie había podido asignar un número a la cantidad de fósforo acumulado en la escala de cuenca que se necesita para alcanzar un punto de inflexión en términos de acelerar la cantidad del mineral que fluye hacia el ecosistema acuático. "Este es un hallazgo muy importante --dice Bennett--. Toma nuestro conocimiento de fertilizantes y contaminación a escala de la granja y lo escala para comprender cómo responden las cuencas hidrográficas en un contexto histórico".

La agricultura a gran escala comenzó en Quebec solo en la década de 1950, pero algunas de las cuencas hidrográficas agrícolas más históricas de la provincia ya habían pasado el punto de inflexión en la década de 1920, según el estudio. Incluso, si los insumos de fósforo cesaran de inmediato, la eliminación del fósforo acumulado en las cuencas saturadas de Quebec llevaría entre 100 y 2.000 años, estiman los investigadores.

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En algunos países, incluidos China, Canadá y Estados Unidos, se usa fósforo tan intensamente ahora que el punto de saturación se alcanza en tan solo cinco años. "Se requieren con urgencia estrategias de manejo de nutrientes desarrolladas utilizando enfoques creativos novedosos (...)para la sostenibilidad a largo plazo de los recursos hídricos", insisten los investigadores en su estudio.

Reciclar y reutilizar

"Una posible medida de mitigación sería hacer lo que ya se está haciendo en algunos países europeos: en lugar de agregar más y más para ayudar a las plantas a crecer, se puede acceder al fósforo ya almacenado en los suelos utilizando nuevas prácticas y enfoques", plantea Goyette. "Además, el fósforo se puede reciclar y reutilizar como fertilizante en lugar de acceder a más material crudo extraído", añade.

El dilema es el siguiente: los seres humanos necesitan comer, pero necesitan agua limpia, pero el cultivo de alimentos requiere fósforo que contamina el agua cuando sale de la cuenca y contamina los ecosistemas acuáticos adyacentes. "¿Es imposible reparar algunas de nuestras cuencas hidrográficas más extremas (agrícolas)? --pregunta Maranger--. No puedo responder eso. Es un problema social y hay soluciones. Nunca debemos desesperarnos, pero es un problema perverso".

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