Entre el Suelo y La Atmósfera: Plaguicidas, Contaminación de Suelos, Aguas y Aire

Resulta difícil valorar noticias que dan cuenta de nuevos descubrimientos en cuyas materias disciplinarias personalmente disto mucho de ser un experto. Con harta frecuencia me pueden vender “gato por liebre”. En principio cabe suponer que parte de los pesticidas que echamos al suelo en cantidades insensatas se volatilizan, mientras que otra parte se degrada y finalmente una tercera fracción contamina tanto aguas corrientes como subterránea. Ahora bien, todo dependerá de la composición química de estas peligrosas sustancias, los productos de su degradación y la cantidad del compuesto utilizado que se aplica al suelo. Pues bien, la noticia que ofrecemos hoy, recogida del noticiero ARS (que para variar esta vez se encuentra escrita en un español-castellano aceptable) ofrece unos resultados que se me antojan sorprendentes. No se trata ya de que el ambiente edáfico condicione la proporciones de volatilización/fijación/percolación/arrastre superficial de estos agroquímicos, sino de que buena parte de loss mismos pasen a la atmósfera y no a las aguas en función de la temperatura ambiental y la humedad del suelo. Obviamente, a mayor temperatura, debiera esperarse una mayor volatilidad. Del mismo modo, si el suelo se encuentra muy húmedo, resultará más lenta su percolación a través del perfil del suelo, o lo que es lo mismo, debería encontrase más tiempo sobre o cerca de su superficie (expuesto a la acción de la radiación y las veleidades de la atmósfera). Sin embargo, si este último se encuentra encharcado, cabría esperar que buena parte del agroquímico fuera arrastrado por la escorrentía superficial a las aguas corrientes, contaminando los cauces fluviales. Ahora bien, que con el suelo húmedo y temperaturas elevadas se volatilice 25 veces más que el que es acarreado por la escorrentía se me antoja sorprendente. Sin embargo, tal como se encuentra explicada la metodología utilizada por los autores del estudio de que da cuenta en la nota de prensa, el diseño parece ser correcto. Tal hecho implica (i) las condiciones ambientales en el momento de la aplicación son determinantes en el balance volatilización/ percolación + lavado por la escorrentía, lo cual determinará tanto la efectividad del pesticida contra la plaga como la contaminación de suelos y aguas que puede generar (ii) que hasta la fecha no modelizamos correctamente la dinámica de los plaguicidas; (iii) que el porcentaje del compuesto volatilizado puede contaminar la atmósfera e incluso quizás alterar su química, con sus consabidas repercusiones sobre el cambio climático; y (iv) que bajo altas condiciones de humedad del suelo y elevadas temperaturas, los granjeros o agricultores pueden inhalar una cantidad excesiva de estos compuestos insalubres, afectando negativamente a su salud.

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Plaguicidas y contaminación Suelos Aguas y Atmósfera. Fuente: Dra. Maura McGill

Obviamente como profano en la materia debo suponer que todo depende del tipo de plaguicida, por lo que generalizar se me antoja imprudente, al menos para mí.   Del mismo modo, desconozco en que medida pueden afectar tanto la química atmosférica como la salud humana. Ni esta noticia ni la más extensa en inglés hacen referencia a estos últimos factores. Una vez más debo inferir que todo dependerá del tipo de plaguicida. Sin embargo, como el diablo se esconde en los detalles, fijaros que el estudio se encuentra enmarcado en un programa nacional de cambio climático y emisiones de gases a la atmósfera (This research supports the USDA priority of responding to climate change and is part of Climate Change, Soils, and Emissions, an ARS national program (#212) described at www.nps.ars.usda.gov), así que (…) Al parecer las emisiones (contaminación del aire) de diversos plaguicidas dependen del tipo y grado de contaminación del suelo, siendo mayor en los arenosos y más escasas en los que atesoran cantidades considerables de materia orgánica. Así mismo, la calidad de las aguas también se encuentra afectada por la concentración de pesticidas en la atmósfera. Tal volatilización ocurre en muy pocos días. Más aun, el contenido y movimiento del agua en el subsuelo  (que no en superficie) también condiciona la tasa de volatilización de los herbicidas, como puede leerse en la noticia original en suahili que atesora mucha más información.  Por ejemplo sobre estos últimos procesos se menciona que:

The scientists also noted a correlation between subsoil water movement and herbicide volatilization, a dynamic they could track and document because of the extensive instrumentation at the OPE3 site. As the water rose up through the soil layers and came closer to the surface, volatilization of atrazine and metolachlor increased.

“Sometimes we’ve also seen volatilization occur when we haven’t expected it,” Prueger adds. “For instance, we’ve found that when the soil is dry, volatilization can increase at night because dew formation increases surface soil moisture.”

En cualquier caso os dejo con la noticia que se me antoja un tanto sorprendente (y como corolario interesante), quizás tan solo como fruto de mi ignorancia en estos temas, pero (….)  Para profundizar en la noticia pinchar en este enlace si conocéis la lengua del imperio.

Juan José Ibáñez     

Investigadores estudian los caminos de los pesticidas en la atmósfera

Por Ann Perry; 12 de julio de 2011

Cuando los niveles de humedad en el suelo aumentan, las pérdidas de pesticidas a la atmósfera como resultado de volatilización también aumentan. En un estudio a largo plazo, científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) descubrieron que la volatilización de herbicidas coherentemente llevó a pérdidas de pesticidas que excedieron las pérdidas que resultaron del escurrimiento de los campos.

El científico del suelo Timothy Gish y micrometeorólogo John Prueger con el ARS fueron líderes de la investigación, la cual examinó la dinámica de los pesticidas atrazina y metolacloro en el campo. Estos pesticidas se usan comúnmente en la producción del maíz. Ambos pesticidas contaminan el agua superficial y el agua subterránea, y se pensaba que esta contaminación ocurría principalmente como resultado del escurrimiento de la superficie de los campos.

Gish trabaja en el Laboratorio de Hidrología y Sensoramiento Remoto mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland, y Prueger trabaja en el Laboratorio Nacional de Agricultura y el Medio Ambiente mantenido por el ARS en Ames, Iowa. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la agricultura sostenible.

Muchos expertos creían que la volatilización no era un factor contribuyente a la contaminación de agua porque atrazina y metolacloro tienen una baja presión de vapor. Sin embargo, no había ningún monitoreo de la volatilización de herbicidas y el escurrimiento de la superficie del suelo a escala de campo durante un período de años múltiples.

Por consiguiente, el grupo comenzó un estudio de 10 años en un campo experimental en Beltsville con equipo de sensoramiento remoto y otros instrumentos para monitorear la meteorología local, la contaminación del aire, las propiedades del suelo, las características de las plantas, y la calidad del agua subterránea. Esto les permitió a los investigadores a realizar sus estudios en un sitio buen caracterizado donde solamente la meteorología–y el contenido de humedad del suelo–podrían variar.

Prueger y Gish observaron que cuando las temperaturas del aire aumentaron, los niveles de la humedad del suelo tuvieron un impacto significativo en la rapidez de la volatilización de atrazina y metolacloro en el aire, la cual es un factor clave no incluido en modelos previos de la volatilización de pesticidas. Cuando los suelos no contuvieron mucha humedad y las temperaturas del aire aumentaron, no hubo ningún aumento en la volatilización de herbicidas, pero la volatilización aumentó significativamente cuando las temperaturas del aire aumentaron y hubo mucha humedad en el suelo.

Lo más sorprendente fue que, por todo el estudio, las pérdidas de herbicidas debido a la volatilización fueron significativamente más grandes que las causadas por el escurrimiento de los campos. Las pérdidas totales de los dos pesticidas a la volatilización fueron aproximadamente el 25 veces más grandes que las causadas por el escurrimiento de la superficie de los campos.

Los resultados de esta investigación fueron publicados en ‘Journal of Environmental Quality‘ (Revista de Calidad Ambiental).

Lea más sobre esta investigación en la revista ‘Agricultural Research’ de julio del 2011.

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Comentarios

[...] cualquier lugar del mundo el agua podría estar contaminada, en parte por insecticidas y desechos tóxicos, y esto solo podría reducirse tomando medidas [...]

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