Fertilizantes: Una bomba química del Tiempo (Suelos y Recursos Hídricos)

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Fuente: Colaje Google imágenes

 La noticia, en las dos versiones que os ofrecemos hoy, resulta ser un ejemplo palmario de las incoherencias, despilfarro y enormes daños que generan las prácticas de la agricultura industrial imperante. Y en este caso concreto, es decir el de la fertilización fosfórica o fosfatada, raya el delirio, por cuanto, en poco tiempo, sus reservas mundiales se agotarán.  Cuando se sobre-fertiliza, “el suelo puede comportarse como una bomba química del tiempo”  (ver también la siguiente página Web de la Universidad de Granada para aclarar su significado). Se trata de un concepto antiguo, ya en desuso, que surgió hace algunas décadas, aunque destinado especialmente a la contaminación creada por los agrotóxicos y derrames indeseados, más que a los abonos propiamente dichos. Sin embargo, aunque los autores de la investigación que intentamos explicar hoy no usen los vocablos bomba química”, el mecanismo es el mismo, ya se trate de fertilizantes que de plaguicidas, u otros compuestos dañinos tanto para la salud y el medio ambiente.  Como se explica en la Página Web de la Universidad de Granada:   “Es un concepto que se refiere a una cadena de acontecimientos que resultan de la retrasada y repentina, presencia de efectos perjudiciales causados por la movilización o transformación de compuestos químicos almacenados en suelos como respuesta a determinadas alteraciones del ambiente”. En este caso hablamos de sobrefertilización, y más concretamente, la producida por el fósforo. Y resulta tanto más alarmante e irracional, debido  a que estamos ante un elemento químico muy escaso, por lo que el agotamiento de las escasas reservas mundiales, podría amenazar el futuro de la agricultura mundial y, como corolario la salud alimentaria.  ¿Cómo es posible que un elemento químico que necesitamos imperiosamente extraer y aplicar con suma cautela, termine generando enormes daños ambientales por su uso desmedido?. ¡Misterio entre los misterios!, que deberán explicar las obtusas mentes que aún defienden el tipo de agricultura insustentable que actualmente impera en el mundo.

 Pues bien, el estudio que os mostramos hoy traducido, muy bien diseñado, constata como, a lago plazo, el exceso de la fertilización con fósforo, daña los suelos, la salud y los recursos hídricos, hasta generar, por ejemplo, las ya conocidas “Floraciones algales”, ya que son el resultado de la mentada fertilización desmedida, así como de la liberación de purines al suelo o de las aguas residuales de nuestras urbes e industrias a los propios cauces fluviales. Finalmente, Y reiterémoslo una vez más, por si no ha quedado lo suficientemente claro: la contaminación/polución por el exceso de abonos químicos puede generar graves desastres ambientales a cientos e incluso miles de kilómetros de distancia. Finalmente la salud pública también es afectada. El tema reside en que, en un principio, el medio edáfico retiene tanto el fósforo, como otros nutrientes, sin que el agua que acaba en los cursos fluviales parezca contaminada. Empero llegado un punto o umbral de saturación, grandes cantidades son liberadas a los cauces, generando su eutrofización, ¡inesperada! ¿?.

Los autores, lógicamente llaman la atención sobre varios aspectos de suma importancia: (i) se necesitan llevar a cabo más estudios así como desarrollar estrategias con vistas a  absorber el exceso de nutrientes; (ii) se puede acceder al fósforo que ya se encuentra almacenado en los suelos utilizando nuevas prácticas y enfoques agronómicos ya que (iii)  este elemento químico se puede reciclar y reutilizar como fertilizante en lugar de acceder a la extracción de más material crudo en sus minas. Sin embargo, esa pandemia silenciosa a la que denominamos contaminación, sigue su curso ante una sociedad cegata y un modelo de desarrollo que nos dirige hacia el ecosuicidio y la morbilidad global.

 Debido a que ambas noticias abundan sobre el mismo tema, pero ofreciendo algunas perspectivas e información parcialmente diferentes, he traducido completamente la primera, pero tan solo aquellos párrafos de la segunda que no son contemplados en aquella. Merece la pena que las leáis.

 Juan José Ibáñez

Continúa……

  Fertilizer can accumulate over time, causing water quality problems decades later

by Brooks Hays; Washington (UPI) Oct 8, 2018

 Fertilizer can accumulate over time, causing environmental damage several decades later.

In a new study, scientists quantified the maximum amount of nutrients land can hold before fertilizers overflow into downriver ecosystems. Their analysis suggests an average square mile of land can hold 1,800 pounds of phosphorus — 2.1 metric tons per square kilometer.

“Beyond this, further phosphorus inputs to watersheds cause a significant acceleration of phosphorus loss in runoff,” researchers wrote in their paper, published this week in the journal Nature Geoscience.

Nutrients like phosphorus help plants grow, but an abundance of nutrients can accelerate plant and algae growth unnaturally, disrupting ecosystems and causing environmental damage.

El fertilizante puede acumularse con el tiempo, causando daños ambientales varias décadas después.

En un nuevo estudio, los científicos cuantificaron la cantidad máxima de nutrientes que la tierra puede contener antes de que los fertilizantes se desborden en los ecosistemas río abajo. Su análisis sugiere que una milla cuadrada promedio de tierra puede contener 1,800 libras de fósforo – 2.1 toneladas métricas por kilómetro cuadrado.

“Más allá de tales cifras, cualquier  aporte de fósforo a las cuencas causan una aceleración significativa de la pérdida de fósforo en la escorrentía”, escribieron los investigadores en su artículo, publicado esta semana en la revista Nature Geoscience.

Los nutrientes como el fósforo ayudan a las plantas a crecer, pero una gran cantidad de nutrientes puede acelerar el crecimiento de las plantas y las algas de forma poco natural, lo que altera los ecosistemas y provoca daños ambientales.

For their study, scientists at the University of Montreal and McGill University focused on 23 watersheds draining into Quebec’s St. Lawrence River. Researchers reconstructed the history of land use within the 23 watersheds in order to calculate phosphorus accumulation.

Some of the land within the 23 watersheds is home to pristine forest, while other plots have hosted agricultural activities for decades. Fertilizer and animal manure account for most phosphorus inputs, but sewage can also contribute.

By comparing the impacts of different plots of land — each with unique land use histories — on water quality, scientists were able to calculate the tipping point for when overflows begin to impact downstream ecosystems.

“Think of the land as a sponge,” Roxane Maranger, an aquatic ecosystem ecologist at Montreal, said in a news release. “After a while, sponges that absorb too much water will leak. In the case of phosphorus, the landscape absorbs it year after year after year, and after a while, its retention capacity is reduced. At that point historical phosphorus inputs contribute more to what reaches our water.”

Para su estudio, los científicos de la Universidad de Montreal y la Universidad McGill se centraron en 23 cuencas hidrográficas que desembocan en el río San Lorenzo de Quebec. Los investigadores reconstruyeron la historia del uso de la tierra en las 23 cuencas hidrográficas para calcular la acumulación de fósforo.

Algunas de las tierras dentro de las 23 cuencas hidrográficas albergan bosques vírgenes, mientras que otras parcelas han sido sede de actividades agrícolas durante décadas. El fertilizante y el estiércol animal representan la mayoría de los aportes de fósforo, pero las aguas residuales también pueden contribuir.

Al comparar los impactos de diferentes parcelas de tierra, cada una con historiales de uso de la tierra únicos, en la calidad del agua, los científicos pudieron calcular el punto de inflexión para cuando los desbordamientos comiencen a afectar los ecosistemas aguas abajo.

Piense en la tierra como una esponja“, dijo Roxane Maranger, un ecólogo experto en ecosistemas acuáticos en Montreal, en un comunicado de prensa. “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. Llegado ese momento, las entradas históricas de fósforo contribuyen esencialmente a polucionar las aguas ríos abajo, causando graves daños ambientales”

The new research offers a broader perspective on the problem of agricultural runoff.

“This is a very important finding,” said Elena Bennett, sustainability scientist at McGill University. “It takes our farm-scale knowledge of fertilizers and pollution and scales it up to understand how whole watersheds respond within a historical context.”

Because so much land in Canada, China, the United States and elsewhere is either saturated with phosphorus or close to it, scientists say more work needs to be done to develop strategies for absorbing excess nutrients.

“Instead of adding more and more to help plants grow, phosphorus already stored in soils can be accessed using new practices and approaches,” said Jean-Olivier Goyette, a doctoral student in biology at the University of Montreal. “Furthermore, phosphorus can be recycled and reused as fertilizer rather than accessing more of the raw mined material.”

La nueva investigación ofrece una perspectiva más amplia sobre el problema de la escorrentía agrícola.

“Este es un hallazgo muy importante”, dijo Elena Bennett, científica de sostenibilidad en la Universidad McGill. “se adquiere  conocimiento de la fertilización aporte de nutrientes a escala de granja y lo escala hasta hacia las de paisaje, permitiendo entender  cómo responden las cuencas hidrográficas en un contexto histórico”.

Debido a que tanta tierra en Canadá, China, Estados Unidos y otros lugares está saturada de fósforo o cerca del límite de estarlo, los científicos dicen que se necesitan hacer más estudios así como desarrollar estrategias con vistas a  absorber el exceso de nutrientes.

En lugar de agregar fertilizantes año tras año, más y más a la hora de ayudar a las plantas a crecer, se puede acceder al fósforo que ya está almacenado en los suelos utilizando nuevas prácticas y enfoques“, dijo Jean-Olivier Goyette, estudiante de doctorado en biología de la Universidad de Montreal. “Además, el fósforo se puede reciclar y reutilizar como fertilizante en lugar de acceder a más material crudo extraído“.

When yesterday’s agriculture feeds today’s water pollution
by Staff Writers
Montreal, Canada (SPX) Oct 10, 2018

A study led by researchers at Universite de Montreal quantifies for the first time the maximum amount of nutrients – specifically, phosphorus – that can accumulate in a watershed before additional pollution is discharged into downriver ecosystems.

That average threshold amount is 2.1 tonnes per square kilometre of land, the researchers estimate in their study published in Nature Geoscience. “Beyond this, further phosphorus inputs to watersheds cause a significant acceleration of (phosphorus) loss in runoff.”

This amount is shockingly low, the researchers say; given current nutrient application rates in most agricultural watersheds around the world, tipping points in some cases could be reached in less than a decade.

The study was led by Jean-Olivier Goyette, a doctoral student in biology at UdeM, and supervised by UdeM aquatic ecosystem ecologist Roxane Maranger in collaboration with sustainability scientist Elena Bennett at McGill University.

Phosphorus, an element in fertilizer, is essential to the growth of plant food. But the mineral is also harmful when overused. When it gets into surface water, it can lead to excessive plant growth in lakes and rivers and proliferation of toxic algae, harmful to human and animal health.

23 watersheds studied
Focusing on 23 watersheds feeding the St. Lawrence River in Quebec, the researchers reconstructed historic land-use practices in order to calculate how much phosphorus has accumulated on the land over the past century.

The two main sources of phosphorus to watersheds, the land adjacent to tributaries, come from agriculture (fertilizers and animal manure) and from the human population (through food needs and sewage).

Using Quebec government data, the researchers matched the estimated accumulation with phosphorus concentrations measured in the water for the last 26 years. Since the watersheds they studied had different histories – some had been used intensively for agriculture for decades whereas others were forested and pristine – this method allowed the researchers to establish a gradient of different phosphorus accumulations among sites.

In so doing, they were able to see at what point the watershed “tipped” or reached a threshold and began to leak considerably more phosphorus into the water.

“Think of the land as a sponge,” Maranger said. “After a while, sponges that absorb too much water will leak. In the case of phosphorus, the landscape absorbs it year after year after year, and after a while, its retention capacity is reduced. At that point historical phosphorus inputs contribute more to what reaches our water.”

Until now, no-one had been able to put a number to the amount of accumulated phosphorus at the watershed scale that’s needed to reach a tipping point in terms of accelerating the amount of the mineral flowing into the aquatic ecosystem.

‘Really important contribution’
“This is a very important finding,” Bennett said. “It takes our farm-scale knowledge of fertilizers and pollution and scales it up to understand how whole watersheds respond within a historical context.”

Agriculture on a mass scale began in Quebec only in the 1950s, but some of the province’s more historical agricultural watersheds had already passed the tipping point by the 1920s, the study found.

Even if phosphorus inputs ceased immediately, eliminating the accumulated phosphorus in saturated Quebec watersheds would take between 100 and 2,000 years, the researchers estimate.

La agricultura a gran escala comenzó en Quebec 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.

In some countries, including China, Canada, and the US, phosphorus is so heavily used now that the saturation point is reached in as little as five years.

“Nutrient management strategies developed using novel creative approaches … are urgently required for the long-term sustainability of water resources,” the researchers urge in their study.

En algunos países, incluidos China, Canadá y los EE. UU., El fósforo se usa tan intensamente ahora que el punto de saturación se alcanzaría en tan solo cinco años.

“Las estrategias de manejo de nutrientes desarrolladas utilizando enfoques creativos novedosos (…) se requieren con urgencia para la sostenibilidad a largo plazo de los recursos hídricos”, insisten los investigadores en su estudio.

Recycle and reuse
“One possible mitigating measure would be to do what is already being done in some European countries: instead of adding more and more to help plants grow, phosphorus already stored in soils can be accessed using new practices and approaches,” Goyette said.

“Furthermore, phosphorus can be recycled and reused as fertilizer rather than accessing more of the raw mined material.”

The dilemma is this: humans need to eat but need to have clean water, yet growing food requires phosphorus that pollutes the water when too much leaves the watershed and pollutes adjacent aquatic ecosystems.

“Are some of our more extreme (agricultural) watersheds impossible to repair?” Maranger asked. “I can’t answer that. It’s a societal issue and there are solutions. We should never despair, but it’s a wicked problem.”

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”, dijo Goyette.

Además, el fósforo se puede reciclar y reutilizar como fertilizante en lugar de acceder a más material crudo extraído“.

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   afectando gravemente a los ecosistemas acuáticos adyacentes.

“¿Es imposible reparar algunas de nuestras cuencas hidrográficas más extremas (agrícolas)?” Preguntó Maranger. “No puedo responder eso. Es un problema social y hay soluciones. Nunca debemos desesperarnos, pero estamos ante un problema perverso“.

Research Report: “Low buffering capacity and slow recovery of anthropogenic phosphorus pollution in watersheds,” by J.O. Goyette, E.M Bennett and R. Maranger, was published Oct. 8, 2018, in Nature Geoscience. DOI: 10.1038/s41561-018-0238-x

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