El drenaje subterráneo agrícola modifica el suelo de forma más rápida y profunda de lo que se creía
El suelo no solo almacena carbono, sino que además funciona como un sistema de filtración que mantiene limpias las aguas superficiales y subterráneas. Las partículas minerales del suelo, como la arcilla, son fundamentales para la adsorción y estabilización de la materia orgánica y los nutrientes, como los fosfatos, y, además, pueden limitar la toxicidad de los plaguicidas. En un estudio realizado en 2008, se descubrió una pérdida significativa de partículas minerales cerca de los drenajes tan solo 16 años después de su instalación. Previamente, se creía que tales cambios tardarían en producirse entre siglos y milenios. A pesar de estos hallazgos, el estudio no se replicó hasta que el proyecto IDESoWa (Increased drainage effects on soil properties and water quality), financiado con fondos europeos, se propuso estudiar, por primera vez, cómo afectan los cambios en la composición mineral de los suelos a los ciclos de la materia orgánica y los nutrientes. De manera similar al estudio de 2008, el proyecto IDESoWa corroboró la pérdida de partículas de arcillas cerca de los drenajes. «La suposición de que las condiciones minerales del suelo permanecen bastante estáticas durante la vida de un ser humano necesita ser reevaluada», explica Antra Boča, beneficiaria de una beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie en la Universidad de Ciencias y Tecnologías de la Vida de Letonia, la entidad anfitriona del proyecto.
Drenaje subterráneo agrícola y evolución del suelo
Las técnicas de gestión hídrica del suelo, como los sistemas de drenaje subterráneo, pueden modificar los procesos edáficos. Con todo, se han realizado muy pocos estudios sobre el efecto de las actividades antrópicas en la composición mineral del suelo. Para comprender mejor el efecto del drenaje subterráneo agrícola sobre los procesos edáficos, el equipo de IDESoWa cavó pozos perpendiculares a los drenajes con tuberías en tres supuestos diferentes de uso del suelo, a saber: suelo franco arcilloso en agricultura de labranza y pastos formados sobre sedimentos de suelo glacial, y suelo franco limoso con agricultura sin labranza formado sobre sedimentos de lagos glaciares. Los investigadores tomaron muestras de suelo a varias distancias del drenaje. El suelo más alejado experimenta condiciones de saturación hídrica más parecidas a las condiciones previas a la instalación del drenaje, lo que permite comparar suelos alterados e inalterados. Se tomaron muestras de suelo hasta la profundidad de los drenajes, aproximadamente un metro, para determinar su composición mineral, así como la capacidad de adsorción de fósforo, la estabilidad del carbono orgánico y el ciclo del nitrógeno. «Si bien la pandemia ha retrasado algunos datos, ya disponemos de resultados interesantes. Por ejemplo, descubrimos que cuarenta años de drenaje subterráneo pueden modificar la composición mineral de los suelos de manera tan acusada que incluso es patente en materiales tan heterogéneos como el suelo glacial», cometa Boča. El equipo descubrió algo desconcertante y es que la concentración de hierro total no cambiaba con la distancia al drenaje, tal como sucedía con la arcilla. «Como el hierro está estrechamente relacionado con las partículas de arcilla, sería de esperar una pérdida similar a la de la arcilla. Además, las diferentes condiciones de reducción-oxidación en el suelo a distancias variadas del drenaje también deberían afectar a la movilidad del hierro. El suelo más cercano al drenaje suele experimentar un agotamiento de oxígeno menor, ya que el agua se drena rápido, mientras que el suelo más alejado experimenta un agotamiento del suelo debido a que hay más posibilidades de saturación hídrica», añade Boča. Para ahondar en esta cuestión, el equipo planea estudiar diferentes formas de hierro, ya que el hallazgo actual parece contraintuitivo. Boča agrega: «Dada la importancia que tiene el hierro para el ciclo de los nutrientes y la materia orgánica, es necesario comprender lo que está pasando».
Gestión sostenible del suelo
Los minerales son el componente fundamental de los suelos y afectan a muchos procesos biológicos y químicos. Comprender los cambios provocados por las instalaciones de drenaje subterráneo ayudará a incorporar en las prácticas agrícolas servicios ecosistémicos como, por ejemplo, el almacenamiento de materia orgánica y la filtración de nutrientes o plaguicidas en el suelo. «Una vez analizados todos los datos, los resultados podrían ayudar a mejorar las prácticas de gestión de suelos drenados artificialmente, que son muy comunes en muchos países europeos», comenta Boča. El trabajo futuro abordara la forma en la que los cambios en la mineralogía del suelo afectan a la toxicidad de los plaguicidas. Esta investigación se llevará a cabo en campos con sistemas de drenaje controlados, en los que el agua se deja durante más tiempo en el suelo, y no controlados. Los dos sistemas crean diferentes condiciones de reducción-oxidación para la meteorización y la transformación de minerales, lo que probablemente también afecta a las interacciones entre los minerales del suelo y los plaguicidas.
Palabras clave
IDESoWa, drenaje, agua, materia orgánica, nutrientes, polutantes, suelos, minerales, arcilla, hierro, plaguicidas