Ron Bingner es ingeniero agrícola y líder de la investigación de la Unidad de Investigación de Procesos Físticos de Cuenca, un componente del Laboratorio Nacional de Sedimentación, ubicado en Oxford, es decir, esclerá la EM. Su investigación se centra en predecir y controlar el rendimiento de los sedimentos y otros contaminantes, e investigar y evaluar sistemas y prácticas de conservación para mejorar la calidad del agua.
UM: Qué es la erosión del agua?
RB: La erosión del agua es el movimiento del suelo de la superficie de los paisajes causado por la energía del agua. La mayoría de nuestras características paisajísticas, como canales y valles, son el resultado de procesos de erosión del agua a largo plazo. La erosión del agua es un problema importante, que afecta nuestra calidad del agua y nuestra capacidad de producir alimentos suficientes para sostener el mundo.
UM : Qué problemas plantea la erosión del agua para la agricultura de EE.UU.
RB : Cuando las grandes tormentas producen escorralía que transporta una gran cantidad de sedimentos sin ninguna deposición, o cuando los humanos perturban el paisaje más allá de lo que el equilibrio natural del sistema puede mantener, entonces esto plantea un desafío.
Los paisajes agrícolas incluyen bosques, pastizales y cultivos de hilera. Los bosques a menudo pueden absorber gran parte de la energía del agua, ya sea por la lluvia o el derretío de nieve, pero cuando se retiran los árboles, la energía del agua puede comenzar a llegar a la superficie del suelo y causar erosión. Los sistemas de eslora a menudo tienen una mezcla interconectada de sistemas de cubierta y raíces que protegen el suelo de una pérdida significativa del suelo que requieren un manejo cuidadoso de las operaciones de pastoreo. El reto de gestionar las tierras de cultivo sostenibles es que requiere equilibrar la perturbación del suelo necesaria para cultivar económicamente los cultivos con la minimización del impacto en el medio ambiente. La renovación natural del suelo en las tierras de cultivo es muy lenta y requiere evitar que los campos dejan demasiado sedimentos erosionados. Dado que el suelo a menudo se erosiona muy lentamente, el impacto de las prácticas cambiantes a menudo no es evidente hasta muchos años después. Dado que el suelo no es fácilmente renovable, podemos pensarlo como un recurso finito que requiere un manejo cuidadoso.
UM: Qué tan significativa es la amenaza?
RB : Si se mueve demasiado sedimento aguas abajo, los hábitats, los sistemas de arroyos, los recursos hídricos y el agua potable pueden verse afectados, ya que los sedimentos a veces pueden llevar niveles dañinos de productos químicos y nutrientes. Cuando eso sucede, requiere medidas para limpiar el agua o dragar ríos y otras masas de agua del sedimento dañino y ubicar lugares de almacenamiento seguro para él, que tiene costos tanto económicos como ambientales.
Vemos ejemplos de erosión hídrica problemática en muchos lugares, tanto aquí como en el extranjero: La hipoxia en el Golfo de México es un resultado directo de la escorralía y la erosión del suelo en la cuenca del río Mississippi. Hay otros ríos alrededor del mundo, incluyendo la Amazonía y Yangtze, que son directamente afectados por la actividad humana (deforestación principalmente) y la pérdida de suelo resultante de tierras contiguas. En general, la gravedad de la amenaza varía en diferentes ubicaciones geográficas, pero resultados como la hipoxia en el Golfo y en otros lugares indican que la erosión del agua es un problema significativo para la agricultura y más allá.
UM: La cantidad y el tipo de erosión del agua varía geográficamente, y si es así, cómo?
RB : Las condiciones geográficas en las que se produce la erosión del agua pueden afectar mucho el tipo y la cantidad de sedimentos erosionados. Los principales factores que afectan la erosión del agua son el clima, el suelo, la vegetación y la topografía. Las regiones climáticas y las características del suelo varían en todo Estados Unidos, con propiedades físicas que afectan la capacidad de infiltración y, por lo tanto, la cantidad de agua disponible para la erosión y el transporte de sedimentos. La erosionabilidad del suelo está influenciada por la estructura del suelo, la textura, la materia orgánica, el contenido de humedad y la densidad. La vegetación afecta la erosión al interceptar las precipitaciones y absorber la energía de las gotas de lluvia antes de golpear el suelo, y al ralentizar el flujo de agua que luego reduce la capacidad de transportar sedimentos.
Las diferencias en la erosión pueden ocurrir en las cuencas de agua cuando el agua fluye de las laderas más suberías a las laderas más planas donde se puede depositar el sedimento. Cuando el agua fluye de las laderas planas a laderas más subederas, el agua que no lleva mucho sedimento en las zonas planas tendería a acelerarse al acercarse a las laderas más esperantes y producir más erosión y transporte de sedimentos más lejos.
UM : Cómo influye el cambio climático en la erosión del agua?
RB : En algunas partes del país, el cambio climático puede conducir a cambios en las precipitaciones y aumento de la intensidad o duración de las precipitaciones que podrían promover un aumento de la erosión del suelo. El aumento de las temperaturas puede provocar un rayo temprano y mayor que puede erosionarse y transportar más sedimentos. El aumento de las temperaturas también podría llevar a que los suelos se sequen más rápido, lo que puede reducir el potencial de escorrción y erosión. Sin embargo, algunos suelos pueden formar una corteza en la superficie a medida que se secan, creando una barrera que reduce la cantidad de agua que puede remogarse en el suelo, y llevando a una mayor escorraldad.
UM: Qué sabemos de las soluciones?
RB : Sabemos que hay soluciones eficaces para reducir la erosión, como cultivos de cobertura de cultivo, reducción de labranza, tiras de filtro y amortiguadores. Para la erosión del barranco, el uso de vías fluviales de pasto o tuberías de gota puede ser eficaz. Instalar estructuras de control de grado en el flujo o revisar las presas o la canalización reversa al devolver canales a sus laderas originales puede controlar la incisión y la erosión de los canales.
La adopción de soluciones de control de la erosión requiere una cuidadosa consideración y mantenimiento, utilizando un enfoque holístico de los sistemas para evaluar todo a medida que el agua fluye a través de la cuenca. De lo contrario, estas prácticas podrían alentar las condiciones inundadas, el sedimento que se mueve de un lugar y depositando en lugares aguas abajo, o podría producir más erosión aguas abajo.
UM: Cómo está abordando el problema el USDA?
RB : Agencias como USDA-NRCS tienen tecnologías (como el Proyecto de Evaluación de Pérdidas Enucátulas Universales Revisadas, Versión 2 y Proyecto de Predicción de Erosión de Agua) que proporcionan estimaciones de erosión del suelo a largo plazo para escenarios actuales y futuros de uso de la tierra. Los administradores de tierras pueden simular y evaluar varios sistemas de gestión y cultivo para encontrar el mejor plan de manejo de conservación, ya que una talla no encaja con todos.
En general, necesitamos un enfoque sistémico para examinar las cuestiones de erosión, por lo que podemos entender cuestiones como si una práctica de gestión está influyendo en otros procesos. Por ejemplo, la adopción de la labranza de conservación para la producción de cultivos puede ayudar a mitigar la erosión de las hojas y la mosca, pero acelerar otras formas de erosión. Lo que no sabemos mucho todavía es si la erosión está aumentando en otras áreas, como barrancos, arroyos o ríos, debido a la erosión de los sedimentos en los campos. En muchas zonas del país, la fuente donde se origina el sedimento no se entiende bien y requiere más investigación.
UM: Hay alguna tecnología emergente que pueda jugar un papel en la forma en que abordamos la erosión del agua?
RB: Los sistemas aéreos no tripulados, o drones, pueden proporcionar múltiples tipos de información remota sobre grandes paisajes, desde la topografía de la superficie hasta los estudios de las plantas y cómo crecen.
Como la Inteligencia Artificial (AI) se adopta más ampliamente en la investigación agrícola, dará lugar a beneficios como un análisis más rápido de los datos al identificar áreas problemáticas en un campo que requeriría atención, como la aplicación de prácticas situadas con precisión integradas con otras prácticas en las que funcionarán mejor antes de que pueda producirse la erosión.
UM: Como cuestión práctica, cómo los agricultores u otros administradores de tierras aplicarían datos sobre la erosión del agua en su trabajo diario?
RB : A medida que la tecnología de predicción de erosión avanza e integra con datos e información climáticamente sentidos remotamente, los agricultores u otros administradores de tierras pueden mirar más lejos en el futuro para evaluar el estado de sus campos y decidir dónde pueden optimizar su tiempo y recursos para maximizar sus beneficios económicos y ambientales mientras mantienen sus granjas para la próxima generación de agricultores. Al poder saber cuándo ocurren los eventos de lluvia de tormentas y su intensidad, esto proporcionaría información crítica de manejo para decidir cuándo se pueden realizar las operaciones agrícolas para minimizar la erosión del suelo.
Robert Wells contribuyó a la información contenida en esta entrevista. Es ingeniero hidráulico de investigación con la Unidad de Investigación de Procesos Físicos de Cuenca ubicada en Oxford, MS.
