Salvando nuestro suelo: cómo extender el granero de EE. UU.

Una nueva investigación de UMass Amherst muestra que la tasa rápida e insostenible de erosión de la capa superior del suelo se puede reducir drásticamente con métodos agrícolas sin labranza que ya están en práctica

Universidad de Massachusetts Amherst

imagen: Isaac Larsen, profesor de geociencias de UMass Amherst, parado en el acantilado erosionado en Stinson Prairie, Iowa.ver más

Crédito: UMass Amherst

25 de mayo de 2023

Salvar nuestro suelo: cómo extender la fertilidad del granero de EE. UU. durante siglos

Una nueva investigación de UMass Amherst muestra que la tasa rápida e insostenible de erosión de la capa superior del suelo se puede reducir drásticamente con métodos agrícolas sin labranza que ya están en práctica

AMHERST, Mass. – El Medio Oeste de los Estados Unidos ha perdido 57.600 millones de toneladas de suelo debido a las prácticas agrícolas en los últimos 160 años, y la tasa de erosión, incluso siguiendo las pautas del Departamento de Agricultura de los EE. UU., sigue siendo 25 veces mayor que la tasa en que se forma la capa superior del suelo. Sin embargo, no debemos desesperarnos: investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst informaron recientemente en la revista Earth's Future que la agricultura sin labranza, que actualmente se practica en el 40 por ciento de los acres de tierras de cultivo en el Medio Oeste, puede extender nuestro nivel actual de fertilidad del suelo para los próximos siglos. Esto tiene implicaciones para todo, desde la seguridad alimentaria hasta la mitigación del cambio climático.

La gran mayoría de los alimentos que todos comemos se cultivan en la capa superior del suelo, esa tierra negra rica en carbono que nutre todo, desde sandías hasta coles de Bruselas. Lo que la mayoría de nosotros llamamos tierra vegetal, los científicos lo llaman suelo de horizonte A, y estos suelos de horizonte A, cuya fertilidad se ha desarrollado durante eones, son susceptibles a la erosión.

"Cuando la mayoría de la gente piensa en la erosión, piensan en el viento o el agua", dice Jeffrey Kwang, actualmente becario postdoctoral en la Universidad de Minnesota, quien completó esta investigación como parte de sus estudios postdoctorales en el Grupo de Investigación de Geomorfología de Isaac Larsen en UMass Amherst y es líder autor del artículo. "Resulta que el mayor impulsor de la erosión del suelo en el medio oeste de EE. UU. ha sido la agricultura convencional".

Pero cuál es la tasa actual de erosión ha sido muy difícil de precisar con precisión, aunque, como ha demostrado el Grupo de Investigación de Geomorfología en los últimos años, la erosión del suelo en el granero de los EE. UU. es mucho mayor y ocurre a un ritmo mucho más rápido. de lo que antes se sospechaba.

Una breve historia de la pérdida de suelo en el Medio Oeste

Desde 2021, los miembros del grupo de investigación de Larsen, incluidos Kwang, Evan Thaler, Caroline Quarrier y otros, han estado abriendo nuevos caminos en el mundo de la ciencia del suelo.

El estudio inicial del grupo mostró que más de un tercio del Cinturón de Maíz en el Medio Oeste (casi 30 millones de acres) ha perdido por completo su capa superficial rica en carbono, esa rica capa del horizonte A. Además, el equipo mostró que la erosión probablemente se debió a las prácticas de labranza contemporáneas, en las que se arrastran arados a través de los campos, moviendo la capa superior del suelo de elevaciones más altas a más bajas. Desafortunadamente, las propias evaluaciones del USDA no incluyen la erosión debida a la labranza, por lo que la agencia ha pasado por alto un factor importante de erosión.

Un año después, el equipo descubrió que el Medio Oeste ha perdido 57.600 millones de toneladas métricas de suelo desde que comenzó el cultivo euroamericano de la región, hace aproximadamente 160 años. Esta tasa histórica de pérdida, que se debe principalmente a la labranza, es casi el doble de la tasa que el USDA considera sostenible.

Finalmente, el equipo mostró recientemente que el suelo del Medio Oeste se está erosionando entre 10 y 1000 veces más rápido que en la era preagrícola, y que el límite superior actual de erosión sostenible del USDA (1 mm por año) es un promedio de 25 veces más de lo que es realmente sostenible.

Modelando el futuro

"Ya descubrimos cómo la historia de la erosión en los EE. UU. ha dado forma a nuestra realidad actual", dice Isaac Larsen, profesor asociado de ciencias de la tierra, geográficas y climáticas en UMass Amherst y autor principal del artículo. "Pero, ¿qué va a pasar en el futuro?"

Para esta última investigación, Kwang, Larsen y el Grupo de Investigación de Geomorfología se basaron en los conocimientos de su trabajo anterior sobre las tasas históricas de erosión para predecir escenarios futuros. Su primer avance fue determinar finalmente la tasa actual de erosión del suelo provocada por la labranza. Resulta que el Medio Oeste pierde 1,1 kilogramos de suelo y 12 gramos de carbono orgánico del suelo (SOC) por metro cuadrado cada año, lo que supera con creces la tasa a la que se crea nueva capa superior del suelo.

Pero nadie sabe cómo será el futuro. "Dado que no sabemos cómo cambiarán las prácticas y políticas agrícolas", dice Larsen, "hemos utilizado la tasa de erosión actual para modelar algunos escenarios futuros diferentes".

"Observamos el método habitual actual, según el cual aproximadamente el 40 % de los acres del medio oeste de los EE. cada escenario para el próximo siglo", dice Kwang.

Su hallazgo inicial fue que, si las prácticas agrícolas actuales de los EE. UU. permanecen prácticamente sin cambios, se perderán aproximadamente 8.800 millones de toneladas métricas de suelo y 170 millones de toneladas métricas de carbono orgánico del suelo solo durante el próximo siglo.

Cuando el equipo modeló el impacto de un escenario 100% sin labranza, la imagen se volvió más optimista. Mucho más rosa.

"Aproximadamente el 95 % de la erosión que vemos en el escenario de negocios habituales durante el próximo siglo se evitaría", dice Kwang.

Dicho de otra manera, los ahorros en suelo son tan significativos que si los EE. UU. adoptan prácticas de labranza cero ahora, tomaría 10 000 años ver el mismo nivel de pérdida de suelo y COS que ocurriría en solo un siglo si nuestras prácticas agrícolas no cambian. .

Además, la tasa de pérdida disminuye con el tiempo: cuanto más suelo y COS hay, más rápido lo perdemos, y las tasas de pérdida disminuyen a medida que hay menos que perder. "Esto significa que hay un incentivo real para actuar ahora", dice Kwang, "cuando veremos el mayor beneficio a largo plazo".

suelo y clima

No sorprende que la capa superior del suelo sea crucial para la agricultura; pero la mayoría de los pronósticos para la emisión de gases de efecto invernadero y los planes para la mitigación del clima también deben tener en cuenta la pérdida de la capa superior del suelo, porque el suelo es la mayor reserva de carbono terrestre. Los científicos plantean la hipótesis de que la erosión acelerada del suelo altera este depósito de carbono lo suficiente como para influir en el ciclo global del carbono. Sin embargo, dice Kwang, "la mayoría de los modelos que analizan el suelo y su efecto sobre el clima no tienen en cuenta la disminución de las tasas de erosión con el tiempo. Necesitamos hacer esto bien si queremos prepararnos de manera efectiva para el futuro, y sabemos que tenemos una tasa que puede ayudar a informar las predicciones de cuál podría ser el clima futuro".

contactos:Isaac Larsen, [email protected]

Jeffrey Kwang, [email protected]

Daegan Miller, [email protected]

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