El exceso de nitrógeno de la agricultura tiene un efecto claro en el estado de nitrógeno de las aguas subterráneas, según 70 años de datos de medición daneses.

Una serie de datos de seguimiento de 70 años transmite un mensaje claro:cuando los agricultores aplican más nitrógeno a sus campos de lo que sus cultivos pueden absorber, aumenta la cantidad de nitrógeno en el agua subterránea. Cuando se filtra menos nitrógeno del suelo, debido a una mejor gestión o una reducción de la aplicación de nitrógeno, la cantidad que se encuentra en el agua subterránea disminuye.

Estos son los hallazgos de cinco investigadores de la alianza dNmark de la Universidad de Aarhus y el Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia (GEUS) basados ​​en datos de 70 años de la agricultura danesa y el monitoreo de aguas subterráneas danesas. Los hallazgos se describen en un artículo reciente en Informes científicos , una revista del editor de Naturaleza . Es único que tales resultados se hayan demostrado en una escala de tiempo a tan largo plazo.

El equipo de científicos del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia, GEUS, y el Departamento de Agroecología y el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Aarhus también encontraron que el desarrollo socioeconómico estimula la adopción de medidas para proteger el medio ambiente y que el crecimiento económico puede frenar la degradación ambiental.

- De hecho, podemos ver en los datos que es posible tener un crecimiento económico sin impacto negativo en el medio ambiente, dice uno de los autores del artículo, el profesor Tommy Dalgaard del Departamento de Agroecología.

Medidas del mundo real

Hay muchas medidas de gestión disponibles para reducir el impacto del nitrógeno de la agricultura en el medio acuático. Estas medidas se basan en cuatro principios básicos:momento adecuado, fuente correcta, el momento adecuado y la ubicación correcta. Además, el uso de huellas de nitrógeno puede alentar a los consumidores a practicar un comportamiento sostenible con el nitrógeno, como minimizar el desperdicio de alimentos, comiendo menos carne, y reciclaje.

Las herramientas están en su lugar, entonces, ¿cómo han funcionado en el mundo real? Los investigadores utilizaron mediciones basadas en isótopos en aguas subterráneas danesas de un período de más de 70 años (1940-2014) para analizar la sostenibilidad del nitrógeno de la gestión intensiva de nitrógeno agrícola en relación con la protección de las aguas subterráneas y el crecimiento económico. Este tipo de análisis se ha aplicado anteriormente a otros indicadores de calidad ambiental, pero es la primera vez que se ha aplicado a la interpretación de mediciones de nitrato de aguas subterráneas a largo plazo.

El efecto de la regulación del nitrógeno y las pérdidas de nitrógeno agrícola en la calidad del agua subterránea se evaluó mediante el análisis de series de tiempo a largo plazo de los excedentes de nitrógeno de la agricultura danesa y las mediciones de nitrato en las aguas subterráneas óxicas en puntos de monitoreo individuales. El término óxico significa que hay oxígeno presente, que suele ser el caso de las aguas subterráneas superiores que contienen capas geológicas. Los investigadores se centraron en las aguas subterráneas óxicas debido a la estabilidad del nitrato en presencia de oxígeno.

También midieron la edad del agua subterránea en los puntos de monitoreo. Esto permitió a los investigadores relacionar las concentraciones de nitrato con el tiempo de recarga en lugar del tiempo de muestreo. lo que a su vez permitió al equipo comparar el nitrato en el agua subterránea con el excedente de nitrógeno de la agricultura.

Las medidas ambientales funcionan

En la mayoría de las ubicaciones, hubo importantes tendencias a la baja que muestran que la regulación del nitrógeno había marcado una diferencia significativa en estas ubicaciones. Sin embargo, también hubo ubicaciones sin cambios significativos o incluso con tendencias al alza.

- Esto indica que se necesita una mayor orientación de la gestión y regulación actual del nitrógeno para reducir las concentraciones de nitrato en una clara dirección descendente en estos lugares para cumplir con las normas danesas actuales, dice Tommy Dalgaard.

En Dinamarca, El excedente de nitrógeno se calcula anualmente como la diferencia entre las entradas y salidas de nitrógeno agrícola a nivel nacional. El excedente de nitrógeno es la cantidad de nitrógeno que no se utiliza y, por tanto, corre el riesgo de perderse en el medio ambiente.

Existe una clara correlación entre la evolución anual del excedente de nitrógeno y la concentración nacional de nitrato en las aguas subterráneas óxicas. En los años 1946 hasta mediados de la década de 1980, el excedente de nitrógeno aumentó continuamente. Desde entonces, la creciente conciencia ambiental y los planes ambientales nacionales han frenado esta tendencia, mientras continúa el crecimiento económico. Como el excedente de nitrógeno, las concentraciones de nitrato en las aguas subterráneas óxicas alcanzaron su punto máximo alrededor del punto de inflexión en la década de 1980.

Mantener el buen trabajo es necesario

El análisis muestra que casi 30 años de regulación del nitrógeno en la agricultura danesa han dado como resultado una clara reducción de la concentración de nitrato en las aguas subterráneas óxicas. Esta tendencia ha sido impulsada principalmente por las demandas sociales de protección de las aguas subterráneas y superficiales.

El sector agrícola ha podido adaptarse a las demandas de la sociedad e innovar en los métodos de producción agrícola. Sin embargo, la evidencia también sugiere que una relajación de las aplicaciones agrícolas de nitrógeno, y por lo tanto el excedente de nitrógeno, daría lugar a un aumento de las concentraciones de nitrato en las aguas subterráneas óxicas.

- Nuestro estudio destaca la importancia de un programa nacional consistente de monitoreo de aguas subterráneas y la necesidad de desarrollar futuras medidas efectivas de mitigación de nitrógeno en la agricultura intensiva en todo el mundo a fin de proteger los recursos de aguas subterráneas. dice Tommy Dalgaard.

Lea el artículo "Respuesta del nitrato de las aguas subterráneas a la gestión sostenible del nitrógeno" en Informes científicos .