Matthew Walker señala un macroporo en el que viajó el agua durante el experimento, dejando así huellas azules o huellas dactilares atrás. La foto fue tomada mientras se excavaba un perfil de suelo, tres días después de que se rociara agua con tinte azul sobre ese perfil de suelo. Crédito:Genevieve Ali
Agregue suficiente fertilizante, y los cultivos prosperan. Agrega demasiado y puede terminar con aguas superficiales y subterráneas contaminadas.
El exceso de nutrientes de las granjas se puede transportar a los depósitos de agua subterránea por medio del agua que comienza en la superficie y fluye a través del suelo. Pero el flujo de agua a través del suelo es un "proceso muy dinámico, "dice Genevieve Ali, investigador de la Universidad de Manitoba. "Puede variar de un año a otro, temporada a temporada, o incluso de lluvia a lluvia ".
También puede fluctuar dependiendo del tipo de suelo e incluso si las adiciones orgánicas, como estiércol, se aplican.
Ali es el autor principal de un nuevo estudio que muestra que el agua se infiltra más profundamente en la arcilla agrietada (suelos vertisólicos) cuando se aplica estiércol líquido de cerdo.
El estudio también mostró que, aunque la infiltración de agua era más profunda en presencia de estiércol, no alcanzó profundidades de 39 pulgadas (100 cm). Así es como se instalan típicamente los desagües de baldosas profundos, diseñados para eliminar el exceso de agua del subsuelo, en la región de estudio.
"Esta observación desafía estudios previos, que mostró que las grietas en los suelos arcillosos pueden promover el viaje del agua y los contaminantes asociados desde la superficie del suelo hacia los desagües de las baldosas, ", dice Ali." Nuestro estudio sugiere que no todos los suelos ricos en arcilla se comportan de la misma manera ".
Los investigadores se centraron en los vertisoles porque están presentes en grandes regiones de América del Norte. "Son comunes en las llanuras agrícolas, donde el exceso de nutrientes puede ser común debido a la agricultura intensiva, "dice Ali.
Matthew Walker (izquierda) y Genevieve Ali (derecha) mezclan tinte azul con agua de un depósito cercano en la granja antes del experimento. Crédito:Merrin Macrae
Pero persisten lagunas de conocimiento sobre el flujo de agua del suelo en los vertisoles, especialmente con adiciones orgánicas.
El agua puede fluir a través del suelo de diferentes formas. El 'flujo de matriz' ocurre cuando el agua se mueve lentamente a través de pequeños espacios entre los granos del suelo. El 'flujo preferencial' tiene lugar cuando el agua viaja relativamente rápido a través de canales más grandes, llamados macroporos, como grietas y madrigueras de lombrices.
"Imagina un balde de arena con pajitas de plástico insertadas por todas partes, "dice Ali." Si arrojas agua en este balde de arena, el agua que viaja a través de las pajitas llegaría primero al fondo ".
Similar, El flujo de agua preferencial a través de los macroporos del suelo puede transportar contaminantes rápidamente desde la superficie hasta los depósitos de agua subterránea.
Los macroporos a menudo están conectados entre sí. "Actúan como una red de tuberías, y pueden ser creados o exacerbados por actividades humanas, ", dice Ali." Saber cuándo y dónde hay un flujo preferencial y cómo administrar la tierra en esas áreas es fundamental para preservar la calidad del agua subterránea ".
Los suelos ricos en arcilla, como los vertisoles, tienden a agrietarse, que crea macroporos. "Eso hace que estos suelos sean candidatos naturales para estudiar la importancia relativa de la matriz y el flujo preferencial, "dice Ali.
Este estudio se realizó en parcelas de investigación en Manitoba, Canadá. Los investigadores agregaron estiércol líquido de cerdo a una parcela, pero no a la otra. Rociaron agua mezclada con tinte azul en ambas parcelas para determinar cómo se movía el agua a través del suelo.
Al inicio del experimento, Se usa un rociador de pesticidas para aplicar agua teñida de azul sobre una parcela de suelo de 39 pulgadas cuadradas (1 m por 1 m). Crédito:Genevieve Ali
En la parcela donde se aplicó el estiércol, el agua alcanzó hasta 25 pulgadas (64 cm) en el suelo. A diferencia de, el agua alcanzó hasta 18 pulgadas (45 cm) en la parcela donde no se aplicó estiércol. Ambas parcelas mostraron evidencia de matriz y flujo de agua preferencial.
Los investigadores también encontraron que el agua que se movía a través de los macroporos no estaba completamente separada del resto del suelo.
"Si recuerdas la analogía del balde de arena con las pajitas, las pajitas tienen un montón de pequeños agujeros, ", dice Ali." El agua se puede intercambiar lateralmente entre los macroporos y el suelo circundante ".
El intercambio lateral se ha informado con frecuencia para macroporos más pequeños en suelos boscosos, dice Ali. "Pero es menos común en suelos agrícolas donde las grietas tienden a ser más grandes".
Este estudio se centró en un solo sitio, Ali dice que se necesitan más investigaciones antes de poder hacer generalizaciones.
Ali también está estudiando el papel de las grietas del suelo en primavera (creadas por la congelación y descongelación del suelo varias veces) versus el papel de las grietas en verano (creadas cuando los suelos se vuelven especialmente secos).
