Los estudiantes de posgrado Heather Luken y Tanner Williamson recolectan muestras de agua de un muestreador automático en Four Mile Creek. El automuestreador recoge una muestra de agua del arroyo cada siete horas, y almacena 24 muestras en el carrusel de botellas que se muestra aquí. Crédito:Carrie Ann Sharitt
A principios de la década de 1990, Acton Lake en el suroeste de Ohio tenía un problema de barro. Grandes cantidades de sedimentos de las granjas cercanas estaban entrando en la cuenca del lago. Estos sedimentos viajaban a través de arroyos que drenaban el paisaje y llenaban el lago.
Entonces, el USDA dio incentivos a los agricultores locales para cambiar algunas de sus prácticas agrícolas. Una de estas prácticas fue la labranza de conservación, en el que el suelo se ara con menos frecuencia. Eso puede reducir la escorrentía de sedimentos.
Un nuevo estudio examina cómo el cambio a la labranza de conservación ha afectado a Acton Lake durante las últimas décadas. De 1994 a 2014, los investigadores midieron las concentraciones de sedimento en suspensión, nitrógeno, y fósforo en arroyos que desembocan en Acton Lake.
"Encontramos que las tendencias a corto plazo en la calidad del agua pueden no reflejar cambios a largo plazo, "dice el coautor del estudio Michael Vanni.
El seguimiento de los cambios en la calidad del agua a largo plazo es vital, dice Vanni, biólogo de la Universidad de Miami, Ohio. "No tenemos mucha información a largo plazo sobre cómo la calidad del agua en un arroyo o lago responde al cambio agrícola, " él dice.
Eso podría resultar sorprendente, ya que muchos ecologistas estudian las cuencas hidrográficas agrícolas. Pero según Vanni, los estudios sobre un ecosistema dado suelen ser de corto plazo. "Estudios a largo plazo, como el nuestro, puede revelar cambios importantes en la calidad del agua, ", dice Vanni." Muchos de los cambios que observamos sólo se pueden ver después de estudiar las corrientes durante más de 20 años ".
Vanni y sus colegas encontraron que las respuestas a la calidad del agua fueron diferentes durante la primera década del estudio (1994-2003) en comparación con la siguiente (2004-2014). También descubrieron que las concentraciones de sedimentos en suspensión, nitrógeno, y el fósforo reaccionó cada uno de manera diferente.
Los niveles de sedimento en suspensión disminuyeron durante todo el período de estudio. Sin embargo, el descenso fue mucho más pronunciado en los primeros diez años.
Los niveles de fósforo y nitrógeno tuvieron resultados contrastantes. "La concentración de fósforo disuelto en los arroyos disminuyó drásticamente durante los primeros diez años, "dice Vanni." Pero entonces, los niveles de fósforo aumentaron durante los próximos diez años ".
El interior del muestreador automático en Four Mile Creek, con el carrusel de botellas utilizado para recoger muestras de agua. La tubería de PVC a la izquierda alberga un transductor de presión conectado a un registrador de datos y registra la etapa (altura) del agua del arroyo cada diez minutos para un registro continuo del flujo del arroyo. Crédito:Carrie Ann Sharitt
A diferencia de, los niveles de nitrógeno no cambiaron mucho en los primeros diez años. Después, cayeron bruscamente.
El estudio se centró en la cuenca del Upper Four Mile Creek, que desemboca en Acton Lake. La mayor parte del área circundante está compuesta por granjas de maíz y soja. Los investigadores han monitoreado las prácticas agrícolas en el área desde 1989 y la calidad del agua desde 1994.
Los cambios a largo plazo observados en este estudio indican que podría haber compensaciones en la gestión de diferentes aspectos de la calidad del agua. "La principal razón para fomentar la labranza de conservación fue reducir la erosión del suelo y la sedimentación en Acton Lake, ", dice Vanni." Eso claramente ha sido un éxito. La entrada de sedimentos al lago ha disminuido ".
Los niveles de nitrógeno también están disminuyendo. "Eso es genial para los ecosistemas de agua dulce locales, ", dice Vanni." También es beneficioso para el Golfo de México, donde eventualmente viaja parte de nuestra escorrentía ".
Por otra parte, el aumento de los niveles de fósforo es motivo de preocupación. "Podrían promover la proliferación de algas río abajo, ", dice Vanni." Podríamos tener que considerar las compensaciones involucradas en el manejo de sedimentos, nitrógeno, o fósforo ".
No está completamente claro cómo se aplicarían los hallazgos del estudio a otras áreas. Sin embargo, los cambios en la calidad del agua observados en este estudio son similares a los observados en algunos de los ríos que desembocan en el lago Erie.
Los altos niveles de fósforo también son un problema en esas cuencas hidrográficas. De hecho, "Los altos niveles de fósforo están implicados en el aumento de la proliferación de algas dañinas en el lago Erie, "dice Vanni.
Vanni y sus colegas esperan seguir midiendo los cambios en los sedimentos en suspensión, nitrógeno, y fósforo en la cuenca del lago Acton.
"También estamos analizando la respuesta del ecosistema de Acton Lake a estos cambios, ", dice Vanni." Será realmente interesante observar estos cambios durante los próximos diez años, tanto desde una perspectiva científica como para la gestión de la calidad del agua ".
