Nos estamos quedando sin agua para cultivar alimentos. Cambio climático, El crecimiento de la población y las crecientes demandas de los sistemas de agua dulce están agotando los suministros de agua para la agricultura.

El Centro de Excelencia CONSERVE, con sede en la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Maryland, está liderando el esfuerzo para desarrollar y adoptar medidas seguras, Estrategias alternativas de riego que sostendrán la producción de alimentos. Estos incluyen el uso de fuentes de agua no tradicionales como aguas residuales tratadas avanzadas (agua recuperada), agua salobre, y flujos de retorno.

En un número especial de la revista Investigación ambiental , miembros del equipo del Centro, dirigido por la Dra. Amy R. Sapkota en la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Maryland, Presentamos 15 artículos de investigación que abordan cómo podemos lograr la seguridad alimentaria y del agua y proteger la salud pública en un clima cambiante.

A continuación se muestran algunos aspectos destacados:

Nos estamos quedando sin agua subterránea, por lo que necesitamos encontrar fuentes alternativas.

Niveles de agua subterránea en la región del Atlántico Medio, que normalmente se considera rica en agua, han disminuido significativamente en los últimos 15 años según un estudio dirigido por Rachel Rosenberg Goldstein y sus colegas de la Universidad de Maryland. Sus hallazgos exigen la exploración de fuentes de agua de riego no tradicionales y destacan la necesidad de comprender el impacto de las demandas de agua para la agricultura. tendencias climáticas y extracciones no agrícolas en los niveles de las aguas subterráneas.

Las percepciones negativas y la falta de conocimiento son las mayores barreras para la aceptación de fuentes de agua de riego no tradicionales.

Aunque las fuentes de agua de riego no tradicionales se han utilizado ampliamente en la agricultura durante siglos y muchos estudios han demostrado su seguridad, Channah Rock de la Universidad de Arizona y Rachel Rosenberg Goldstein de la Universidad de Maryland y sus colegas encontraron que aún existen preocupaciones relacionadas con la calidad y seguridad de estas fuentes de agua.

Un estudio dirigido por Kent Messer de la Universidad de Delaware y sus colegas encontró que los consumidores prefieren el agua de lluvia recolectada sobre otras fuentes de agua de riego no tradicionales. Otro estudio de este grupo mostró que los consumidores que nunca han oído hablar del agua regenerada están menos dispuestos a pagar por los productos que se riegan con ella. pero enmarcar y marcar positivamente el agua recuperada puede mejorar la disposición del consumidor a comprar productos cultivados con esta fuente de agua.

Similar, según un estudio de agricultores estadounidenses de miembros del equipo CONSERVE en la Universidad de Maryland, la disposición de los agricultores a utilizar agua de riego no tradicional aumentó cuando conocían las fuentes de agua no tradicionales, y cuando se enteraron de que la calidad del agua de riego no tradicional era tan buena o mejor que las fuentes de agua actuales de los agricultores.

El agua de riego no tradicional es prometedora, pero primero debemos limpiarla.

Fuentes de agua de riego no tradicionales, como agua recuperada y corrientes de retorno, prometen un uso ampliado en la agricultura, pero pueden ser necesarios tratamientos adicionales para reducir los contaminantes microbianos y químicos.

Un estudio dirigido por Shirley Micallef de la Universidad de Maryland y sus colegas encontró la bacteria Salmonella enterica, incluyendo cepas que se sabe que causan enfermedades humanas y cepas resistentes a múltiples fármacos, en agua de río sin tratar de la península de Delmarva. Otro estudio de Sadhana Ravishankar de la Universidad de Arizona y sus colegas encontró que en Arizona, las aguas recuperadas dieron positivo en bacterias indicadoras fecales y las aguas de retorno dieron positivo en Salmonella enterica y E. coli O145 toxigénica shiga.

Fuentes de agua de riego no tradicionales como agua de estanque sin tratar, agua regenerada, y el agua de la planta de procesamiento de producción también puede contener contaminantes químicos, incluyendo herbicidas, antibióticos y estimulantes, que varían estacionalmente según un estudio dirigido por Amir Sapkota de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Maryland y sus colegas.

Estamos mejorando en el muestreo y el tratamiento de agua no tradicional.

Un estudio dirigido por Manan Sharma del Servicio de Investigación Agrícola del USDA y colegas de la Universidad de Maryland Eastern Shore, la Universidad de Delaware y la Universidad de Maryland describen un dispositivo de flotación recientemente desarrollado que permite la recolección de muestras de agua superficial a una profundidad constante mientras protege los cartuchos de muestras de los sedimentos. Otro estudio dirigido por Amy Sapkota, de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Maryland, explica cómo la adición de un agente extintor de cloro, tiosulfato de sodio, a las muestras de agua recuperadas durante la recolección de muestras permite un recuento bacteriano basado en cultivo preciso sin afectar negativamente los perfiles bacterianos generados por los métodos de secuenciación de próxima generación.

Kalmia Kniel de la Universidad de Delaware y sus colegas evaluaron la filtración de arena con hierro de valencia cero (ZVI) y descubrieron que ZVI es una tecnología agrícola prometedora y económica que puede tratar el agua recuperada de manera que cumpla con las pautas federales recomendadas para el riego agrícola. Manan Sharma del Servicio de Investigación Agrícola del USDA y Amy Sapkota de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Maryland y sus colegas también encontraron que la filtración de arena ZVI redujo significativamente las mezclas de varias clases de antimicrobianos presentes en el agua recuperada tratada a concentraciones cercanas a las detectadas en agua potable. agua del grifo de calidad.

Un estudio dirigido por Sadhana Ravishankar de la Universidad de Arizona también mostró que el ozono, en combinación con antimicrobianos de origen vegetal, Puede eliminar eficazmente las bacterias del agua contaminada y podría ser una alternativa a los desinfectantes convencionales que se utilizan actualmente para el lavado y procesamiento de productos.

Necesitamos implementar los criterios correctos para las pruebas de calidad del agua.

Las regulaciones estatales para el agua reciclada suelen ser más estrictas que las regulaciones federales para el agua agrícola, según un estudio dirigido por Channah Rock de la Universidad de Arizona y sus colegas. Los resultados, que muestra que el riesgo de enfermedad de la lechuga cultivada con agua de riego reciclada que cumple con los estándares estatales es menor que el riesgo de la lechuga cultivada con agua que cumple con los estándares federales, destacar la necesidad de reevaluar las pautas federales actuales para reflejar las prácticas del mundo real.

Más allá de esta recopilación de artículos de investigación, el equipo de CONSERVE participa activamente en actividades de divulgación y educación, asociarse con agricultores y comunidades para facilitar la reutilización del agua potable y buscar formas de aplicar los nuevos hallazgos de la investigación para apoyar a las comunidades vulnerables en Maryland y en todo el mundo.

Entre sus iniciativas se encuentra una colaboración liderada por Hood College y la Coalición Religiosa para Necesidades Humanas de Emergencia en Maryland. La colaboración está ayudando a proporcionar a las familias vulnerables alimentos saludables de un jardín comunitario regado con agua de lluvia recolectada en la azotea. Los miembros del equipo de CONSERVE también están trabajando con colegas del Instituto Arava de Estudios Ambientales en Ketura, Israel, y agricultores de la Ribera Occidental para facilitar la reutilización segura de las aguas grises domésticas para el riego agrícola. Adicionalmente, el equipo está colaborando con científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén, construir relaciones con comunidades en países con inseguridad alimentaria como Etiopía y Nepal para implementar métodos exitosos para cultivar más alimentos con menos agua.