Existen múltiples formas de insumos de azufre que se utilizan en los sistemas agrícolas, incluyendo azufre y sulfato elementales, entre otros. Crédito:K. M. Driscoll
Históricamente, Las centrales eléctricas de carbón eran la mayor fuente de azufre reactivo, un componente de la lluvia ácida, a la biosfera. Un nuevo estudio que se publicó recientemente el 10 de agosto en la revista Naturaleza Geociencia muestra que las aplicaciones de fertilizantes y pesticidas a las tierras de cultivo son ahora la fuente más importante de azufre para el medio ambiente.
La lluvia ácida llamó la atención en las décadas de 1960 y 1970 cuando los científicos vincularon la degradación de los ecosistemas forestales y acuáticos en el noreste de Estados Unidos y Europa con las emisiones de combustibles fósiles de los centros industriales a menudo a cientos de kilómetros de distancia. Esta investigación impulsó la Ley de Aire Limpio y sus Enmiendas, que regulaba la contaminación del aire, reduciendo los niveles de azufre en la deposición atmosférica a niveles bajos en la actualidad.
"Parecía que la historia del azufre había terminado, "dijo Eve-Lyn Hinckley, profesor asistente de estudios ambientales en la Universidad de Colorado, Roca, y autor principal del estudio. "Pero nuestro análisis muestra que las aplicaciones de azufre en las tierras de cultivo en los EE. UU. Y en otros lugares a menudo son diez veces más altas que la carga máxima de azufre en la lluvia ácida. Nadie ha analizado de manera integral las consecuencias ambientales y para la salud humana de estas adiciones".
El azufre es un elemento natural que existe principalmente en formas geológicas y es un importante nutriente vegetal. A través de actividades mineras, incluida la extracción de combustibles fósiles y la síntesis de fertilizantes y plaguicidas, el azufre se lleva al aire, tierra, y sistemas de agua. Puede reaccionar rápidamente y, como lo demostraron décadas de investigación sobre la lluvia ácida, afectan la salud del ecosistema y el ciclo de metales tóxicos que representan un peligro para la vida silvestre y las personas.
"Aunque se aplica azufre a las tierras agrícolas para mejorar la producción y la salud de los cultivos, puede tener efectos perjudiciales para los suelos agrícolas y las aguas aguas abajo, similar a lo que ocurrió en paisajes forestales remotos bajo lluvia ácida, "indica Charles Driscoll, profesor de la Universidad de Syracuse y coautor del estudio.
Los investigadores examinaron las tendencias en las aplicaciones de azufre en múltiples cultivos importantes en los EE. UU. incluido el maíz en el Medio Oeste, caña de azúcar en Florida, y uvas de vino en California. Sus modelos de exportación de sulfato de agua superficial demuestran que, si bien áreas como Nueva Inglaterra muestran tendencias a la baja en respuesta a la recuperación de la deposición atmosférica histórica, está aumentando la exportación de sulfato de las zonas agrícolas.
Driscoll dice que un ejemplo de los impactos de las aplicaciones agrícolas del azufre es la formación mejorada de metilmercurio en las aguas que drenan las tierras agrícolas. como el área agrícola de los Everglades en Florida. El metilmercurio es una potente neurotoxina que se acumula en las cadenas alimentarias, lo que genera altas concentraciones en los peces y aumenta la exposición al mercurio de los seres humanos y la vida silvestre que consumen estos peces.
Los investigadores predicen que las tendencias crecientes continuarán en muchas tierras de cultivo de todo el mundo, incluidos lugares como China e India que todavía están trabajando para regular las emisiones de combustibles fósiles.
Hasta la fecha, Mucha investigación se ha centrado en comprender y regular los fertilizantes nitrogenados y fósforo, que puede causar eutrofización, peces mata, y la proliferación de algas nocivas aguas abajo de las zonas agrícolas.
Hinckley y Driscoll creen que es hora de que la comunidad investigadora aplique las lecciones aprendidas mientras investiga los efectos de los fertilizantes nitrogenados y fósforo para estudiar las implicaciones del uso de alto contenido de azufre en la agricultura. Esta investigación debe buscar no solo documentar sus efectos ambientales y sobre la salud humana, sino también para colaborar con los agricultores para investigar cómo optimizar el uso de azufre.
"El azufre en la agricultura no va a desaparecer, "dijo Hinckley, "Sin embargo, existe la oportunidad de unir la ciencia y la práctica para crear soluciones viables que protejan el medio ambiente a largo plazo, económico, y metas de salud humana ".
Investigadores de la Universidad de Colorado, Roca, Universidad del Sur de Illinois en Carbondale, y la Universidad de Syracuse participaron en este estudio.