El riego es de vital importancia para alimentar al mundo, pero no es muy eficiente. Aproximadamente el 70% del uso mundial de agua dulce se destina al riego. Ese porcentaje es aún mayor en el oeste de EE. UU.

El agua de riego se transporta en gran parte a los campos por canales de tierra, que son inherentemente con fugas. Es difícil calcular cuánta agua de riego se filtra al suelo, pero las estimaciones de todo el mundo oscilan entre el 15 y el 70%.

En un estudio reciente, Los investigadores de la Universidad Estatal de Colorado demostraron que el polímero conocido como LAPAM es eficaz como temporal, Sellador económico para reducir la pérdida de agua de riego. Esta investigación no solo pudo reducir la pérdida de agua, podría prevenir la degradación del agua y del suelo.

Durante más de 25 años, Tim Gates, profesor de ingeniería civil y ambiental, ha estudiado la pérdida por filtración de los canales de tierra y lo que sucede con el agua que pierde su camino. Su reciente estudio colaborativo representa la evidencia más sólida y extensa hasta la fecha de que la aplicación de poliacrilamida aniónica lineal, LAPAM para abreviar, como sellador para canales de tierra da como resultado una reducción significativa de la filtración.

"La gran mayoría de los sistemas de distribución de agua para la agricultura de regadío se realizan a través de canales abiertos de tierra, probablemente el 95%, por lo que es un problema que se extiende por todo el mundo "Dijo Gates.

Gates y sus colegas en CSU y en Pakistán probaron dos canales en Colorado y uno en Pakistán, ubicaciones con diferentes condiciones y desafíos. Las tasas de filtración disminuyeron entre un 69% y un 100% cuando los canales se sellaron con LAPAM.

A diferencia de otros tipos de revestimientos que son caros y permanentes, como el hormigón, LAPAM es económico y solo dura la temporada de agua en la que se aplica. Esto puede ser estratégicamente valioso para los administradores del agua, que quieran almacenar agua recargando los reservorios subterráneos de la naturaleza durante los años más húmedos. La mayoría de los productores no tienen los recursos para comprar revestimientos más costosos, haciendo de LAPAM una opción viable.

LAPAM tapa las fugas en los canales de tierra depositando partículas de arcilla en el agua y creando una barrera de arcilla polimérica delgada pero eficaz.

LAPAM se utiliza en diversas aplicaciones en todo el mundo. Si bien tiene un impacto ambiental menor que los revestimientos de plástico o concreto, es sintético y podría tener efectos secundarios ambientales adversos potenciales si se usa en exceso.

Ahora que los investigadores han probado que LAPAM funciona, están centrando su atención en encontrar una alternativa de biopolímero que no se derive del petróleo. Las pruebas están en curso en el laboratorio del profesor asistente Joe Scalia, y los primeros resultados son prometedores.

"El agua es claramente muy importante, pero en la medida de lo posible, no queremos agregar otros productos químicos sintéticos al medio ambiente solo para solucionar un problema, "Dijo Scalia.

Once Gates, Scalia y su equipo identifican un biopolímero o una mezcla de biopolímero-LAPAM eficaz, ellos desarrollarán una guía para los administradores del agua sobre cómo usarla.

El equipo incluye varios estudiantes de posgrado y pregrado de CSU; entre ellos, Doctor. candidato Rehman Lund, quien realizó los estudios de campo de LAPAM en Pakistán para su investigación de maestría en la Universidad de Ingeniería y Tecnología de Mehran, bajo la dirección del profesor Munir Babar.

El equipo, dirigido por Scalia, está trabajando con Larimer and Weld Irrigation Company para cuantificar cuánta agua local se pierde por filtración. A finales de este verano y el próximo verano, aplicarán su biopolímero o mezcla de biopolímeros líder en los canales de la empresa para realizar pruebas de campo.

Gates enfatizó la importancia de las asociaciones de empresas de riego en el estudio de métodos de reducción de filtraciones. Las pruebas de laboratorio son útiles pero no suficientes para demostrar que una solución es viable.

"Tienes que demostrar que funciona en el campo donde las cosas son notablemente más complejas y los desafíos son mayores, Gates dijo:"El hecho de que tengamos empresas y departamentos de riego que cooperen con nosotros para demostrar la validez de esta metodología es realmente un componente importante de esta investigación".

¿A dónde va el agua?

El desperdicio de agua y los menores rendimientos agrícolas no son las únicas razones para evitar las filtraciones. Tiempo extraordinario, la pérdida de agua de riego degrada la calidad del agua y del suelo.

A medida que el agua de riego se filtra en el suelo, moviliza sales naturales y oligoelementos potencialmente tóxicos que luego se transportan a ríos y arroyos, junto con los pesticidas y fertilizantes que pueda haber acumulado el agua de riego. Esta agua químicamente alterada disminuye la calidad del agua corriente abajo.

La filtración en el agua subterránea también eleva el nivel freático, hacer que el agua subterránea sea accesible para la evaporación y transpiración de las plantas. Como esta agua se pierde del sistema, la sal que contenía se queda atrás, aumentando la salinidad de las aguas subterráneas y del suelo restantes.

Con la repetición anual de este proceso, hay menos agua para trabajar y su calidad es menor. A medida que aumenta la demanda de agua dulce con el aumento de la población, no podemos permitirnos agotar el agua que tenemos.

"Tenemos este problema mundial masivo que crea desafíos tanto de cantidad como de calidad en la gestión del agua. Se ha demostrado estadísticamente que estos selladores funcionan en numerosos canales, y están económicamente al alcance, ", Dijo Gates." Ahora tenemos que perfeccionar nuestro entendimiento para que podamos llegar a pautas prácticas que serán útiles para los administradores del agua y los regantes de todo el mundo ".