Los arroyos en las regiones agrícolas están emitiendo cantidades significativas de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero, según una nueva investigación dirigida por Zhongjie Yu, hidrólogo de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. En un estudio reciente realizado en los tramos superiores de una cuenca hidrográfica de Minnesota, Yu descubrió que el agua contenía niveles de óxido nitroso disuelto decenas de miles de veces superiores a lo que se esperaría en condiciones atmosféricas normales.
Yu, profesor asistente en el Departamento de Recursos Naturales y Ciencias Ambientales, y su equipo han publicado dos artículos que destacan que la mayoría de estas emisiones se derivan de procesos de nitrificación en suelos agrícolas. Este fenómeno contribuye a una porción mayor del presupuesto anual de óxido nitroso de lo estimado anteriormente.
Tradicionalmente, las emisiones de óxido nitroso se han medido directamente desde el suelo. Sin embargo, la investigación de Yu apunta a emisiones significativas de arroyos y ríos que reciben nitrógeno de las tierras agrícolas. "Centrarse sólo en las emisiones del suelo no tiene en cuenta la pérdida de óxido nitroso en los ecosistemas aguas abajo", explicó Yu. Sus estudios sugieren que estas emisiones indirectas podrían constituir hasta un tercio de las emisiones totales en la región del Cinturón del Maíz.
La agricultura es una fuente bien conocida de óxido nitroso, que es casi 300 veces más eficaz para atrapar el calor que el dióxido de carbono y permanece en la atmósfera durante largos períodos. El proceso generalmente comienza cuando se aplican fertilizantes a base de nitrógeno a los campos. Si bien los cultivos absorben parte del nitrógeno, los microbios del suelo pueden lavar una parte importante en cursos de agua cercanos o transformarla en óxido nitroso.
Los hallazgos de Yu indican que el enfoque convencional de medir las emisiones de óxido nitroso podría subestimar la contribución de arroyos y ríos. Al mejorar nuestra comprensión de estas vías indirectas, se pueden desarrollar inventarios de emisiones regionales más precisos, lo que ayudará al diseño de estrategias de mitigación efectivas.
La investigación también identificó períodos y lugares críticos para las emisiones de óxido nitroso, como después de fuertes lluvias o deshielo y en áreas con fuertes conexiones hidrológicas entre suelos y arroyos. Yu destacó la importancia de realizar esfuerzos de mitigación específicos durante estos tiempos.
Además de las implicaciones prácticas para la gestión agrícola, el estudio subraya la necesidad de enfoques holísticos que consideren los ciclos del nitrógeno y del agua. Esto podría incluir prácticas como el uso de cultivos de cobertura de invierno o riego controlado para reducir la lixiviación y mejorar la calidad del agua, lo que también puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los hallazgos de estos estudios, apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias y otros organismos de financiación internacionales, se han publicado enCiencia y tecnología ambientalesyCartas de investigación geofísica. Se continuarán investigaciones en una red de siete torres para obtener una comprensión más amplia del impacto regional de estas emisiones.
