Turbinas eólicas perto de Springfield Corners, Wisconsin. As terras agrícolas na bacia hidrográfica de Yahara têm uma superabundância de fósforo no solo. Os pesquisadores dizem que isso torna lagos e rios limpos possíveis apenas com uma revolução na gestão da terra e da água. Crédito:UW-Madison Water Sustainability and Climate project
Por décadas, fósforo acumulou-se nos solos de Wisconsin. Embora os agricultores tenham tomado medidas para reduzir a quantidade de nutrientes agrícolas aplicados e escoando de seus campos, um novo estudo da Universidade de Wisconsin-Madison revela que um "legado" de abundante fósforo do solo na bacia hidrográfica de Yahara, no sul de Wisconsin, impacto direto e duradouro na qualidade da água.
Publicado em 13 de março na revista Ecossistemas , o estudo pode ser o primeiro a fornecer evidências quantificáveis de que a eliminação da superabundância de fósforo será crítica para melhorar a qualidade dos lagos e rios de Wisconsin.
Por exemplo, os resultados indicam que uma redução de 50 por cento no fósforo do solo nas áreas de cultivo da bacia hidrográfica de Yahara melhoraria a qualidade da água, reduzindo a concentração de fósforo no verão no Lago Mendota, o lago principal da região, em 25 por cento.
"Se continuarmos a aplicar fósforo a uma taxa maior do que removemos, então o fósforo se acumula com o tempo e é isso que vem acontecendo ao longo de muitas décadas na bacia hidrográfica de Yahara, "diz Melissa Motew, o autor principal do estudo e um Ph.D. candidato no Instituto Nelson de Estudos Ambientais da UW-Madison.
O fósforo penetra no solo principalmente por meio de fertilizantes e estrume, e as plantações e outras plantas que não crescem, vazam para os cursos d'água com a chuva e o derretimento da neve. Os cientistas há muito acreditam que o excesso de fósforo do solo é o culpado por trás das águas turvas e da proliferação de algas fedorentas em alguns dos lagos e rios de Wisconsin.
Cultivo, como essas fileiras jovens de milho, usar algumas das abundantes reservas de fósforo do solo, mas não o suficiente para sacar o excedente. Crédito:Samuel Zipper
Esforços convencionais, como plantio direto e safras de cobertura, tentaram lidar com o escoamento de nutrientes diminuindo seu movimento dos solos para os cursos de água. Contudo, o estudo mostra que simplesmente prevenir o escoamento e a erosão não resolve o problema central do fósforo abundante do solo, e essa superabundância pode anular os esforços de conservação.
“As soluções devem se concentrar em impedir que o fósforo chegue à paisagem ou na mineração da quantidade excedente que já está acumulada, "diz o coautor Christopher Kucharik, professor de agronomia e estudos ambientais na UW-Madison.
Usando modelos de computador avançados recentemente, o estudo mostra que a bacia hidrográfica tem cerca de quatro vezes mais fósforo em seu solo do que o recomendado pela UW-Extension, que escreve as recomendações de gestão de nutrientes do estado com base nas necessidades das culturas e no potencial da paisagem para escoamento de nutrientes.
Além disso, o estudo indica que se os níveis de fósforo do solo continuarem a aumentar à medida que o clima também muda e se torna mais úmido, haverá mais escoamento e declínio adicional na qualidade da água. Reduzir o excedente poderia mitigar esse risco, Motew diz.
Atualmente, o único método conhecido para extrair o fósforo do solo é a colheita de safras, mas Kucharik explica que as plantas absorvem apenas uma pequena quantidade do excedente a cada ano.
"É improvável que qualquer sistema de cultivo consuma rapidamente o excesso, " ele diz.
Será necessário trabalhar com os agricultores para praticar uma melhor contabilidade de nutrientes e contrariar a tendência de alguns de aplicar mais fertilizantes, como medida de seguro, do que o necessário.
"Os agricultores têm muitas decisões diferentes a tomar e prioridades que eles devem conciliar. Se quisermos resolver o problema do fósforo legado, a gestão de nutrientes e estrume terá de se tornar uma prioridade mais elevada, "diz Motew, que acrescenta que as pressões da agricultura e da demanda por produtos como carne e leite são a base do problema.
Mas a produção de alimentos não precisa ser comprometida por soluções potenciais, Kucharik diz. Há excesso de fósforo suficiente em nossos solos "para sustentar as necessidades de nutrientes das plantas por muito tempo".
A inovação na eliminação de estrume também ajudaria. Em todo Wisconsin, os fazendeiros têm mais estrume do que sabem o que fazer, e a principal maneira de se livrar dele é espalhar em suas terras, onde seu fósforo apenas adiciona ao excedente.
“Suporte para digestores de esterco, a remoção de fósforo de sedimentos de lagos e riachos, e outras ações para reciclar o fósforo já existente seriam benéficas para reduzir as concentrações em nossos solos a longo prazo, "diz Kucharik.
Outra chave para encontrar soluções é o uso de modelos de computador de última geração, como aqueles desenvolvidos pela equipe de pesquisa para o estudo, o que lhes permitiu identificar relações diretas entre o fósforo do solo e a qualidade da água - um feito virtualmente impossível usando apenas observações científicas.
"Embora já soubéssemos que muito fósforo é ruim, os modelos nos permitem quantificar o que significa "ruim", "diz Motew. Embora o método de estudo não forneça um plano para alcançar lagos limpos, colocar números atrás de um entendimento de bom senso de um sistema complexo é um passo na direção certa, ela diz.
