Estudo de campo mostra que o arsênio nas águas subterrâneas reduz a produção de arroz em Bangladesh
p A estudante de doutorado Britt Huhmann mede o arsênico no solo dos arrozais usando um kit de campo em Faridpur, Bangladesh. Crédito:David Funkhouser
p A água subterrânea na zona rural de Bangladesh contém arsênio em 10 a 100 vezes a quantidade de níveis de consumo seguro, mas é consumido como água potável de poços e tem levado a casos de doenças cardíacas e câncer. Traços de arsênico também são consumidos através do arroz, um alimento básico de um país densamente povoado. p Professor Charles Harvey e a estudante Brittany Huhmann, ambos do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do MIT (CEE), viajou para Bangladesh durante as safras de 2015 e 2016 para ver como as águas subterrâneas contaminaram, depositado através de irrigação, afeta os rendimentos do arroz.
p O arsênico é um elemento natural encontrado em todo o mundo, mas certos locais têm concentrações elevadas de arsênio nas águas subterrâneas. Esse é o caso em Bangladesh. Embora beber a água contaminada continue sendo um problema crítico, a água misturada com arsênico também tem impacto sobre a produtividade das colheitas quando usada para irrigação em ambientes agrícolas. Harvey e Huhmann realizaram este estudo para obter uma ampla compreensão de como o arsênico afeta a produção de arroz em Bangladesh, e a magnitude potencial desta ocorrência.
p “A maioria das pessoas [na zona rural de Bangladesh] depende de água subterrânea não tratada para sua água potável. Não há muito tratamento centralizado de água, especialmente nas áreas rurais, "diz Huhmann, o autor principal em um artigo recente que descreve a pesquisa da equipe. "Portanto, na maioria das vezes nas áreas em que trabalhamos, cada família teria seu próprio poço para beber, e muitos desses poços têm arsênico, Infelizmente, e as pessoas podem ou não saber. "
Crédito:Massachusetts Institute of Technology p As descobertas do estudo, conduzido em colaboração com pesquisadores da Universidade de Dhaka em Bangladesh, Cornell University, e a Columbia University, foram publicados recentemente no jornal
Ciência e Tecnologia Ambiental .
p O arroz é uma cultura importante em Bangladesh, e é a principal fonte de calorias no país de cerca de 160 milhões de pessoas. Agricultores independentes cultivam principalmente dois tipos de arroz, que são colhidos em um ciclo sazonal. O arroz Aman é cultivado durante a temporada de monções, Junho a meados de novembro, e usa a chuva natural para crescer em campos inundados. Arroz Boro, por outro lado, é cultivado durante a seca, Inverno, e requer irrigação. A água usada para irrigar as terras agrícolas vem de lençóis freáticos por meio de poços, em última análise, depositando vários níveis de arsênico no solo.
p Em 2015, Harvey, Huhmann e seus colaboradores embarcaram em um estudo de dois anos para documentar o impacto do arsênico na produção agrícola. Ao contrário de estudos anteriores sobre este assunto, os pesquisadores conduziram seu estudo no campo, em vez de em ambientes controlados, como estufas. Eles também foram responsáveis por uma miríade de outros fatores, pesquisando o solo de várias fazendas de arroz para obter uma compreensão mais abrangente dos impactos do arsênico na produção de arroz em Bangladesh.
p "Para fazer um progresso real neste tipo de problema difícil, você realmente tem que trabalhar na região por um longo tempo, "Harvey diz." Brittany conduziu o tipo de estudo necessário - experimentos de campo controlados cuidadosos cobrindo grandes áreas e vários anos. "
p Um fazendeiro transplanta mudas de arroz em Faridpur, Bangladesh. Faridpur é conhecido por ter altos níveis de arsênio em suas águas subterrâneas, que é depositado em campos de arroz com irrigação. Crédito:Britt Huhmann
p Para determinar o impacto da água contaminada no rendimento da safra de arroz boro, Harvey, Huhmann, e seus colaboradores trabalharam com 16 produtores locais de arroz para avaliar seus campos. Os diferentes locais permitiram que os pesquisadores considerassem uma variedade de condições de campo e níveis de arsênico. A equipe selecionou campos de arroz estudados no distrito de Faridpur, em Bangladesh, devido à sua proximidade a poços conhecidos por terem altas concentrações de arsênio.
p “Muitos agricultores estavam realmente interessados [no projeto]. Eles não haviam pensado no fato de que o arsênico poderia estar afetando suas plantações, "Huhmann diz." Alguns deles tinham ouvido falar sobre arsênico e água potável e como isso é ruim para eles, mas a maioria deles não tinha pensado sobre o arsênico e a água de irrigação ou quais problemas isso poderia causar. Eles estavam interessados em participar porque queriam saber o que estava acontecendo, e poderíamos dar-lhes mais informações sobre suas safras, e que tipo de coisas estavam afetando suas colheitas. "
p Ao estudar a contaminação do solo, a equipe de pesquisa analisou as concentrações de arsênio usando um espectrômetro de fluorescência de raios-X em cada um dos locais de campo. Essas medições deram uma visão sobre os níveis de acúmulo de arsênio em cada campo de arroz estudado, e garantiu que eles poderiam comparar com precisão as medições entre lotes de terra com maiores e menores quantidades de acúmulo de arsênio no solo.
p "Queríamos olhar não apenas para um campo e um fazendeiro, mas em muitos campos e muitos fazendeiros. Queríamos ter este projeto em que tivéssemos os gráficos de controle e de intervenção, para que pudéssemos comparar gráficos que são tão semelhantes quanto possível, exceto por seu conteúdo de arsênico, "Huhmann explica.
p Uma casa de bombas e campos de arroz inundados em Faridpur, Bangladesh. Crédito:Britt Huhmann
p Os pesquisadores também pesaram e registraram a colheita de arroz em diferentes campos de arroz e descobriram que a quantidade de arroz que é reduzida depende da quantidade de arsênio no solo.
p Os pesquisadores também foram capazes de determinar que entre 7,4% e 26% do rendimento anual da colheita de boro foi perdido como resultado do arsênico no solo.
p "É uma gama bastante ampla, mas este é o primeiro estudo que realmente fez um trabalho em uma escala que pode nos permitir fazer esse tipo de estimativa, "Huhmann diz." Nossa esperança é que estudos futuros possam se basear nisso e possamos obter uma melhor compreensão dos tipos de impactos que o arsênio está tendo na produção de arroz. "
p Enquanto isso, os pesquisadores descobriram que escavar e substituir as poucas camadas superiores do solo por solo não contaminado melhora temporariamente o rendimento da colheita, uma indicação promissora para soluções potenciais para a questão agrícola.
p “Descobrimos que o arsênico na água de irrigação está causando efeitos negativos significativos nos campos de arroz em Bangladesh, "Huhmann diz." Isso é algo a que as pessoas deveriam estar prestando atenção e pensando sobre o que fazer a respeito. " p
Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.