A irrigação é extremamente importante para alimentar o mundo, mas não é muito eficiente. Cerca de 70% do uso global de água doce vai para irrigação. Essa porcentagem é ainda maior no oeste dos EUA.

A água irrigada é amplamente transportada para os campos por canais de terra, que são inerentemente com vazamentos. É difícil avaliar a quantidade de água de irrigação que penetra no solo, mas as estimativas em todo o mundo variam de 15 a 70%.

Em um estudo recente, Pesquisadores da Colorado State University provaram que o polímero conhecido como LAPAM é eficaz como temporário, selante econômico para reduzir a perda de água de irrigação. Esta pesquisa pode não só reduzir a perda de água, poderia prevenir a degradação da água e do solo.

Por mais de 25 anos, Tim Gates, professor de engenharia civil e ambiental, estudou a perda de infiltração em canais de terra e o que acontece com a água que perde o caminho. Seu recente estudo colaborativo representa a evidência mais forte e extensa até o momento de que a aplicação de poliacrilamida aniônica linear, LAPAM para abreviar, como selante para canais de terra resulta em redução significativa de infiltração.

"A grande maioria dos sistemas de distribuição de água para a agricultura irrigada é realizada através de canais abertos de terra - provavelmente 95%, então é um problema que se estende por todo o globo, "Disse Gates.

Gates e seus colegas na CSU e no Paquistão testaram dois canais no Colorado e um no Paquistão, locais com diferentes condições e desafios. As taxas de infiltração diminuíram de 69 a 100% quando os canais foram selados com LAPAM.

Ao contrário de outros tipos de revestimentos que são caros e permanentes, como concreto, O LAPAM é econômico e dura apenas para o período de irrigação em que é aplicado. Isso pode ser estrategicamente valioso para gestores de água, quem pode querer armazenar água recarregando os reservatórios subterrâneos da natureza durante os anos mais úmidos. A maioria dos produtores não tem recursos para revestimentos mais caros, tornando o LAPAM uma opção viável.

O LAPAM obstrui os vazamentos nos canais de terra, eliminando as partículas de argila da água e criando uma barreira fina, mas eficaz, de polímero-argila.

O LAPAM é usado em vários aplicativos em todo o mundo. Embora tenha menos impacto ambiental do que revestimentos de plástico ou concreto, é sintético e pode ter potenciais efeitos colaterais ambientais adversos se usado em excesso.

Agora que os pesquisadores provaram que o LAPAM funciona, eles estão voltando sua atenção para encontrar uma alternativa de biopolímero que não seja derivada do petróleo. O teste está em andamento no laboratório do professor assistente Joe Scalia, e os primeiros resultados são promissores.

"A água é claramente muito importante, mas na medida do possível, não queremos adicionar outros produtos químicos sintéticos ao meio ambiente apenas para resolver um problema, "Disse Scalia.

Uma vez que Gates, Scalia e sua equipe identificam um biopolímero eficaz ou uma mistura de biopolímero-LAPAM, eles desenvolverão orientações para gestores de recursos hídricos sobre como usá-los.

A equipe inclui vários alunos de graduação e pós-graduação da CSU; entre eles, Ph.D. candidato Rehman Lund, que conduziu os estudos de campo do LAPAM no Paquistão para sua pesquisa de mestrado na Universidade de Engenharia e Tecnologia de Mehran, sob a direção do Professor Munir Babar.

O time, liderado por Scalia, está trabalhando com a Larimer and Weld Irrigation Company para quantificar quanta água local é perdida por infiltração. Mais tarde neste verão e no próximo verão, eles aplicarão seu biopolímero ou mistura de biopolímero da vanguarda aos canais da empresa para testes de campo.

Gates enfatizou a importância das parcerias com empresas de irrigação no estudo de métodos de redução de infiltração. Os testes de laboratório são úteis, mas não o suficiente para provar que uma solução é viável.

"Você tem que mostrar que funciona no campo onde as coisas são notadamente mais complexas e os desafios são maiores, "Gates disse." O fato de termos empresas e departamentos de irrigação cooperando conosco para demonstrar a validade desta metodologia é realmente um componente importante para esta pesquisa. "

para onde vai a agua?

Água desperdiçada e rendimentos agrícolas mais baixos não são os únicos motivos para evitar a infiltração. Hora extra, a água de irrigação perdida degrada a qualidade da água e do solo.

Conforme a água de irrigação penetra no solo, ele mobiliza sais de ocorrência natural e oligoelementos potencialmente tóxicos que são transportados para rios e riachos, junto com quaisquer pesticidas e fertilizantes que a água de irrigação possa ter acumulado. Essa água quimicamente alterada diminui a qualidade da água a jusante.

A infiltração nas águas subterrâneas também aumenta o lençol freático, tornando as águas subterrâneas acessíveis para evaporação e transpiração pelas plantas. Como essa água é perdida do sistema, o sal que ele continha é deixado para trás, aumentando a salinidade da água subterrânea e do solo restantes.

Com a repetição anual deste processo, há menos água para trabalhar e sua qualidade é inferior. À medida que as demandas de água doce aumentam com o aumento da população, não podemos nos dar ao luxo de esgotar a água que temos.

"Temos esse enorme problema mundial que cria desafios de quantidade e qualidade na gestão da água. Esses selantes foram mostrados estatisticamente para funcionar em vários canais, e eles estão economicamente ao alcance, "Gates disse." Agora precisamos refinar nosso entendimento para que possamos chegar a diretrizes práticas que serão úteis para gestores de água e irrigadores em todo o mundo. "