Salinización

Salinización Introducción Land Care In Desertification Affected Areas From Science Towards Application Salinización Massimo Iannetta Nicola Colonna Colección de folletos: B
Número: 3
La salinización es uno de los procesos clave que pueden conducir a la desertificación. Es un fenómeno creciente en todo el mundo y afecta a millones de hectáreas en toda Europa. La agricultura es una de las causas principales de este fenómeno por su alto consumo de agua y por causar la degradación química del agua, pero al mismo tiempo es uno de los sectores económicos que afronta los mayores impactos. Además, los pronósticos actuales de cambio climático podrían aumentar la salinidad y provocar la extensión de las áreas afectadas. Procesos de salinización El término salinización se utiliza para denominar el proceso de acumulación de sal en el suelo. Esto ocurre sobre todo en zonas áridas y semiáridas donde, las sales solubles precipitan dentro o sobre la superficie del suelo. El aumento de los niveles de sal en las capas superiores del suelo puede afectar negativamente al crecimiento de las plantas y a la productividad hasta el punto de producir la muerte de la planta. Concentraciones altas de diferentes sales (por ejemplo, el cloruro de sodio, los sulfatos de calcio y/o magnesio, y los bicarbonatos) afectan el crecimiento de la planta tanto directamente, por su toxicidad, como indirectamente, aumentando el potencial osmótico y dificultando la absorción de agua por la raíz. En climas secos, la acumulación continua de sal puede conducir a la desertificación, mientras que en climas húmedos o subhúmedos se puede producir una salinización moderada o severa estacionalmente. La acumulación de sal en el suelo es el producto final de diferentes procesos. Así, el término salinización puede incluir procesos debidos a causas diferentes que conducen a un mismo resultado. Por lo general, podemos distinguir salinización primaria, debido a las características naturales del suelo, y salinización secundaria, donde la actividad humana juega un papel central. Básicamente, la salinización ocurre donde, dependiendo del suelo y de las características de las aguas subterráneas, el equilibrio entre la precipitación, el riego y la evaporación se desplaza hacia la evaporación. Podemos identificar tres procesos principales que pueden causar la salinización: 9 La subida del nivel freático hasta (o casi hasta) la superficie del suelo. Esto ocurre en áreas secas no irrigadas donde las sales se acumulan, por la evaporación del agua, en la superficie del suelo. 9 El empleo excesivo de agua para el riego en climas secos, con suelos pesados, que causa la acumulación de sal porque no se lava suficientemente con las precipitaciones. 9 La intrusión de agua salada. Esto ocurre en áreas costeras donde el agua de mar sustituye a las aguas subterráneas que han sido sobreexplotadas. El primer proceso ocurre en llanuras aluviales o depresiones en regiones semiáridas, cuando los niveles de aguas subterráneas están cerca de la superficie de suelo. La capilaridad sube el agua hasta la superficie, donde se evapora debido a la intensa radiación solar, dejando depósitos de sal. En estos tipos de suelo podemos observar a menudo costras de sal. El segundo proceso ocurre en áreas cultivadas donde la irrigación está asociada con altos índices de evaporación y con una textura del suelo arcillosa. En estas situaciones, el lavado de sales es escaso o nulo y los iones magnesio, sodio y calcio se acumulan en las capas superficiales del suelo. El último proceso se produce en áreas costeras donde la extracción excesiva de agua, debido a la gran demanda, provoca la bajada del nivel freático y la intrusión de agua del mar. En los últimos años, este proceso se ha extendido mucho por todas las zonas costeras del Mediterráneo. El aumento de salinidad de las aguas subterráneas afecta la productividad de los cultivos de regadío y, a medio/largo plazo, contribuye a la salización secundaria del suelo. Sin embargo, se ha observado una salinización moderada del suelo incluso en áreas de regadío con una "buena" calidad del agua, dependiendo de los métodos de regadío y de las condiciones de aridez, mientras que, por otro lado, la salinización puede no ocurrir en áreas donde los agricultores han utilizado agua con altas concentraciones de sales durante años. Estos dos ejemplos muestran claramente que en cada área potencialmente afectada por la salinización se produce un equilibrio diferente y peculiar entre los diferentes factores que influyen en la salinización. ¿Cómo medir la salinidad? Siempre que recojamos datos o leamos la bibliografía sobre la salinización nos encontramos con el problema de comparar resultados o datos diferentes debido al empleo de métodos diferentes de medir la salinidad. Los científicos y técnicos están acostumbrados a tratar con unidades diferentes de medida pero, para el profano en la materia, no es obvio cómo comparar las diferentes medidas. La salinidad es la medida de la cantidad de sales disueltas en el agua, y tradicionalmente se mide en partes por mil (‰) o como el Total de Sólido Disuelto (TSD). TSD es la concentración de una solución, expresada como el peso total de sólidos disueltos. (1 ppm = 1 miligramo/litro, y 1 ‰ = 1 gramo/litro) A menudo, la salinidad se calcula mediante la conductividad eléctrica de la solución. Por regla general, cuanto más alta es la concentración de sal en una solución, mejor es su capacidad de conducir la electricidad. Hoy en día, la conductividad eléctrica del agua (ECw) se expresa en unidades tales como deciSiemens por metro (dS/m). El agua de lluvia, por ejemplo, tiene una conductividad de 0,02 dS/m, mientras el agua de mar tiene una conductividad de 50‐60 dS/m. TSD y conductividad no están directamente relacionados: dos soluciones con el mismo TDS podrían tener una ECw diferente, dependiendo de los diferentes tipos de sales y de su concentración. De todos modos, una regla básica, generalmente aceptada, para convertir TSD a conductividad es: TSD (ppm) = conductividad (mS/cm) x 0,67. Es fácil encontrar otras unidades de medida como mho/cm, o encontrar submúltiplos como mS (miliSiemens) o µS (microSiemens). La Figura 2 ayudará a evitar la confusión. Siemens es la unidad oficial para la conductividad utilizada en el Sistema Métrico mientras mho es una unidad más antigua, comúnmente usada en Norteamérica. afectan a millones de hectáreas en todo el mundo. Diferentes estudios muestran que una proporción significativa de la salinidad del suelo se debe a actividades humanas. En 1998, la segunda evaluación medioambiental de la Agencia Europea de Medio Ambiente informó que, aproximadamente, 4 millones de hectáreas de suelos europeos estaban afectados por la salinización, principalmente en los países del Mediterráneo. Cuatro años más tarde, en la tercera evaluación, la cantidad total de suelo afectado era aproximadamente de 16 millones de hectáreas. Esta nueva evaluación, sin embargo, incluyó países, como Rusia, que no fueron considerados en el informe anterior, de modo que los datos no son directamente comparables. Esta misma fuente muestra que, en el área mediterránea, el 25 % de los cultivos de regadío están afectados por una salinización moderada o alta. Otra fuente de datos actualizada es El agua de Europa: una evaluación basada en indicadores, publicada en 2003, donde se evidencia la intrusión de agua salina en varios países europeos, en particular España, Italia, Grecia y Turquía. Los mapas muestran claramente una fuerte conexión entre el índice de explotación de agua y las áreas afectadas por la salinización. Está claro que muchas de las áreas donde ha habido un proceso intenso de litoralización coinciden con las que presentan problemas de salinización en la actualidad. Relaciones causa ‐ efecto Áreas afectadas y propensas a la salinización Se han propuesto varios indicadores diferentes para evaluar y controlar la salinización en Europa y para medir cómo evoluciona el proceso tanto en el tiempo como en el espacio. La salinización es un problema mundial. La evaluación de la FAO‐UNESCO de 1999 mostró que los suelos salinos y los suelos sódicos están ampliamente extendidos y Ningún indicador por separado es capaz, por sí mismo, de proporcionar suficiente información sobre el proceso. Al mismo tiempo, tenemos que tratar con una disponibilidad de datos heterogénea entre los países y dentro de los países. Por este motivo, aún no tenemos una imagen clara de la situación y su dinámica. DPSIR marco conceptual para la salinización Fuerzas motrices Industria, Agricultura, Turismo, Vivienda, Aumento de asentamientos humanos Presiones Sobreexplotación de aguas subterráneas, Alto consumo de agua Estado Calidad, cantidad del agua superficial, Calidad química del suelo, estructura del suelo, Estado de aguas subterráneas Impactos Niveles de aguas subterráneas, Intrusión de agua salada, Salinización del suelo, Baja producción de cultivos, Abandono de cultivos no tolerantes, Reducción de los ingresos del agricultor, Abandono de la tierra, Desertificación Respuestas Aprovisionamientos alternativos (presas, conducciones), Restricciones en el uso del agua, Regulaciones, Acuerdos de colaboración sobre el agua, Desalinización, Mejoras en la tolerancia de los cultivos, Técnicas de ahorro de agua Impactos sobre la agricultura La productividad no se ve afectada por una salinidad baja, pero puede producirse una caída repentina en la productividad al cruzarse el umbral específico de una especie. Los cereales suelen ser generalmente más tolerantes que las especies hortícolas o los árboles frutales. El impacto económico de la salinización no es fácil de evaluar debido a la relación no lineal entre salinización y productividad. Así, la salinización moderada puede permanecer sin detectarse durante años, mientras que un aumento puede provocar el abandono de la tierra en unos pocos años. Tolerancia de cultivos a la salinidad Sensible: • Judía, Cebolla, Trébol, Patata, Pimiento Moderadamente tolerante: • Maíz, Soja, Tomate, Avena, Trigo Tolerante: • Cebada, Algodón, Olivo, Centeno La escasez de lluvia en la primera mitad de los años 90 del pasado siglo y el aumento de extracciones de agua subterránea, condujeron a una disminución considerable del nivel piezométrico del acuífero. En verano de 1995 se registró un avance significativo de la cuña de agua salada, y la escasez de agua debido a la sequía severa se agravó por el deterioro de la calidad del agua. Durante los últimos años han aumentado las precipitaciones y el embalse ha suministrado agua por lo que la extracción de agua dulce del acuífero casi ha desaparecido. Actualmente, el acuífero no presenta ninguna intrusión marítima significativa. De todos modos, se necesita una descarga suficiente de la presa para mantener la descarga subterránea al mar, y así conseguir el control de este problema a largo plazo. Mitigación y medidas de adaptación La agricultura juega un doble papel, tanto como el primero como el último elemento de la cadena causal. Por una parte, aumenta la presión sobre el suelo y los recursos de agua, y por otra debe enfrentarse, con estrategias de adaptación y mitigación. Los agricultores se están adaptando al aumento de la conductividad del suelo y del agua por medio de una combinación de estrategias que incluyen una mejor elección de cultivos y variedades, rotación, métodos de regadío, almacenamiento del agua, mezcla de aguas, reutilización del agua, y desalinización. Caso de estudio en España: “El acuífero costero del río Vélez” Acuífero Costero del Río Vélez para recoger datos de conductividad en un punto específico del río Salso‐Imera y transmitirlos, sin cables, a la Oficina del Servicio de Extensión Agraria (SOAT) de Licata. Esta información se utiliza para alertar a los agricultores de situaciones críticas y darles la posibilidad de adaptarse a la mejor solución para reducir la salinidad que alcanzan sus campos. Caso de studio en Chipre: la peninsula de Akrotiri A principios de los años 90 de pasado siglo, con un índice de explotación media de 18 millones de m3/año, la salinización de la tierra de regadío se hizo alarmante, provocando y obligando a los agricultores a modificar sus prácticas agrícolas y a abandonar pozos y cultivos cercanos a la costa. Más recientemente, el acuífero fue declarado por las autoridades zona protegida, y la explotación disminuyó hasta 7 millones de m3/año. Actualmente, para permitir una gestión eficiente y sostenible del acuífero, solamente se permite la extracción limitada. La demanda de agua para el riego de los cultivos de cítricos y los cultivos estacionales se cubre mediante un sistema de regadío muy costoso que transporta el agua superficial de la presa del río Kouris. Además, para mitigar los efectos adversos debidos a la reducida disponibilidad de agua y al deterioro de la calidad del agua en el acuífero, existe una recarga artificial con el agua de la presa y con la de una planta de tratamiento de aguas residuales. Peninsula de Akrotiri Caso de estudio en Italia: la llanura de Licata La llanura de Licata está incluida en la cuenca del río Imera, que cruza la parte central de Sicilia, donde abundan suelos salinos de origen natural. La expansión de los invernaderos para la producción de verduras de alto valor para el mercado nacional ha aumentado la extracción de agua subterránea desde los años 60 (más de 2000 pozos, legales e ilegales) hasta alcanzar niveles críticos. (5,9 mS/cm de ECw de promedio). La agricultura, hoy día intensiva, es la principal actividad económica de la zona, mientras que el desarrollo del turismo planificado podría aumentar el consumo de agua. En el marco del proyecto RIADE sobre desertificación, se ha conectado una sonda permanente multiparamétrica Conclusión Los desafíos que afrontamos hoy para proporcionar soluciones a los problemas de salinización incluyen la necesidad de movilizar a la comunidad científica para elaborar un programa integrado y multidisciplinar de métodos, normas, bases de datos y redes de investigación para la evaluación y el seguimiento de la salinización del suelo y del agua. No es suficiente investigar y entender los problemas. Tenemos que asegurar que el conocimiento que hemos conseguido se aplique, de forma práctica, en beneficio de la humanidad.