Suelos y agua: cuestión de afinidad
¿Qué impacto provoca la conversión de campo natural en plantaciones forestales? Con ese interrogante como disparador se llevó a cabo en Uruguay un estudio que evalúa los efectos de dicha sustitución en las propiedades hídricas del suelo.
La hidrofobicidad, o repelencia al agua, ocurre cuando los suelos tienen una reducida afinidad por el agua y eso genera un retraso en su humectación, aseguran los investigadores de la Facultad de Agronomía (Fagro) de la Universidad de la República Maximiliano González y Mario Pérez (Departamento de Suelos y Aguas), y Pablo González y Oscar Bentancur (Departamento de Biome tría, Estadística y Computación), en un artículo científico publicado en marzo pasado en la Revista Brasileira de Ciência do Solo.
“Es básicamente una consecuencia del cambio de algunas propiedades en los suelos que hacen que su afinidad por el agua sea mayor o menor. Hay compuestos orgánicos (como ceras, hidrocarburos, ésteres), producto de la descomposición de los restos vegetales que caen sobre la superficie, que tienen propiedades hidrofóbicas y le dan al suelo ese cambio en su afinidad por el agua”, explica Mario Pérez a Forestal con una copia en mano del manuscrito Differential effects on soil water repellency of Eucalyptus and Pinus plantations replacing natural pastures (Efectos diferenciales sobre la repelencia al agua del suelo de plantaciones de Eucalyptus y Pinus en sustitución de pastos nativos). Si bien hay una extensa bibliografía sobre la hidrofobicidad a nivel internacional, la mayoría se centra en zonas áridas o tropicales, no en una región templada como la del Río de la Plata. Por lo que este ensayo científico viene a traer luz acerca de cómo se comporta el proceso en este rincón del planeta. Sin embargo, se trata de la continuidad de una línea de trabajo que lleva casi treinta años.
“Cuando entré a Suelos, en el año 97, hicimos un trabajo de consultoría junto con el Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental, cuyo fin era responder la pregunta: qué sucede con determinadas propiedades del suelo al comparar el monte de eucalipto con la situación previa (en algunas zonas era campo natural y otras estaban destinadas a la agricultura). Fuimos a siete u ocho lugares del país ‒Tacuarembó, Rivera, Río Negro, Paysandú y Lavalleja‒ con plantaciones de eucalipto de ocho años de antigüedad; tomamos muestras y en todos encontramos que la cantidad de agua retenida en la superficie del monte era menor que en la situación previa (campo natural)”, rememora el agrónomo.
En aquel momento, entre la literatura que encontraron había unos estudios sudafricanos que asociaban la retención de agua con la hidrofobicidad producto del cambio de uso del suelo, por lo que la inquietud quedó en el aire. En 2008, la tesis de grado de Jimena Rodríguez Gelós (licenciada en Bioquímica) abordó la caracterización del proceso de hidrofobicidad en suelos uruguayos afectados a la forestación y como una primera aproximación concluyó que “el cambio de vegetación de los suelos bajo pasturas naturales con predominancia de gramíneas hacia especies foresta les como Eucalyptus sp. y Pinus taeda determinó un aumento del grado de repelencia al agua por parte de los suelos”, según se lee en esa investigación. Once años más tarde Maximiliano tomó la posta y, con Mario como tutor, se sumergió en esta propiedad del suelo para su tesis de maestría en Ciencias Agrarias.
EN ESTUDIO
Tal como lo señala el título del artículo, el objetivo general de la investigación fue determinar el desarrollo de la hidrofobicidad del suelo como una consecuencia de reemplazar campo natural por plantaciones forestales. Concretamente, se propuso evaluar si existe un efecto diferencial en las dos especies más cultivadas en Uruguay, Eucalyptus grandis y Pinus taeda, y si la cantidad de árboles plantados influye de alguna manera en este fenómeno.
El estudio se llevó adelante en un estable cimiento del departamento de Rivera, donde en 2004 se plantaron eucaliptos y pinos sobre campo natural a tres diferentes densidades (816, 1.111 y 2.066 árboles por hectárea), lo que le otorgó al experimento un contexto ideal para comparar la situación actual con la previa. Se extrajeron muestras de suelo de hasta tres centímetros de profundidad (sin incluir los residuos vegetales), tanto de las dos especies de árboles como del campo natural, se transportaron refrigeradas a un laboratorio y se midió la repelencia al agua mediante el método llamado Water drop penetration time ‒o tiempo de penetración de la gota de agua‒. Para ello se colocaron gotas sobre las muestras y se registró cuánto tiempo demoraban en infiltrar a distintos contenidos de humedad: -10, -33 y -100 kilopascales (-10 kPa es el más húmedo y -100, el menos húmedo).
Los resultados del experimento evidencian que cuando se compara el campo natural con el promedio de la forestación (pinos y eucaliptos), el campo natural es menos hidrofóbico que el forestado. “El valor medio del tiempo de penetración de las gotas de agua bajo Pinus taeda fue 5,1, 8,4 y 15,7 veces mayor que bajo pastizales a -10, -33, -100 kilopascales de potencial, respectivamente”, reporta el artículo, al tiempo que “la hidrofobicidad del suelo bajo Eucalyptus grandis fue 8,2, 16,4 y 63,8 veces mayor que bajo pastizales a -10, -33 y -100 kPa, respectivamente”.
Si bien hay una extensa bibliografía sobre la hidrofobicidad a nivel internacional, la mayoría se centra en zonas áridas o tropicales, no en una región templada como la del Río de la Plata. Este ensayo científico trajo luz al respecto.
También arrojan que cuando se comparan las dos especies dentro del uso forestal, el eucalipto es más hidrofóbico en superficie que el pino. En detalle, bajo eucalipto, la hidrofobicidad es 1,60, 1,95 y 4,04 veces más alta que bajo plantación de pinos, a -10, -33 y -100 kPa de potencial, respectivamente.
Sin embargo, la densidad de plantación no afectó la generación de hidrofobicidad del suelo. Esto significa que la hidrofobicidad no varía como consecuencia de aumentar la cantidad de árboles, es decir que el efecto es el mismo en plantaciones de 816, 1.111 o 2.066 árboles por hectárea, sentencia el estudio.
MINIMIZAR EL EFECTO
“La hidrofobicidad es un proceso que ocurre y que cambia la dinámica del agua en los primeros centímetros del suelo mineral”, asegura el ingeniero agrónomo forestal Alejandro González Torres, quien trabaja en el Departamento de Suelos y Aguas de la Fagro y en la empresa Forestal Oriental. Sin embargo, existen herramientas agronómicas para minimizar su efecto. ¿Cuáles son? “Una es laborear el suelo en curvas de nivel o cortando la pendiente ‒nunca a favor‒ para que la gota de agua se vaya frenando en los surcos y no genere aceleración hacia abajo, arrastrando el suelo y provocando erosión. Otra herramienta es mantener los restos de la cosecha forestal en el mismo terreno, no sacarlos del campo ni quemarlos: en un bosque existe, por un lado, y durante el período de crecimiento, el mantillo que va dejando un colchón de hojas ‒o pinocha en el caso de los pinos‒, ramas y corteza. Eso hace que la gota que intenta moverse hacia abajo se encuentre con un suelo muy rugoso, que la va frenando”, detalla el experto. Por otro lado, la práctica de mantener los restos de la cosecha en el terreno, permite, además, que esta biomasa aporte carbono al suelo, factor “muy valioso”, dice González.
Una tercera herramienta agronómica es que el período entre la cosecha y la nueva plantación sea el menor posible. “Cuanto más acotado sea ese tiempo, mejor porque el suelo, luego de ser laboreado nuevamente para la siguiente plantación, queda desnudo y sin vegetación que pueda protegerlo, entonces si caen 100 mm de precipitación en 12 horas (lo que llueve en un mes, pero concentrado en pocas horas), esa gota de agua al demorar más en infiltrar por la hidrofobicidad, tendría una mayor oportunidad de escurrir”, advierte González, quien reitera la importancia de un correcto laboreo para reducir al mínimo ese riesgo. En definitiva, desde el punto de vista medioambiental “diría que el efecto puede ser minimizado con un correcto manejo agronómico”, concluye el ingeniero agrónomo.
EN PERSPECTIVA
Los escenarios apocalípticos nunca tardan en llegar cuando se conjugan los términos agua y forestación; en este caso, la mayor duda que surge es si este proceso puede aumentar la escorrentía de agua. Lo cierto es que Pérez no visualiza este fenómeno como un “agente desencadenante de catástrofes ambientales. Hoy por hoy entendemos que no, por muchas razones: si uno pensara en una cuenca de 100 hectáreas, totalmente forestada, hay parches de montes de diferentes edades; entonces este proceso estaría ocurriendo en distintos momentos. A su vez, hay distintos suelos en una cuenca, que no responden de igual manera. En una misma cuenca también existe variabilidad de precipitaciones, por lo tanto, el agua que llueve en cada punto no es igual”, detalla. Por lo tanto, “el efecto de la hidrofobicidad es complejo como para asegurar que todo se va a barrer producto de este proceso”.
El estudio realizado refleja el efecto de la hidrofobicidad a una escala espacial puntual. “Para la ciencia del suelo, y para muchas otras disciplinas, el escalamiento de los procesos es clave: qué pasa a una escala temporal y espacial cuando la movés a otra escala. ¿Es lo mismo? ¿Se da con la misma magnitud? Los escalamientos no son lineales: si esto ocupa un metro cuadrado y lo quiero estudiar en 100 metros cuadrados, no basta con multiplicar por 100. Nuestro estudio es un ensayo de campo en un punto del paisaje”, admite Pérez.
¿Cuáles son las preguntas que quedan abiertas?, vale preguntarse entonces. Al parecer, son varias. “Una de ellas es si este proceso que ocurre a tres centímetros de profundidad ocurriese más abajo. Y si ocurriese más abajo, a 20 o 25 centímetros de profundidad, saber si tendría un efecto en el agua que infiltra a nivel vertical: si el suelo estuviera más hidrofóbico en profundidad es como echar agua adentro de un tubo, no quedaría retenida, seguiría de largo. Pero no lo sabemos. Otra interrogante es qué pasaría en la superficie de suelo mineral de tres centímetros en una situación con mantillo. Por último, si después de que se cosecha y se laborea el campo, esta propiedad se borra o no. Tampoco lo sabemos”, concluye.
Es innegable que cualquier cambio en el uso del suelo genera impactos; algunos son positivos, otros neutros y los hay negativos. La clave para su correcto manejo, entonces, se basa en la evidencia científica y la investigación.
Tres herramientas para minimizar el efecto de la hidrofobicidad son: laborear el suelo en curvas de nivel o cortando la pendiente, mantener los restos de la cosecha forestal en el mismo terreno y tratar de que el periodo entre la cosecha y la nueva plantación sea el menor posible.
