¿Irrigación con aire fino? El gel superabsorbente podría ayudar a los agricultores de todo el mundo afectados por la sequía – world

Un nuevo desarrollo de una universidad de EE. UU., Un gel que puede absorber el agua de la humedad del aire antes de devolverla al suelo, podría ayudar a los agricultores que luchan por hacer frente a los efectos de la sequía.

Aunque el cambio climático ha aumentado drásticamente las precipitaciones en algunas áreas, en otras ha provocado sequías inusuales y sequías más frecuentes. Estos factores, combinados con una población en crecimiento y recursos hídricos limitados, han presentado desafíos importantes para los agricultores de las tierras secas de todo el mundo.

Hoy, una universidad estadounidense está investigando formas de aliviar esta carga y aumentar el potencial de crecimiento de los suelos secos y áridos. Investigadores de Universidad de Texas en Austin han desarrollado un nuevo tipo de gel capaz de tomar agua ambiental del aire y almacenarla en el suelo.

El gel, denominado Super Gel Absorbente de Humedad (SMAG), está compuesto de polímeros higroscópicos que se pueden mezclar con suelos arenosos secos para mejorar la retención de agua, incluso durante largos períodos de tiempo. En las regiones áridas, el aire es generalmente seco durante el día, aunque a medida que se enfría por la noche, los niveles de humedad ambiental aumentan. Esta agua es luego capturada por los geles y almacenada en el suelo. Dado que los geles también fueron diseñados para ser térmicamente reactivos, el aumento de temperatura a lo largo del día libera el agua líquida almacenada en el suelo, actuando como riego adicional. Parte del agua también puede evaporarse, aumentando la humedad sobre el suelo y enfriando las plantas circundantes.

En 2020, el equipo llevó a cabo experimentos con geles en suelos arenosos y secos artificialmente. Sus resultados, publicados en Letras de materiales ACS, mostró que cada gramo de suelo seco mezclado con SMAG podía absorber hasta cuatro gramos de agua del aire, cuando se expone a condiciones de alta humedad. Esto es aproximadamente dos órdenes de magnitud más alto que el suelo sin mezclar. El experimento también se llevó a cabo en condiciones de menor humedad para simular mejor un habitante típico de tierras áridas. En estas condiciones, después de un mes de observación, la helada había retenido el 40 por ciento de su contenido de humedad original, mientras que el suelo sin mezclar retenía sólo el 20 por ciento.

Luego, el equipo estudió qué tan bien podían crecer las plantas en estos entornos y plantó rábanos en el suelo SMAG mezclado y sin mezclar. Después de darles un primer riego, las semillas en el suelo enriquecido con gel germinaron en dos días y crecieron durante 14 días más antes de requerir agua adicional. Durante este tiempo, aunque las semillas en el suelo plano germinaron, todas las plantas se marchitaron y murieron en seis días. Con base en estos resultados, los investigadores concluyeron que de 0,1 a 1 kilogramo de suelo SMAG podría proporcionar suficiente riego para un metro cuadrado de tierra de cultivo, dependiendo del cultivo.

Hacer frente a la sequía

Se espera que tales innovaciones puedan proporcionar un salvavidas a los agricultores que luchan por hacer frente al aumento de la frecuencia de las sequías, así como a las comunidades que los rodean. Los geles absorbentes de agua podrían usarse para expandir la agricultura en áreas más secas y hacer que los agricultores sean menos dependientes de los medios de riego tradicionales. Estos a menudo requieren grandes cantidades de agua, que luego se desvía de otros usos y comunidades. la Organización Mundial de la Salud estima que alrededor del 40 por ciento de la población mundial está amenazada por la escasez de agua.

Las tendencias crecientes en las tierras secas son particularmente notables en África, el este y el sur de Asia, el este de Australia, el sur de Europa y el norte de Sudamérica. Sin embargo, incluso las regiones tradicionalmente frías y húmedas se están secando, sobre todo Alaska y el oeste de Canadá.

De acuerdo a a un estudio, las tierras secas del mundo se han duplicado desde 1970, creando nuevos desafíos para los agricultores en las regiones más áridas del mundo. Además, cuando la precipitación ocurre en estas regiones, a menudo ocurre como parte de eventos de precipitación corta y fuerte, en contraposición a lluvias ligeras y moderadas semi-constantes. Tales inundaciones solo pueden proporcionar beneficios de riego a corto plazo y también pueden dañar los cultivos y saturar los suelos. Dado que las tierras secas representan el 45 por ciento del uso de tierras agrícolas del mundo, es fundamental hacerlas más resistentes al cambio climático, especialmente a la luz del crecimiento de la población regional.

La retirada de tierras tampoco se limita necesariamente a usos agrícolas. El equipo planteó la hipótesis de que podría usarse para limitar la desertificación y revegetar ciertas áreas. Además, podría usarse para enfriar paneles solares para centros de datos, así como aumentar el acceso al agua potable.

Sin embargo, todavía queda trabajo por hacer con respecto a los geles superabsorbentes. Después de su éxito inicial, el equipo está examinando cómo otros factores naturales, como el viento, afectan las capacidades de las heladas, así como si afectan el flujo de nutrientes en el suelo.