Vías fluviales sobrefertilizadas, suelos empobrecidos: el uso de fósforo en la agricultura está creando un dilema, y todo comenzó hace miles de años. Así lo ha comprobado un análisis publicado en Global and Planetary Change.
por el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi
Es bien sabido que el fósforo procedente de la fertilización agrícola y de las aguas residuales es perjudicial para los lagos. Pero la entrada de fósforo en el agua también contribuye a la escasez de esta sustancia, esencial para la agricultura.
Un equipo internacional que incluye a la Universidad de Berna ha reconstruido la cantidad de fósforo que en todo el mundo ha sido arrastrado desde los suelos a los lagos y almacenado allí durante los últimos miles de años. Los investigadores encontraron un aumento significativo en la entrada de fósforo, lo que proporciona evidencia de una intervención humana muy temprana en el ciclo global del fósforo. Para ello utilizaron los sedimentos que se acumulan en el fondo de los lagos. La composición de las capas les permitió leer lo que había sucedido en el pasado, como en un archivo.
Miles de años de influencia humana
Para su estudio, los investigadores consolidaron análisis de sedimentos de 108 lagos de todo el mundo, junto con un equipo del Reino Unido y China. Las capas de las muestras de núcleos que investigaron tenían hasta 12.000 años. «Estos datos nos permitieron hacer por primera vez una proyección global de la entrada de fósforo en los lagos», afirma el autor principal Martin Grosjean, director del Centro Oeschger para la Investigación del Cambio Climático de la Universidad de Berna.
El análisis reveló que la entrada de fósforo en los lagos de Europa Central aumentó considerablemente ya al comienzo de la Edad del Bronce, hace unos 4.000 años. En esta época, incluida Suiza, se produjo una grave deforestación y una intensificación del uso de la tierra. Esto provocó una mayor erosión del suelo y una escorrentía de fósforo hacia los lagos.
«La intervención humana discernible en ciclos biogeoquímicos a gran escala se remonta, pues, a la Edad del Bronce y no comenzó simplemente con la industrialización», afirma Grosjean. Los investigadores encontraron un aumento similar en otras regiones del hemisferio norte, aunque más tarde: hace unos 2.000 años en China y hace unos 400 años en América del Norte. Esto se correlaciona con el inicio tardío del crecimiento demográfico y la intensificación del uso de la tierra en estas regiones.
Sin embargo, estos cambios anteriores no fueron nada comparados con lo que vino después: a partir del siglo XIX, los investigadores registraron un enorme salto en la entrada de fósforo en los sedimentos, causado por la industrialización y el uso de fertilizantes de fósforo en la agricultura.
La entrada anual global de fósforo en los sedimentos de los lagos se multiplicó por seis en comparación con el período preindustrial, de alrededor de 240.000 toneladas por año a alrededor de 1,5 millones de toneladas por año en la actualidad. Durante los últimos 12.000 años, se han acumulado enormes reservas de fósforo en los sedimentos de los lagos de todo el mundo. El equipo de investigación calcula que en total se trata de 2.700 millones de toneladas.
El fósforo se puede reciclar
La enorme pérdida de fósforo del suelo supone una amenaza a largo plazo para la seguridad alimentaria, según Grosjean, porque falta este elemento como nutriente para las plantas agrícolas: sólo se encuentra en cantidades limitadas en las rocas o debe ser eliminado. recuperado de aguas residuales domésticas y residuos agrícolas.
«El alto nivel de entrada de fósforo también es extremadamente peligroso para los ecosistemas acuáticos «, afirma Grosjean, cuyas investigaciones se centran en el ciclo de este nutriente en los lagos. «Las consecuencias son bien conocidas: eutrofización, muerte de peces, algas tóxicas, pérdida de biodiversidad».
Pero también ve un lado positivo en los depósitos de fósforo: «Parece que los sedimentos en el fondo de los lagos pueden ser trampas muy efectivas bajo ciertas condiciones. Si el fósforo está fuertemente ligado a los sedimentos en lugar de disolverse, entonces al menos «No podemos contribuir a una mayor eutrofización de los lagos». Las condiciones químicas que deben existir en un lago para asegurar que el fósforo permanezca en el sedimento a largo plazo son actualmente objeto de investigación.
Más información: Luyao Tu et al, Modificación antropogénica del secuestro de fósforo en sedimentos lacustres durante el Holoceno: una perspectiva global, Cambio global y planetario (2023). DOI: 10.1016/j.gloplacha.2023.104222
