DEBATE SOBRE O USO DA ÁGUA

Há riachos de trutas de classe 1 na região de Central Sands, e algumas pessoas se preocupam com o fato de que o número crescente de poços de alta capacidade usados para a agricultura reduzirá os níveis de água nesses riachos. "O Lago Huron perdeu cerca de 3 metros de água desde 2000", diz um morador da área de Central Sands, "e os níveis de água continuam a cair". Em 2008, o pequeno poço que ele usava para bombear água potável secou, e ele culpa os poços de alta capacidade." (Aljazeera America) Do outro lado do debate, a agricultura irrigada por esses poços é extremamente valiosa para o estado, e os produtores dedicaram bastante tempo para entender o ciclo da água e seu papel nele. Você pode ler sobre suas metas e realizações de gerenciamento de água aqui.

ATUALIZAÇÃO DE PESQUISAS ANTERIORES

A agricultura irrigada não era predominante nem lucrativa nas Areias Centrais de Wisconsin até que a irrigação com água subterrânea e poços de alta capacidade se tornou viável na década de 1950. Desde então, essa região ecológica relativamente pequena passou de 60 poços de alta capacidade em 1960 para mais de 2.500 atualmente. Mallika Nocco está estudando a possível recarga de água subterrânea dos sistemas de cultivo irrigado que usam os poços, esperando entender se a água de irrigação é perdida ou devolvida à água subterrânea. Ela diz: "Até agora, estávamos nos baseando em modelos validados por dois lisímetros na década de 1970. Champ Tanner (um dos pais da biofísica ambiental) projetou os lisímetros de pesagem, e eles eram muito precisos, mas queríamos fazer um estudo em maior escala com várias culturas para ter um controle da variabilidade interanual e melhorar nosso entendimento da recarga na região para que possamos fazer um trabalho melhor de gerenciamento da irrigação e das águas subterrâneas."

Nocco e sua equipe tiveram que instalar os sensores para evitar o cultivo, de modo que estenderam o medidor de drenagem de PVC que chega até a superfície do solo e o removeram sempre que houve um grande trabalho de campo, seja lavoura ou plantio, de modo que a área sobre o lysimeter recebeu o mesmo tratamento que o restante dos campos agrícolas.

ABAIXO DA ZONA DA RAIZ

Nocco diz que colocar os lisímetros abaixo da zona da raiz foi um grande desafio. "Tentamos algumas coisas, mas decidimos instalar todos os lisímetros com um trado de 18 polegadas que fazia um furo um pouco maior do que todo o lysimeter. Cavamos uma vala de 80 cm até o topo da zona de monólitos. Em seguida, perfuramos o tubo de controle de divergência do medidor de drenagem a 1,4 m para obter um monólito intacto, sempre que possível. Também estratificamos sensores de umidade do solo a 10, 20, 40 e 80 cm. Usamos equipamentos pesados para levantar lentamente o monólito, escavar o solo abaixo e colocá-lo de volta, mantendo o controle de todos os diferentes horizontes do solo e preenchendo o mais próximo possível da densidade aparente."

LOCALIZANDO OS LISÍMETROS COM GPS

Em geral, os cientistas enterram os lisímetros perto da borda do campo para que sejam fáceis de localizar, mas Nocco estava preocupada com a possibilidade de prejudicar os dados devido ao efeito "donut" da irrigação por pivô central: mais irrigação atinge o centro do campo e menos irrigação em direção às bordas. Ela comenta: "Quando instalei os primeiros dez lisímetros, ainda não tinha encontrado uma maneira de localizar tudo. Esses instrumentos estão todos a cerca de 15 metros da borda do campo para que eu pudesse triangular as medições e encontrá-los durante o cultivo. Mas, então, conheci um cientista de extensão da universidade que tinha acesso a um sistema de GPS RTK, que pode localizar os instrumentos com uma precisão de meia polegada. Com sua ajuda e treinamento, conseguimos instalar o restante dos lisímetros em pontos mais aleatórios do campo."

CONCLUSÕES SURPREENDENTES

Nocco diz que a ET e as diferenças na fisiologia das culturas não explicam nem respondem por toda a variabilidade que ela observou na recarga das águas subterrâneas. Sua equipe fez uma análise do tamanho das partículas nos solos adjacentes aos lisímetros e ela comenta: "Pensamos que quanto maior o conteúdo relativo de areia nos solos, mais recarga teríamos visto, mas o que estamos vendo é o oposto. A análise do tamanho das partículas revela uma correlação linear negativa entre a recarga potencial e o conteúdo de areia. Quanto mais lodo houver nesses lisímetros, maior será o volume de recarga. O que estou curioso agora é se estamos vendo um volume maior de recarga nos pontos mais siltosos da convergência de fluxo. Estou tentando obter os dados da série temporal dos transdutores de pressão para ver se as áreas mais arenosas têm menos potencial de recarga, mas talvez sejam drenadas mais rapidamente. Vi uma correlação entre o conteúdo de umidade do solo anterior e o tamanho das partículas (sem correlação com base no tipo de cultura). Portanto, também parece que os solos mais siltosos estão retendo mais água quando a chuva chega."

O QUE VEM A SEGUIR?

Por fim, Nocco planeja usar estimativas geradas em campo de recarga de água subterrânea e ET para parametrizar e validar um modelo dinâmico de agroecossistema, o Agro-IBIS, simulando respostas hidrológicas às mudanças climáticas e de uso da terra nos últimos 60 anos. Em seguida, Nocco compartilhará os orçamentos de água-energia e as simulações de quantidade de água/clima com as partes interessadas na área de Wisconsin Central Sands.

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