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Como a humilde lasca limpa a água ao redor do mundo

Traduzido de Science Daily
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Os produtores de abacaxi australiano, truta dinamarquesa e milho no meio-oeste dos Estados Unidos não costumam ser agrupados sob o mesmo guarda-chuva agrícola. Mas eles e muitos outros que cultivam plantas e animais enfrentam um problema comum: o excesso de nitrogênio na água de drenagem. Quer flua para a Grande Barreira de Corais ou para o Golfo do México, o nutriente contribui para a proliferação de algas prejudiciais que deixam os peixes e outros organismos sem oxigênio.

Mas existe uma solução simples que reduz significativamente a quantidade de nitrogênio na água de drenagem, independentemente do sistema de produção ou local: biorreatores desnitrificantes.

“A poluição do nitrogênio em fazendas é relevante em todo o mundo, desde fazendas de milho e feijão aqui em Illinois a fazendas de cana-de-açúcar e abacaxi na Austrália e várias fazendas cercadas de valas na Bélgica. Todos nós estamos lutando com esse problema. É realmente emocionante que os biorreatores sejam reunindo-nos em torno de uma possível solução “, diz Laura Christianson, professora assistente do Departamento de Ciências de Culturas da Universidade de Illinois e autora principal de um novo artigo de síntese aceito para publicação em Transações da Sociedade Americana de Engenheiros Agrícolas e Biológicos (ASABE).

Biorreatores desnitrificantes vêm em muitos formatos e tamanhos, mas em sua forma mais simples, eles são trincheiras cheias de aparas de madeira. A água dos campos ou instalações de aquicultura flui através da trincheira, onde as bactérias que vivem nas rachaduras das aparas de madeira convertem o nitrato em um gás inofensivo que escapa para o ar.

Esta prática de conservação de ponta tem sido estudada por pelo menos uma dúzia de anos, mas a maior parte do que os cientistas sabem sobre as taxas de remoção de nitrogênio é baseada em réplicas de laboratório e configurações experimentais em menor escala. O Serviço Nacional de Conservação de Recursos do USDA publicou um conjunto de diretrizes padronizadas para biorreatores em 2015, com base em parte no trabalho de campo inicial de Christianson, e agora mais e mais agricultores dos EUA estão adicionando biorreatores. Eles também estão se atualizando em outros países.

O artigo ASABE é o primeiro a sintetizar os dados disponíveis de biorreatores de tamanho real em fazendas em operação em todo o mundo.

“Depois de coletar todos os dados, a mensagem é que os biorreatores funcionam. Mostramos uma redução de 20-40% no nitrato dos biorreatores do Meio-Oeste e agora podemos dizer que os biorreatores ao redor do mundo são bastante consistentes. Com isso”, diz Christianson.

Ele acrescenta que os biorreatores, como todas as práticas de conservação, têm suas limitações, mas as emissões de óxido nitroso não são uma delas.

“As pessoas estão preocupadas porque estamos apenas transferindo nitrato para a água para obter óxido nitroso, que é um gás de efeito estufa. Não sabemos toda a história sobre óxido nitroso com biorreatores ainda, mas podemos dizer com certeza que eles não estão criando um grande problema de óxido nitroso “, diz ele. “Eles simplesmente não são.”

Christianson diz que é frequentemente questionada por agricultores sobre o controle da água em biorreatores, então ela e seus co-autores detalham o processo no artigo da ASABE. Eles também fizeram parceria com o Illinois Farm Bureau para criar uma série de vídeos passo a passo explicando como testar a água.

“Para monitorar, há duas partes. Você tem que saber quanta água está fluindo pelo biorreator e quanto nitrogênio está na água”, diz ele.

Os vídeos curtos, dirigidos a não pesquisadores, como fazendeiros e voluntários da qualidade da água, dividem o processo em cinco etapas. Christianson observa que seus alunos, pesquisadores de pós-doutorado e equipe de laboratório se reuniram para criar a série.

Os vídeos estão disponíveis em https://go.aces.illinois.edu/MonitoringMagic.

Christianson, que pode ser o maior animador de biorreatores do mundo, admite que as diretrizes de monitoramento e a série de vídeos são um pouco egoístas.

“Incluímos abordagens de monitoramento recomendadas para que mais pessoas os construam e, em seguida, mais pessoas irão monitorá-los. E então teremos mais dados para mostrar como os biorreatores funcionam e como podemos fazê-los funcionar melhor.”

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