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¿Es posible una solución sostenible y económicamente viable para la eliminación de las sales producidas por la irrigación?
2008
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♦ La irrigación y las sales ♦
Es difícil manejar las sales producidas por la irrigación, como lo demuestra la experiencia actual de los valles de San Joaquín y Lago Tulare en California.
Para poder manejar las sales adecuadamente, es necesario primero reconocer los varios tipos de sales. También tenemos que conocer sus orígenes, rutas, y destino final.
Una sal es un compuesto químico formado por un ion positivo (catión) y un ion negativo (anión).
Los cationes de sal son los siguientes: sodio (Na+),
calcio (Ca+), magnesio (Mg+), y potasio (K+).
Los aniones de sal típicos son el cloruro (Cl-), el sulfato (SO4-),
y el carbonato (CO3-).
El origen o fuente de todas las sales es geológico, proveniente de las rocas madres.
El intemperismo, y en menor proporción el proceso de bioturbación, desagregan las rocas y producen partículas
de suelo que contienen sal en su matriz (dentro de las partículas) y en sus superficies
(por adsorpción).
El transporte por agua (agua superficial y subterránea) entrega algunas de estas sales al agua corriente, donde se mantienen en solución hasta ser usadas por la biósfera.
Las plantas son muy selectivas en el uso de sales.
Las sales de potasio y magnesio están usualmente en poca oferta comparada con la demanda, mientras que las sales de sodio y calcio
tienden a acumularse en la hidrósfera y litósfera debido a su poca demanda por la biósfera.
Esta selectividad de la biósfera en su uso de sales crea un problema de desecho o basura. ¿Qué hacer con las sales que no se necesitan?
En su mayoría, estas sales son transportadas en solución en la hidrósfera hasta que se encuentra un lugar de depósito
o acumulación. La naturaleza provée dos tipos de depósitos para las sales:
(1) el océano para los sistemas de drenaje exorreicos, y (2) los lagos interiores continentales para los sistemas de drenaje endorreicos.
El océano precipita o usa la mayoría de esta sales, excepto notablemente el cloruro de sodio;
por lo tanto, el 86% de las sales disueltas en el océano son sales de cloruro de sodio.
Los lagos salados continentales tienen una mayor variedad de sales, aunque el cloruro de sodio es predominante.
Por ejemplo, aproximadamente el 60% de los iones de sal en el Lago Salton, en California, un depósito de aguas servidas de la agricultura,
son sodio y cloruro. Tanto el sodio como el cloruro son mayormente rechazados por la flora.
La biósfera utiliza los nutrientes, entre ellos, las sales buenas, es decir, aquéllas de potasio y magnesio.
La biósfera rechaza las sales malas, es decir, las de sodio y calcio.
El problema se complica porque el uso consuntivo del agua en la evapotranspiración tiende a concentrar las sales en la escorrentía.
Por lo tanto, las corrientes de cabecera tienden a ser bajas en contenido de sales, mientras que las corrientes cercanas a los estuarios tienden a ser altas.
La naturaleza dispuso que las cuencas exorreicas ubicadas en la periferia de los continentes eliminaran sus sales a través de la escorrentía,
haciéndolas idealmente dispuestas al funcionamiento de la biósfera. La naturaleza también dispuso que las cuencas endorreicas en las regiones centrales
de los continentes acumularan sales, y por lo tanto, tuvieran poca biodiversidad.
Una comparación bíblica referiría a las cuencas exorreicas como el Paraíso y a las cuencas endorreicas como el Infierno.
Aparece la especie Homo Sapiens.
Desde el comienzo de la revolución agrícola, hace casi 10,000 años, el ser humano ha aprendido a hacer agricultura para sostener su modo sendentario de vida.
Eventualmente, los humanos aprendieron a hacer irrigación, es decir, a controlar artificialmente la cantidad de agua usada en la producción de frutos y hortalizas,
aumentando así la productividad e impacto socioeconómico de la actividad agrícola.
La irrigación es alturada, pero lleva consigo una barrera: la producción de sales en cantidades mayores que el diseño de la Naturaleza.
♦ Tipos y fuentes de sales ♦
Las sales son de cuatro tipos, de acuerdo a su origen y naturaleza: (1) sales naturales antiguas, (2) sales artificiales antiguas, (3) sales naturales nuevas, y (4) sales artificiales nuevas.
Las sales naturales antiguas son aquéllas que ya están presentes en el perfil del suelo y que son eventualmente lavadas (lixiviadas) por el agua de irrigación.
Estas sales occurren en cuencas endorreicas o semi-endorreicas, tales como lagos y regiones interiores continentales que tienen una historia geológica de drenaje deficiente.
También occurren en regiones costeras que han sido sometidas a levantamiento marino, y que por lo tanto han pasado a formar parte de las zonas
periféricas continentales.
Las sales artificiales antiguas son las que están presentes en el agua de irrigación, la cual siempre contiene una cierta cantidad de sales.
Esta cantidad tiende a ser pequeña en caso de aguas superficiales (nueva precipitación) y grande en el caso de aguas subterráneas profundas (precipitación antigua).
Estas sales no se pueden evitar. Es el precio a pagar por los beneficios obtenidos por la irrigación.
Las sales naturales nuevas son las más malentendidas. Los suelos son portadores y productores de sal.
El funcionamiento eficiente de la biósfera artificial a través de la irrigación libera sales buenas y malas del suelo.
Las sales buenas se incorporan a la biomasa, mientras que las sales malas son desechadas, junto con las sales antiguas artificiales.
Típicamente, estas sales se encuentran disueltas en el agua de retorno de la irrigaciones, fluyendo eventualmente hacia las corrientes y ríos.
La estrategia tan mentada de la reducción o eliminación del agua de retorno es contraproducente, porque resulta en la acumulación de sales en el perfil del suelo
y eventualmente convierte a la irrigación en improductiva.
Las sales artificiales nuevas son aquéllas adicionadas por el sistema de irrigación. Las sales buenas son requeridas por las plantas.
La fertilización adiciona una combinación de nutrientes, entre ellos, el potasio y el magnesio. Pero mucho de algo bueno puede resultar
en sobrefertilización y en el posible enriquecimiento de las aguas de retorno. Este problema se conoce como polución de origen difuso, para referir al hecho
de que la aplicación de una cantidad excesiva de nutrientes puede resultar, a través de un mal o desafortunado manejo, en la contaminación de las aguas superficiales vecinas.
♦ Ingeniería de la irrigación ♦
Un proyecto de irrigación correctamente diseñado debe minimizar las sales naturales antiguas
mediante la selección cuidadosa de las tierras a ser irrigadas, evitando sistemas endorreicos o semi-endorreicos y regiones costeras de origen marino.
Si esto no es posible, el presupuesto o balance de sales debe indicar la cantidad adicional de sales a ser removidas y eliminadas por el proyecto.
El análisis de beneficio-costo debe incluir el costo total de la disposición apropiada de las sales.
El proyecto debe escoger cuidadosamente las aguas de irrigación para mimimizar el impacto de las
sales artificiales antiguas.
Por ejemplo, es una práctica muy mala el bombear aguas subterráneas de alto contenido de sales, usar estas aguas en la irrigación, drenar el sistema,
y luego acumular las sales desechadas en lagunas de evaporación.
Esta práctica es insostenible y debe ser evitada.
Las sales naturales nuevas no pueden ser evitadas.
Es el precio a pagar por los beneficios obtenidos por la cantidad adicional de productos agrícolas debidos a la irrigación.
El presupuesto de sales debe indicar la cantidad adicional de sales a ser mobilizadas y adecuadamente dispuestas.
Como en el caso de las sales naturales antiguas, el análisis de beneficio-costo debe incluir el costo total de la disposición apropiada de las sales.
Las sales artificiales nuevas pueden ser evitadas con un manejo adecuado de los fertilizantes.
La falla de este sistema resultará en la eutroficación de los cuerpos de agua adyacentes.
Esta práctica es insostenible y debe ser evitada.
♦ La Tragedia de los Comunes ♦
Los problemas contemporáneos del manejo de las sales en la irrigación son muy complejos y costosos.
La pregunta es: ¿Es posible una solución sostenible que es a la vez económicamente viable?
Es necesaria una visión holística de la ciencia y tecnología, es decir, la conjunción
de la geología,
geomorfología, hidrología, ecología, agricultura, economía, sociología, y ciencia política en un sistema coherente y trabajable.
En el caso de las sales, parece que la única solución sostenible, aunque parezca desperdicio,
es el permitir que los ríos reasuman su función natural de transportar las sales al océano, donde se pueden quedar, para siempre, fuera
de la vista. Esto envuelve el reservar una fracción de la escorrentía para esta función natural intrínsica
(Pillsbury, 1981).
Dicho de otro modo, cada cuenca debe tener un límite impuesto a la conversión antropogénica de escorrentía a evapotranspiración
a través de la irrigación.
Este límite es absolutamente necesario para evitar la repetición de "La Tragedia de los Comunes" (Harding, 1968).