Estudio del origen de los sedimentos, labor esencial en la conservación del suelo

El suelo es un recurso crucial que permite la producción de alimentos, pero su degradación está aumentando en todo el mundo debido a prácticas agrícolas insostenibles, deforestación, el sobrepastoreo, la urbanización y los efectos del cambio climático. Este problema puede estudiarse con trazadores del suelo, como los radionucleidos de precipitación (FRN) que son isotopos artificiales (como el 137Cs, 210Pb y 7Be), depositados en la superficie del suelo principalmente por la lluvia y deposición seca, actuando como trazadores que se adhieren a las partículas finas del suelo y se redistribuyen con ellas durante procesos erosivos o de deposición.

Estos radiotrazadores ofrecen claras ventajas sobre las técnicas tradicionales de monitoreo de la erosión del suelo al permitir estimaciones retrospectivas de su redistribución, sin embargo, no pueden proporcionar información fiable sobre el origen de los sedimentos a escala de cuenca.

Para abordar este problema específico, se propusieron técnicas de Isótopos Estables de Compuestos Específicos (CSSI) con un enfoque en biomarcadores de ácidos grasos (FAs) hacia finales de los años 2000. Los biomarcadores sirven como un identificador específico del suelo que permite rastrear la fuente u origen de los sedimentos. Desde entonces, la técnica de CSSI ha sido probada en algunos países incluyendo Nicaragua y ha mejorado significativamente.

Esta técnica utiliza como marcadores orgánicos los ácidos grasos con número par de átomos de carbono y cadenas entre 14 y 24 carbonos, excretados por las raíces de la comunidad vegetal. Todas las plantas producen la misma diversidad de ácidos grasos, pero con diferentes huellas isotópicas; así, cuando estos se adhieren a las partículas del suelo le confieren una huella isotópica estable y específica de la diversidad de plantas presentes.

UNAN-Managua/CIRA participó mediante la cooperación técnica del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) en el uso de la técnica de CSSI, centradas en biomarcadores de ácidos grasos (AG) y se basó en la determinación de las firmas de δ13C de AG, para investigar el rastreo de sedimentos en suelos.

El Laboratorio de Radioquímica Ambiental (RQA) de UNAN-Managua/CIRA cuenta con capacidades analíticas para realizar estudios de CSSI que identifiquen las fuentes de los sedimentos derivados de los diferentes usos del suelo (agrícola, forestal y ganadería) y las zonas de deposición de los sedimentos, así como para determinar las causas históricas de la degradación de los suelos por erosión.

En el año 2016, se desarrolló el Proyecto RLA5064 Fortalecimiento y estrategias de conservación del suelo y del agua a nivel de cuenca para producción sostenible de alimentos en América Latina y el Caribe utilizando técnicas innovadoras relacionadas a radioisótopos estable de compuestos específicos (CSSI) realizado por primera vez en Nicaragua. El estudio se llevó a cabo en la subcuenca del Río Tapacalí ubicada en la parte alta del Río Coco, Nicaragua/Honduras, los resultados revelaron que el origen de los sedimentos acumulados en los suelos de la subcuenca proviene principalmente del cultivo de maíz.

De acuerdo con el origen de los sedimentos encontrados en el estudio existen depósitos sedimentarios en los suelos, influenciados por la erosión derivada de determinadas prácticas agrícolas/cultivos por los usos actuales y pasados de la tierra en la subcuenca del Río Tapacalí.

La técnica CSSI se distingue de las técnicas geoquímicas tradicionales porque actualmente es el único enfoque de rastreo de fuentes de sedimentos que puede identificar y asignar de manera positiva las fuentes de suelo, según el uso del suelo, que contribuyen a la carga suspendida o al sedimento en una zona de deposición. Es una técnica que utiliza datos de flujo de masa para obtener una evaluación cuantitativa de las contribuciones de las fuentes al ambiente aguas abajo.