Mejorar el riego y el uso del agua de la mano de la ciencia nuclear

Un agricultor monitoriza los niveles de agua del suelo con una sonda de neutrones de rayos cósmicos que recopila datos sobre la humedad del suelo en tiempo real y los envía al teléfono inteligente, en primer plano. (Fotografía: M. Casling/OIEA)

La agricultura es la actividad con el mayor consumo de agua a nivel mundial, que alcanza un promedio del 70 % del agua dulce que se extrae de lagos, ríos y acuíferos de todo el mundo. El sector agrícola ejerce una inmensa presión sobre los recursos hídricos, lo que pone en riesgo la gestión de los recursos hídricos a largo plazo, fundamental para la salud de las comunidades, el medio ambiente y las economías de todo el mundo.

“Dada la creciente presión sobre los recursos hídricos, mejorar la eficiencia del uso que la agricultura hace del agua ya no es opcional, sino esencial —afirma Mohammad Zaman, Jefe de la Sección de Gestión de Suelos y Aguas y Nutrición de los Cultivos del OIEA—. Las soluciones científicas ayudan a los agricultores a utilizar con prudencia cada gota, manteniendo al mismo tiempo la productividad y la sostenibilidad”.

Gracias a las innovaciones en la ciencia nuclear y las tecnologías conexas los agricultores pueden adoptar prácticas agrícolas climáticamente inteligentes que permiten ahorrar agua, aumentar el rendimiento de los cultivos y reforzar la resistencia al cambio climático.

El OIEA, a través del Centro Conjunto FAO/OIEA de Técnicas Nucleares en la Alimentación y la Agricultura (Centro Conjunto FAO/OIEA), ofrece a agricultores de zonas con escasez de agua instrumentos y orientación para prácticas de riego más inteligentes . Ello les permite evaluar el aprovisionamiento de agua, así como el movimiento de esta en el suelo y su absorción por los cultivos, para que puedan utilizar este recurso de manera más eficiente.

Apoyo a prácticas de riego eficientes
El agua, que está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, contiene isótopos naturales (es decir, átomos del mismo elemento con un número distinto de neutrones), que pueden rastrearse con facilidad. Las técnicas basadas en los isótopos de oxígeno ayudan a los científicos a comprender la manera en que las plantas utilizan el agua. Mediante el análisis de los isótopos del agua presente en el suelo y dentro de las plantas, los investigadores pueden determinar de qué fuentes de agua dependen las plantas, cuánta agua utilizan estas, cuánta se pierde por evaporación y cuánta percola a través del suelo. Al comprender estos procesos, los expertos pueden recomendar mejores calendarios de riego, tipos de cultivo adecuados y prácticas agrícolas mejoradas con miras a conservar los recursos hídricos y aumentar el rendimiento de los cultivos. Este tipo de información es especialmente útil en zonas que enfrentan sequías o escasez de agua.

Las técnicas agrícolas climáticamente inteligentes sirven para que los agricultores optimicen el uso del agua y mejoren las condiciones del suelo, lo que garantiza una producción agrícola sostenible. Mediante su programa de cooperación técnica el OIEA ha prestado apoyo para la adopción de dichas técnicas en países de África y Asia con estrés hídrico, como el Sudán y Namibia.

Riego por goteo para la conservación del agua en el Sudán
A causa del cambio climático, las características meteorológicas en el Sudán se están volviendo irregulares: las estaciones secas y las precipitaciones impredecibles provocan escasez de agua, malas cosechas e inseguridad alimentaria.

Mediante una iniciativa piloto en el marco de su programa de cooperación técnica, el OIEA ha ayudado a cientos de agricultoras de la región sudanesa de Kassala a cultivar más alimentos con menos agua utilizando sistemas mejorados de riego por goteo. Son sistemas de bajo costo, fáciles de instalar, sencillos de manejar y, además, suministran el agua directamente a las raíces de las plantas, lo que reduce al mínimo el desperdicio. Como resultado de su uso, agricultores del Sudán han podido reducir el consumo de agua hasta en un 70 % y a la vez aumentar el rendimiento de los cultivos en más de un 40 %. “Gracias a este proyecto, hemos observado mejoras cuantificables en la eficiencia en el uso del agua —señala Ahmed Babiker Khalifa, especialista en gestión del agua de la Corporación de Investigación Agrícola del Sudán—. Integrar el riego por goteo con datos procedentes de las técnicas nucleares nos ayuda a suministrar la cantidad justa de agua, una solución práctica para la agricultura en regiones donde hay poca agua”.

Los resultados favorables han inspirado una adopción más amplia de la tecnología en el Sudán y otros lugares, han empoderado a mujeres y han ayudado a las comunidades a adaptarse a los desafíos climáticos, aumentando al mismo tiempo la seguridad alimentaria.

Mejora de las cosechas en Namibia con sondas de neutrones de rayos cósmicos
Namibia es uno de los países más secos de África, ya que el 92 % de su territorio se clasifica como árido o semiárido. En los últimos años, Namibia ha tenido precipitaciones irregulares, inundaciones y graves sequías debido al cambio climático, lo que ha llevado a una importante escasez de alimentos.

Desde 2020, el OIEA y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), por medio del Centro Conjunto FAO/OIEA, capacitan a agricultores del norte de Namibia para que rieguen sus campos de forma más eficiente. Los agricultores utilizan información procedente de una combinación de técnicas nucleares, como las sondas de neutrones de rayos cósmicos y las tecnologías de riego que permiten ahorrar agua, como el riego por goteo y la captación del agua de lluvia.

Con los datos en tiempo real sobre la humedad del suelo que recopilan las sondas de neutrones de rayos cósmicos y técnicas conexas, los agricultores pueden evaluar el aprovisionamiento de agua en el suelo. Por su parte, el sistema de riego por goteo les ayuda a suministrar la cantidad exacta de agua en función de las necesidades de la planta.

Gracias a un proyecto de cooperación técnica del OIEA, los agricultores han podido aprovechar estas tecnologías para reducir el consumo de agua en un 80 %. Además, el rendimiento de cultivos como el maíz, el tomate y el pimiento ha aumentado hasta un 70 %.

“Integrar técnicas nucleares con prácticas de riego inteligente podría revolucionar el apoyo que se presta a los agricultores —indica Maliata Athon Wanga, funcionario científico en agricultura del Ministerio de Agricultura, Agua y Reforma Agraria de Namibia—. Las sondas de neutrones de rayos cósmicos posibilitan la toma de decisiones basadas en datos que mejoran directamente la eficiencia en el uso del agua, lo que aumenta la seguridad alimentaria y la resiliencia al clima en nuestras comunidades”. (SoloRiego)