Según un estudio realizado por la Universidad de California, Davis (UC Davis), al menos una cuarta parte de todas las emisiones de óxidos de nitrógeno (𝑁𝑂𝑥) en la cuenca atmosférica del Mar de Salton provienen del suelo californiano.
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Mediante análisis isotópicos, el estudio determinó que las emisiones totales anuales del suelo en la cuenca ascienden, en promedio, a aproximadamente once toneladas por día. Esto representa diez veces más que el inventario actual de la región californiana, lo que indica que las emisiones de óxidos nítricos provenientes del suelo han sido subestimadas. Este trabajo fue publicado en la revista científica Nature Journal Scientific Reports.
El estudio destaca la necesidad de comprender y contabilizar mejor las emisiones de los suelos agrícolas para cumplir con las regulaciones estatales y federales de California. Al lograrlo, se podría mejorar la calidad del aire en las zonas rurales del Valle Imperial, el Valle de Coachella y otras regiones agrícolas activas en climas cálidos.
Ganancias y pérdidas
En las últimas décadas, se han logrado grandes avances en la calidad del aire en áreas metropolitanas como Los Ángeles, principalmente gracias a la reducción de emisiones de combustibles fósiles, como los óxidos de nitrógeno provenientes de la industria y el transporte. Sin embargo, las emisiones de 𝑁𝑂𝑥 parecen estar empeorando en muchas zonas rurales, en parte debido al aumento de emisiones de tierras agrícolas.
"Los incendios forestales y las emisiones del suelo son fuentes que, creo, dominarán la contaminación del aire en este siglo. Tenemos que ajustar nuestro enfoque regulatorio sobre la calidad del aire para reflejar esta realidad, especialmente considerando sus impactos en comunidades ex-urbanas y rurales", dijo Ian Faloona, autor principal del estudio y profesor de UC Davis en el Departamento de Recursos de Tierra, Aire y Agua, así como en el Centro de Investigación de la Calidad del Aire. "Hemos llegado a un punto en el que la calidad del aire dejó de mejorar hace unos ocho años en varias áreas de California, y sospecho que esto tiene mucho que ver con estas dos fuentes subestimadas".
Fertilizantes, riego y el clima
El Mar de Salton se encuentra entre las cuencas atmosféricas más contaminadas de Estados Unidos. Se extiende desde Palm Springs, atraviesa el Valle de Coachella y llega al Valle Imperial antes de cruzar la frontera con México en Calexico. La región genera más de $2 mil millones en ventas agrícolas anuales, con cultivos cosechados durante todo el año. Sin embargo, sus residentes, en su mayoría latinos, enfrentan altos índices de pobreza, asma y enfermedades respiratorias.
El 𝑁𝑂𝑥 es un contaminante atmosférico clave, ya que actúa como precursor en la formación de
ozono y material particulado (PM). Tradicionalmente, se ha asumido que se genera principalmente durante procesos de combustión, como los relacionados con vehículos motorizados, plantas de energía e instalaciones industriales. Sin embargo, varias fuentes "naturales", como incendios forestales, suelos y relámpagos, no han sido estudiadas en profundidad.
El uso intensivo de fertilizantes, el riego y el aumento de temperaturas incrementan las emisiones de 𝑁𝑂𝑥 del suelo, y todos estos factores están presentes en la zona de estudio. California es uno
de los estados que experimenta los aumentos de temperatura más rápidos del país. Esto, a su vez, aumenta el riesgo de incendios forestales y fomenta una mayor producción de 𝑁𝑂𝑥 por parte de
los microbios del suelo. Paralelamente, las ventas de fertilizantes en los suelos arenosos del condado de Imperial aumentaron un 137 % desde 1991, según el estudio.
Muestreo in situ, análisis de laboratorio
Para comprender mejor estos factores, los investigadores realizaron un muestreo de campo entre junio de 2022 y abril de 2023 en una escuela secundaria del Valle Imperial. También se realizaron estudios en una estación aérea situada en tierras indígenas del pueblo Torres Martínez Desert Cahuilla, en el Valle de Coachella, en colaboración con el Comité Cívico del Valle, una organización comunitaria sin fines de lucro.
Las muestras recolectadas fueron llevadas a la Instalación de Isótopos Estables de UC Davis. Allí, los investigadores utilizaron firmas isotópicas en un modelo de mezcla bayesiano para estimar la contribución de los suelos a las emisiones generales de 𝑁𝑂𝑥. Este análisis reveló que
las fuentes de suelo están actualmente subestimadas por un factor de diez.
La disponibilidad de nutrientes, la humedad del suelo y la temperatura afectan la producción de 𝑁𝑂𝑥 del suelo. Los autores señalan que datos adicionales sobre las tasas de aplicación de
fertilizantes y los programas de riego podrían aclarar aún más los impactos directos de estas
variaciones. Esto permite a los reguladores que fortalezcan efectivamente las regulaciones de calidad del aire en la región.
"Las personas llaman a las emisiones del suelo y al humo de los incendios forestales 'contaminantes de fondo', pero en realidad están aumentando y comenzando a dominar en muchas partes del estado," dijo Faloona. "Actualmente estamos fallando en tomar en cuenta componentes significativos de nuestros problemas de contaminación."
El estudio fue liderado por Heather Lieb, quien recientemente obtuvo su doctorado bajo la mentoría de Faloona en UC Davis.
La investigación recibió apoyo financiero del Centro de Ciencias de la Salud Ambiental de UC Davis a través de los Institutos Nacionales de Salud, así como del Centro Occidental de Salud y Seguridad Agrícola y del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA.
