Colaboración con el Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto (CEITSAZA)

Como consecuencia de la investigación que, conjuntamente con la Fundación Aquamaris, se viene realizando en las instalaciones del CRESCA, durante la última semana del mes de agosto el director de proyectos de Aquamaris -Oriol Arnal Madrid- y el director del CRESCA – Josep García Raurich- fueron invitados a participar en un seminario en el Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto (CEITSAZA) situado en la ciudad chilena de Antofagasta.

CEITSAZA, es un centro dedicado a la investigación y desarrollo tecnológico para la gestión sustentable y eficiente del recurso hídrico, principalmente en zonas áridas, de manera amigable con el medioambiente, creado por iniciativa de la Universidad Católica del Norte (UCN) y con el apoyo del Centro de Investigación Minera y Metalúrgica de Chile (CIMM).

El Centro cumple el objetivo de evaluar y proyectar la disponibilidad del recurso hídrico generando indicadores de gestión, que apoyen la toma de decisiones; desarrolla soluciones tecnológicas para el uso y reutilización del recurso; de igual modo contribuye al fortalecimiento de las capacidades regionales.

Yaneska Tapia, gerente del CEITSAZA; Oriol Arnal, director de proyectos de AquaMaris; José Antonio Luque, investigador del CEITSAZA; Josep García, director del CRESCA; Leonardo Romero, director del CEITSAZA y Natalia Gutiérrez, investigadora del CEITSAZA.

Los recursos hídricos son determinantes para el desarrollo de los seres vivos e indispensables para el desarrollo de la economía global y las actividades que la sustentan. En reiteradas oportunidades la demanda llega a superar la oferta, generando limitaciones para emprender nuevos proyectos. Según pronósticos de las Naciones Unidas, hacia el 2050, al menos una de cada cuatro personas probablemente viva en un país afectado por escasez crónica y retirada de agua dulce.

Así, por ejemplo, la condición de extrema aridez que presenta la región de Antofagasta, junto con una limitada y dispersa disponibilidad de información hídrica, dificultan la toma de decisiones tanto públicas como privadas, en consideración a la importancia del recurso para la industria productiva regional y el aseguramiento de la disponibilidad para el consumo humano.

Un ejemplo de reaprovechamiento del agua lo constituye la Agrupación Gremial de Agricultura Altos de La Portada (Asgralpa) quienes consiguen cultivar distintas especies comestibles a través de un elaborado sistema hidropónico.

Oriol Arnal, director de Proyectos de AquaMaris durante la visita realizada a la Agrupación Gremial de Agricultura Altos de La Portada (Asgralpa) departiendo con su director técnico el Ingeniero Rodolfo Navarro.

Bajo este contexto, del 26 Agosto al 3 de Septiembre, la Universidad Católica del Norte a través del Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto CEITSAZA realizó un seminario denominado “Recursos Hídricos en Agricultura de Zonas Áridas” que tuvo como ponentes invitados a Josep García, Director del Centro de Investigación en Seguridad y Control Alimentario, CRESCA de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y Oriol Arnal, Director de Proyectos de la Fundación AquaMaris, así como también asesores técnicos e investigadores del área de la agricultura, entre los que destacaron: Francisco Tapia, Investigador de Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA; Francisco Alfaro, Asesor del Centro de Estudios de Zonas Áridas, CEZA y Jorge Olave, Director del Centro de Investigación y Desarrollo en Recursos Hídricos, CIDERH.

El principal objetivo de este seminario fue el fortalecimiento de la investigación aplicada, propiciando la innovación, el emprendimiento y la transferencia de soluciones tecnológicas para la gestión integrada del recurso hídrico en agricultura en zonas áridas.

Se pusieron de manifiesto experiencias de distintos lugares del norte de Chile, como es el caso de la comuna de Taltal, en donde agricultores de la zona han logrado producir aceitunas y aceite de oliva en áreas que se consideraban inhóspitas para cultivos, logrando incluso producir además diferentes cultivos de variadas especies frutales, hortalizas entre otras. Para ello, gestionan el agua captada de la niebla costera, tal como expuso Ingeniero Agrónomo Francisco Tapia en su ponencia sobre “Producción Olivícola Sustentable de la Pequeña Agricultura Mediante Gestión de Agua de Riego Generada por Sistemas Atrapanieblas en el Desierto Costero de Antofagasta”.

Josep García i Oriol Arnal durante la exposición de la ponencia conjunta que impartieron bajo el título “Utilización del agua de mar en el crecimiento de plantas comestibles”

Por otra parte, el también Ingeniero Agrónomo Francisco Alfaro mediante la ponencia “Estrategias Agronómicas de Gestión del Riego que Permitan Aumentar la Productividad y Sustentabilidad de Sistemas Frutícolas ante el Proceso de Aridización” dio a conocer los últimos avances para permitir el desarrollo de plantaciones de árboles frutícolas en zonas en proceso de degradación ecológica en el que el suelo fértil y productivo pierde total o parcialmente el potencial de producción.

Josep García y Oriol Arnal departiendo con la Presidenta de la agrupación de agricultores Quebrada La cachina, la Sra. Erica Donaire , en la comuna de TalTal

Uno de los temas que más llamó la atención de los asistentes fue el de riego con agua de mar, en donde CEITSAZA, a través de un financiamiento de la Fundación de Innovación Agraria, había llevado a cabo un estudio de factibilidad técnica para el cultivo de tomates cherry y acelgas bajo la modalidad de riego por capilaridad utilizando agua de mar sin tratar, replicando un estudio previo realizado por la Fundación AquaMaris y ratificado por el CRESCA.

La Ingeniera Agrónoma Natalia Gutiérrez, durante la exposición de la ponencia “Principales Experiencias de CEITSAZA en Agricultura en el Desierto”

Lo más destacable fue la comparación de los resultados obtenidos en ambientes totalmente diferentes como son la costa catalana (Aquamaris tiene su sede central en Badalona) y la de Antofagasta, sede del CEITSAZA.

Aspecto de las acelgas obtenidas en el CEITSAZA, regadas con agua de mar sin desalinizar

Los resultados obtenidos en estas condiciones climáticas completamente diferentes permiten afirmar que el crecimiento de determinadas especies vegetales es viable. De hecho, la investigación que actualmente realizan conjuntamente la Fundación AquaMaris y el CRESCA está encaminada a la optimización de las condiciones experimentales que permitan una producción rentable en terrenos desérticos.

Esta ponencia fue el complemento de la que impartió el Dr. Jorge Olave “Reúso de Aguas Servidas para la Producción de Flores de Corte en un Sistema Aeropónico Recirculante”.
A partir de estos antecedentes, se puso de manifiesto que cada vez es más necesario diversificar la matriz del agua a través de la utilización del agua marina, bien directamente bien mediante una desalinización previa, así como la reutilización de las aguas residuales urbanas.

A la conclusión de este seminario se optó por fortalecer la vinculación entre el CEITSAZA, la Fundación AquaMaris y el CRESCA, así como promover nuevas alianzas con centros, universidades y otros organismos encaminadas a potenciar el uso de agua de mar para impulsar la agricultura en el desierto de Atacama, una de las zonas más áridas del planeta. Prueba de ello fue la reunión que la máxima autoridad de la UCN, el Rector Jorge Tabilo Álvarez, mantuvo con los dirigentes del CEITSAZA y los representantes de AquaMaris y CRESCA.

En ella se establecieron las bases para el intercambio de capital humano y de conocimientos que permitan fomentar, en forma exitosa, este tipo de agricultura no tradicional.

Leonardo Romero, director del CEITSAZA y Natalia Gutiérrez, investigadora del CEITSAZA responsable del proyecto de riego con agua marina; Oriol Arnal, director de proyectos de AquaMaris; El Ingeniero Civil Industrial Jorge Tabilo, Rector de la Universidad Católica del Norte; Josep García, director del CRESCA y Yaneska Tapia, gerente del CEITSAZA en la reunión celebrada en la Rectoría de la UCN.

 

Fuente: http://www.cresca.upc.edu/

Alumnos de Panamá experimentan el riego con agua de mar

img-20160819-wa0012Del 17 al 19 de Agosto de 2016 se celebró en Colón (Panamá) la VII Feria Científica de Colón, en la que participaban estudiantes de distintos colegios. Un grupo de alumnos del Centro de Formación Integral Colegio Abel Bravo presentó, con el apoyo  de la Fundación Aqua Maris, un proyecto para estudiar las posibilidades que ofrece el agua de mar para el riego de cultivos.

En la imagen de arriba podemos ver, de izquierda a derecha a Javier Olivero, Miossotty De León, Joustin Araúz, Dianyenis Pimentel, Prof. Asesor: Miguel A. Rudas y Joshua Rodríguez. Entre los componentes del equipo también está Guadalupe Ortiz, que no aparece en la fotografía.

Han sido galardonados con el 2º Premio y han suscitado el interés de investigadores de biología de la Universidad de Panamá. También han sido elegidos para representar a la Provincia de Colón en la Feria Científica Nacional del Ingenio y la Juventud 2016, actividad que anualmente organizan MEDUCA (Ministerio de Educación) y SENACYT (Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología).

El proyecto está basado en algunas de las experiencias realizadas en Aqua Maris (en el siguiente enlace se explican los principios básicos del sistema de riego). Consiste en un modelo de riego subterráneo y escalonado en el que se estudia el comportamiento, en una primera fase de crecimiento, de las variedades de Ajíes, Guanábanas, Toronjas, Pepinos y Habichuelas.

Se han construido, aprovechando una pecera, dos dispositivos o macetas transparentes que permiten ver las distintas capas de sustratos y el crecimiento de las raíces. Una se utilizó como muestra de control, con agua dulce, y la otra se adaptó para el riego con agua de mar. Para ello, cada dispositivo se dividió en tres secciones con tres alturas distintas para comprobar cómo puede afectar al crecimiento de los cultivos, la distancia de las raíces al agua de la capa freática.

jardineras

Estos hallazgos suponen siempre un estímulo para la proyección personal y profesional de los alumnos que lo realizan y una satisfacción para sus profesores.

Nos alegramos de ver que cada vez más colegios y alumnos en todo el mundo se deciden por la investigación y la búsqueda de nuevas fórmulas que permitan aprovechar nuestro más preciado y abundante recurso: el mar.

 

 

Novedades sobre el riego con agua de mar

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Invernaderos cercanos al mar

Desde el primer artículo que publicamos el 19 de agosto de 2013, destinado a explicar las líneas de investigación y principios básicos del riego con agua de mar, hemos aprendido y descubierto muchas más cosas.

Los primeros experimentos fueron de tanteo y algunos dieron resultados muy prometedores. Aun así, sabíamos que a medio y largo plazo podíamos encontrarnos con distintos tipos de problemas que tendríamos que resolver.

El mayor inconveniente con el que temíamos encontramos era que con el paso del tiempo el terreno podía sobresaturarse de sales de forma progresiva e impediría el crecimiento de cualquier tipo de planta, ya sea ornamental o de cultivo. En estos casos sería necesario utilizar agua dulce para reducir el grado de salinidad; pero incluso así, dependiendo del tipo de terreno no sería suficiente y tendríamos que cambiar el sustrato por completo.

Poco después de la publicación de este primer artículo establecimos un convenio de colaboración con el CRESCA de la UPC para buscar fórmulas y soluciones a este problema de sobresalinización. Para ello decidimos centrarnos en el riego de cultivos, ya que en estos casos no sólo hay que hacer que crezca la planta, como es el caso de un jardín ornamental, sino que también debe producir un fruto y debe ser comestible.

A día de hoy, entre la Fundación, la Universidad y la empresa SWIT estamos logrando despejar estas incógnitas y consiguiendo reducir prácticamente a cero el uso de agua dulce en el riego de cultivos, con resultados realmente sorprendentes.

Hemos aprendido también que para cada ubicación, cada terreno y cada cultivo es necesario un estudio diferenciado, porque es evidente que las experiencias de unos lugares y cultivos concretos no se pueden extrapolar sin más a cualquier otro lugar y cultivo.

La gran sorpresa es que a medida que vamos avanzando en nuestras investigaciones, estamos descubriendo que no sólo es viable la producción de cultivos, sino que en algunos casos podemos adaptar el sistema para modificar la concentración de nutrientes de los mismos. Creemos que con más tiempo, investigación y dedicación, estos alimentos puedan algún día llegar a ser “terapéuticos”, gracias a su riqueza mineral, del mismo modo que lo es el agua de mar.

Sabemos que no es una tarea sencilla, pero seguiremos luchando e investigando para conseguir que algún día el agua de mar sea aceptada como excelente agua de riego, especialmente en las zonas costeras donde escasea el agua dulce o el acceso es prácticamente nulo.

Alumnas de Terrassa experimentan el riego con agua de mar

CIMG1895El pasado 20 de abril de 2014, Andrea Navas, Beatriz Palomares y Carla Miró, tres alumnas de bachillerato del colegio Mare de Déu del Carme de Terrassa, en colaboración con la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya) y la Fundación Aqua Maris de Badalona, deciden centrar su trabajo de final de curso (Treball de Recerca) en estudiar las posibilidades que ofrece el agua de mar para el riego de cultivos.

El experimento en cuestión lo han llevado a cabo con la plantación de tres especies comestibles en dos depósitos de fibra de vidrio. Han plantado acelgas, diente de león y tomateras clase “cherry”. Estos depósitos han sido acondicionados para mantener en su base el agua de mar siempre a una altura determinada, justo en contacto con la tierra, pero sin inundarla, gracias al desagüe practicado a la altura conveniente. Los dos dispositivos comparten el mismo sustrato más profundo (el que está en contacto con el agua de mar) de grava fina (entre 1 y 4mm.), pero el resto del sustrato es distinto en cada dispositivo: uno tiene un tipo de sustrato fértil convencional (el que se utilizaría en cualquier cultivo ordinario), y el otro es de tierra arcillosa muy escasa en nutrientes.

Cada dispositivo se divide a su vez en tres secciones, en las que varía la distribución de grava y sustrato en distintas proporciones (25%, 50% y 75%). El propósito de este experimento a pequeña escala es comprobar si es viable el cultivo de estos tres tipos de plantas regándolas única y exclusivamente mediante una capa freática artificial de agua de mar (a excepción de las lluvias). También se comprobará el efecto que produce el alto grado de mineralización del agua de mar (36 gramos de sales por litro) en el desarrollo y en la composición final (cenizas) de las plantas.

Esta experimentación, sumada a otras que se han llevado a cabo o se están realizando, puede servir para abrir nuevas líneas de investigación en la aplicación del agua de mar en agricultura. Tiene además el gran interés de la innovación, el mejor estímulo para una juventud que busca nuevos retos y nuevos caminos para su realización personal y profesional.

Riego con agua de mar

Cuando hablamos de agua solemos dar por sentado que hablamos de agua dulce, cometiendo el gravísimo error de marginar al agua de mar, que es el 97% del total del agua en nuestro planeta. Hay que entender que el hecho de tener el agua de mar en un puesto tan relegado en la escala  de las aguas de las que hacemos uso, viene dado por una serie de prejuicios mal concebidos que tenemos respecto a nuestro más abundante recurso: que no se puede beber, que no se puede usar sin tratar, que no sirve para regar y muchos otros. Todas estas afirmaciones tienen a priori una buena base argumental, pero si se estudia el tema con más detenimiento, se analizan todas las posibilidades de uso (comemos petróleo, p. ej.) y se hacen todas las pruebas correspondientes,  se ve entonces que es una tremenda estupidez no darle la importancia y el valor que tienen la infinidad de usos y propiedades del agua de mar. Más en esta época en que se hace imprescindible innovar y ser más esmerados en la administración de nuestros recursos naturales.

Si observamos cuál es la cantidad de agua dulce de que disponemos y cómo la gestionamos, comprobamos una serie de datos que son cuanto menos preocupantes. El agua dulce sólo es el 3% del total; y de ésta sólo tenemos acceso a un 0,06% aproximadamente, porque el resto se encuentra entre glaciares, acuíferos profundos, tierras heladas y atmósfera. El 70% de la poca agua dulce de que disponemos la consume el riego, el 20% se lo llevan los procesos industriales y tan sólo un 10% se aplica al consumo doméstico. Al ver estos números llama la atención la gran cantidad de agua que se consume para poder regar y la poca que necesitamos a nivel doméstico.

El riego es sin duda una de las grandes asignaturas pendientes de la humanidad, pues el aumento constante de la demanda de alimentos debido al creciente incremento de la población, y el hecho de que la temperatura del planeta asciende progresivamente  propiciando sequías, y por ende, la falta de producción de alimentos, hace que debamos empezar a actuar ya en consecuencia con los cambios que estamos experimentando. El gran cambio que estamos impulsando desde Aqua Maris y otras muchas organizaciones, es que al agua de mar se le otorgue la categoría que merece, no solo la de agua potable (que lo es o puede serlo) sino también la de mejor complemento mineral y mayor recurso hídrico de nuestro planeta. Pero para llegar hasta aquí debemos ir desmintiendo de manera empírica todos los supuestos que hay en contra del agua de mar. Y aun así, conseguir que sea aceptada y empleada por la mayor parte de la sociedad supondrá una cantidad de tiempo y esfuerzo colosal.

Llevamos años investigando el riego con agua de mar y la falta de recursos hace que la tarea se alargue y se complique mucho más de lo deseado. Pero donde falta el dinero abunda la voluntad y el ingenio, con lo que a pesar de nuestros precarios recursos hemos logrado unos resultados más que notables.

Principios básicos

Si observamos la naturaleza con detenimiento y perspectiva podemos ver que nos está dando la clave en el asunto del riego. Nos muestra, en efecto, cómo montes y praderas sostienen su verdor sin necesidad de lluvia incluso durante meses. No ocurre lo mismo con los ajardinamientos que tenemos en casa o con los campos de los agricultores en los que una semana o quince días sin riego son nefastos para según qué cultivos. La clave está en la tierra, en las capas freáticas y los acuíferos que atesoran y administran el agua con la mayor eficiencia, guardando cada gota de lluvia y repartiendo el agua por las cuencas subterráneas de los ríos, regando indirectamente desde la montaña hasta el mar. Pero el riego (desde arriba) es el método que la humanidad ha adoptado para hidratar y así dar vida a las plantas, imitando el modelo que tenía más a la vista: la lluvia. A lo largo de la historia la experimentación siempre se ha orientado por la premisa de que el agua tenía que venir de arriba, con lo que la línea ha ido siempre en la misma dirección. Y claro, como no podía ser de otra manera, la mayoría de intentos que se han hecho para regar con agua de mar han sido con el modelo general de riego, de arriba hacia abajo, con las nefastas consecuencias de quemar las plantas. Y si éstas aguantaban el agua de mar, con el tiempo el terreno quedaba saturado debido a la alta acumulación de sal, quedando así muerto e inservible para cualquier cultivo.

Desde siempre el mar ha regado las zonas cercanas a la costa, adentrándose bajo tierra (puede llegar a kilómetros) y manteniendo siempre húmedo el subsuelo, haciendo el mismo trabajo que los acuíferos de los ríos, con la única diferencia de ser agua de mar.

Hay otra situación que se da en la naturaleza donde vemos que especies vegetales no catalogadas como halófilas (o halófitas) son regadas únicamente con agua de mar. Hablamos de los típicos islotes que podemos ver en innumerables fotografías, en los que si bien nos fijamos, forzoso será concluir que toda la vegetación que tienen se sostiene con el riego que le proporciona el mar. Las plantas con una mayor capacidad para aprovechar el agua de mar se encuentran en las zonas más cercanas al mar, mientras que las otras se encuentran más al centro y en zonas más elevadas, aprovechando la continua humedad subterránea que le proporciona el agua de mar.

Concluimos pues, que los dos modelos que consideramos más eficientes para regar con agua de mar y con los que intentamos guiar nuestras investigaciones son los que nos muestra la naturaleza: creando una capa freática con agua de mar para mantener el subsuelo siempre húmedo o adaptando las plantas a la salinidad del agua de mar (como puede ser la acelga), cultivándolas en un suelo que tenga la capacidad de drenar el exceso de sales.

           

Experimentos

No somos los únicos que hemos trabajado en la experimentación del riego con agua de mar. Desde los monjes carmelitas de Sestao, que ya en el siglo XVII habían obtenido excelentes resultados en el cultivo de todo tipo de vegetales en terrenos arenosos con agua de mar (descargar pdf), hasta en los yermos campos de Eritrea, donde el cultivo de la Salicornia ha convertido la región en un auténtico vergel (ver vídeo aquí).

Nuestras experimentaciones están principalmente enfocadas al sistema de riego freático, con lo cual nos ocupamos más de entender el comportamiento del agua y los minerales bajo tierra, que del tipo de plantas que cultivamos.

Primer jardín regado exclusivamente con agua de mar

Éste es un jardín creado en 2006 con los principios básicos de riego mediante capa freática. En los 7 años que lleva, siempre se ha mantenido verde.

Se trata de la demostración más evidente de que realmente se puede usar el agua de mar para riego de cultivos o jardines. Aún falta mucho por conocer y experimentar, pero con esto hemos conseguido deshacernos del mito de que el agua de mar mata las plantas. Lo importante es aprender a utilizarla y conocer el funcionamiento que tiene en distintos tipos de terreno.

Jardín escalonado

Dispositivo de 3 niveles para comparar el rendimiento de una misma especie a diferentes distancias del agua, para demostrar que lo más importante no es la planta, sino el terreno.

En esta prueba pudimos observar que el mismo tipo de semilla de rúcula experiemtaba crecimientos totalmente distintos según el nivel. Hay que añadir que lo más sorprendente de todo fue que el sabor cambiaba en función de la distancia al agua de mar.

Bidón de arena cultivable

Dispositivos hechos con un bidón de plástico de 1000 litros cortado por la mitad. Con esto pretendemos hacer un sistema de riego para zonas desérticas con el mínimo coste posible. Los bidones únicamente contienen arena de playa y una entrada de agua de mar.

Experimento con el terrario de metacrilato

Se trata de un terrario cerrado herméticamente con agua de mar, arena de playa y dos centímetros de tierra fértil en la superfície.

El agua de mar que hay en el fondo humedece todo el terreno. Gracias a la evaporación, en el techo del terrario se condensa una gran cantidad de agua, lo que produce una lluvia diaria de agua dulce a partir del agua de mar evaporada. Esto permite conseguir un riego permanente y un alto nivel de humedad.

Se ha mantenido cerrado durante cinco años y hoy todavía mantiene algunas pocas plantas con vida.

   

Riego con agua hipotónica

Cuando hablamos de agua hipotónica hacemos referencia a una mezcla aproximada de entre un 2% y un 10% de agua de mar en agua dulce. Este tipo de riego lo estamos realizando entre una y dos veces por semana en plantas regadas normalmente con agua dulce de la red.

El objetivo es remineralizar el terreno y aportarle a la planta la variedad de minerales que ofrece el agua de mar, evitando en todo momento una sobresaturación de sales. Por el momento los resultados están siendo muy buenos: incluso algunas plantas que estaban decayendo se han recuperado.