Detectando el auge de las lagunas porcinas

Las lagunas de desechos de color marrón rosado, ver imagen de abajo, han salpicado cada vez más el paisaje del este de Carolina del Norte desde la década de 1980, a medida que las granjas porcinas pasaron de criar animales en campo abierto a criarlos en operaciones concentradas de alimentación de animales (CAFO, por sus siglas en inglés).

Problemática de las lagunas de desechos: detección

Las lagunas ofrecen un lugar para almacenar los desechos mientras las comunidades microbianas los descomponen. El lodo líquido tratado a veces se elimina rociándolo en los campos cercanos para usarlo como fertilizante.

Pero con el tiempo, el exceso de nutrientes de los desechos, principalmente nitrógeno y fósforo, puede acumularse y alterar el equilibrio natural de los suelos, las aguas superficiales y las aguas subterráneas. Para comprender mejor estos posibles "efectos heredados" en el medio ambiente, los científicos primero necesitan una imagen más detallada de dónde se encuentran las lagunas y cuánto tiempo han estado operando.

Ahí es donde los satélites pueden ayudar. Lise Montefiore y sus colegas de la Universidad Estatal de Carolina del Norte utilizaron el registro de décadas de imágenes satelitales Landsat 5 para obtener una vista detallada de dónde se agrupan las lagunas y para hacer una crónica de la expansión histórica de la industria de cría de cerdos del estado. Además de señalar dónde se ubican las lagunas de desechos de las CAFO, los investigadores también determinaron cuándo se construyeron.

“Dicha información es útil para comprender cómo la agricultura animal puede ejercer presión sobre los sistemas naturales e impactar en las comunidades adyacentes”, dijo Montefiore. Sus resultados fueron publicados en Nature Scientific Reports.

Algunas lagunas en el condado de Brunswick son visibles en esta imagen (arriba), adquirida el 1 de octubre de 2020, con Operational Land Imager (OLI) en Landsat 8. La imagen insertada, de Maxar Technologies a través de Google, muestra una vista detallada de una de las lagunas.

Los estanques de desechos suelen ser rosados o marrones, tienen formas geométricas y están ubicados cerca de los graneros. Montefiore y sus colegas utilizaron estos atributos para identificar manualmente (en Google Earth Pro) las ubicaciones de 3405 lagunas de desechos en la llanura costera de Carolina del Norte.

Estimaciones anteriores calcularon el número de lagunas porcinas a escala de condados. Los condados de Duplin y Sampson, por ejemplo, tienen cientos de lagunas, mientras que el condado de Brunswick tiene solo unas pocas (mapa arriba). Pero a medida que los investigadores adquirieron información precisa sobre la ubicación de cada laguna, se hizo evidente que estaban agrupadas en áreas más pequeñas dentro de cada uno de estos condados (mapas a continuación).

Los mapas son especialmente novedosos porque muestran las tendencias en la laguna desde la industrialización de las granjas porcinas en la década de 1980 y la moratoria en la construcción y expansión de las granjas porcinas en 1997 y sus consecuencias.

Para identificar cuándo se construyó cada laguna, los investigadores analizaron imágenes del satélite Landsat 5. Utilizaron un total de 959 imágenes para asegurarse de que al menos una imagen capturara cada laguna cada año desde 1984 hasta 2012. El año en que la banda infrarroja cercana del satélite observó la transición de la superficie terrestre de seco a húmedo indicó el año de construcción de la laguna.

Aumento de las lagunas de desecho porcinas

Las imágenes revelaron un cambio rápido en la densidad de las lagunas a escalas locales de subcuencas. Antes de 1986, las lagunas de desechos porcinos estaban presentes en 197 subcuencas. Al comienzo de la moratoria en 1997, estaban repartidas en 436 subcuencas.

“Los resultados más interesantes hablan de cuán dramáticamente aumentó la densidad y la huella de las CAFO porcinas en Carolina del Norte durante un período de tiempo relativamente corto”, dijo Montefiore.

De cara al futuro, los investigadores creen que los nuevos datos podrían informar los modelos de calidad del agua que simulan los efectos a largo plazo de la aplicación de estiércol en cultivos no alimentarios. También podría ayudar a los científicos a estimar la línea de tiempo de recuperación de una sobreabundancia de nutrientes. “Dicha información”, dijo Montefiore, “es fundamental para comprender y evaluar las respuestas a largo plazo a las políticas de gestión y calidad del agua”.

Imágenes NASA Earth Observatory por Joshua Stevens, utilizando datos Landsat del Servicio Geológico de EE. UU. y datos cortesía de Montefiore, LR, et al. (2022). Texto de Kathryn Hansen.

NASA Earth Observatory