Le moderne pratiche agricole, in particolare la lavorazione profonda, interrompono la naturale capacità del suolo di assorbire e trattenere l’acqua, aumentando la vulnerabilità sia alle inondazioni che alla siccità. Un nuovo studio pubblicato su Science il 19 marzo rivela che l’aratura pesante danneggia i percorsi microscopici che consentono all’acqua di infiltrarsi efficacemente nel terreno. Questo degrado non solo è inefficiente per la crescita dei raccolti, ma riduce attivamente la resilienza del terreno agli eventi meteorologici estremi.
Come è stata condotta la ricerca
I ricercatori guidati dal geofisico Qibin Shi dell’Accademia cinese delle scienze hanno utilizzato un nuovo metodo per monitorare il movimento dell’acqua nel sottosuolo. Hanno utilizzato cavi in fibra ottica – tipicamente utilizzati per Internet ad alta velocità – come sensori sismici altamente sensibili. Questi cavi sono in grado di rilevare anche le vibrazioni più impercettibili causate dall’acqua che scorre nel terreno.
L’esperimento ha avuto luogo presso l’azienda agricola sperimentale della Harper Adams University in Inghilterra. I ricercatori hanno preparato 27 appezzamenti di terreno utilizzando tre diverse profondità di lavorazione: lavorazione senza lavorazione, lavorazione superficiale (10 cm) e lavorazione profonda (25 cm). Ciascuna profondità è stata inoltre variata in base al peso dei macchinari utilizzati, controllando la compattazione del terreno.
Risultati chiave: movimento dell’acqua compromesso dall’aratura
Nel corso di tre giorni, nel marzo 2023, il team ha monitorato il modo in cui l’acqua piovana interagiva con ciascun appezzamento. I risultati sono stati chiari: un’aratura più profonda e una maggiore compattazione hanno portato a un aumento dell’accumulo di acqua in superficie, piuttosto che a una sana infiltrazione. Quest’acqua superficiale evaporava rapidamente alla luce del sole, esacerbando le condizioni di siccità. Al contrario, il terreno meno lavorato ha consentito all’acqua di distribuirsi in modo più uniforme nel sottosuolo.
La scienza dietro: azione capillare disturbata
Lo studio spiega che l’acqua si muove attraverso il terreno poroso tramite azione capillare, non per gravità. I minuscoli spazi tra le particelle del terreno agiscono come capillari, le stesse forze che consentono all’acqua di arrampicarsi all’interno di uno stretto tubo di vetro. Questo movimento non riguarda l’acqua che cade nel terreno, ma che viene tirata attraverso l’adesione al terreno e la coesione tra le molecole d’acqua.
Quando questi percorsi vengono interrotti dall’aratura o compattati da macchinari pesanti, le forze capillari diventano più forti, ostacolando il flusso dell’acqua. Il modello ha confermato che le reti del suolo danneggiate intrappolano l’acqua vicino alla superficie, rendendola più suscettibile all’evaporazione e al deflusso.
“Interrompere la struttura naturale del suolo non solo rende l’agricoltura più difficile, ma rende anche la terra meno stabile in un clima che cambia”, osserva Qibin Shi.
Questa ricerca sottolinea la necessità di ripensare le pratiche di lavorazione convenzionale a favore di metodi che preservino la struttura del suolo e migliorino la ritenzione idrica. Le implicazioni a lungo termine della continuazione dell’aratura profonda sono chiare: maggiore rischio sia di inondazioni che di siccità e potenzialmente ridotta produttività agricola.
