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Estudo conduzido em uma fazenda experimental no Reino Unido usou sensores de fibra óptica para monitorar a movimentação da água no subsolo e concluiu que práticas agrícolas intensivas podem reduzir a infiltração em profundidade, aumentar a evaporação superficial e comprometer a resistência das lavouras a eventos climáticos extremos
Uma pesquisa inovadora liderada pelo Dr. Shi Qibin, do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências, revelou como as práticas agrícolas convencionais comprometem a estrutura natural do solo. O estudo internacional utilizou sensores de fibra óptica para monitorar o movimento da água no subsolo e identificar os danos causados pelo uso de máquinas pesadas e pelo processo de aração profunda.
Os resultados indicam que essas atividades rompem sistemas essenciais de poros e canais microscópicos que funcionam como o “encanamento” interno da terra.
O monitoramento por sensores de fibra na agricultura
A equipe de pesquisadores implementou uma técnica tecnológica avançada para observar os processos do subsolo sem a necessidade de realizar escavações físicas.
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Através da conversão de cabos de fibra óptica padrão em uma matriz de sensores de larga escala, instalada em uma fazenda experimental na Universidade Harper Adams, no Reino Unido, foi possível captar dados precisos sobre o ambiente subterrâneo. Esse sistema permitiu a detecção de minúsculas vibrações geradas pelo fluxo hídrico em tempo real.
O uso de sensores de fibra possibilitou o acompanhamento minuto a minuto da movimentação da água através das camadas de terra. Essa abordagem deu origem ao campo da agrosismologia, que avalia a saúde dos sistemas hídricos sem perturbar a integridade do terreno.
A tecnologia demonstrou que solos saudáveis atuam como esponjas naturais, enquanto áreas submetidas a intervenções mecânicas intensas perdem essa capacidade de absorção e armazenamento.
Impactos da mecanização na infiltração hídrica
Os dados de alta resolução obtidos pelo estudo mostraram que a água da chuva tende a se acumular perto da superfície em solos que passam por cultivos intensos.
Devido a essa localização superficial, o líquido evapora rapidamente sob a luz solar, o que deixa as camadas mais profundas do solo secas e inacessíveis para as plantações.
Em contraste, os terrenos não perturbados funcionam como filtros eficientes que transportam a umidade para zonas profundas, onde as raízes podem utilizá-la em períodos de estiagem.
A aração frequente e o tráfego pesado de tratores reorganizam as partículas do solo e rompem as ligações mecânicas que permitem a respiração e a circulação de água. De acordo com o Dr. Shi Qibin, o solo deve ser compreendido como um meio poroso que opera com vasos capilares dentro do ciclo hídrico, e não apenas como uma coleção de partículas.
A desestruturação desse sistema reduz drasticamente a resiliência das culturas tanto em cenários de inundações quanto de secas severas.
Modelagem capilar e resiliência ecológica
Para fundamentar as observações, os cientistas desenvolveram um modelo dinâmico de tensão capilar baseado no chamado “efeito de garrafa de tinta”.
Esse conceito explica que a água entra nos poros do solo com facilidade, mas encontra maior dificuldade para sair, dependendo das forças capilares atuantes. O modelo revela que a resistência do solo varia conforme ele está secando ou umedecendo, apresentando uma complexidade superior à mecânica de solos tradicional.
A preservação das estruturas naturais do solo é apontada pelos pesquisadores como um fator determinante para a adaptação da agricultura às condições climáticas extremas.
O diagnóstico das condições agrícolas em tempo real permite que agricultores desenvolvam estratégias mais sustentáveis para a produção de alimentos. A manutenção da estabilidade ecológica depende da interrupção do ciclo de compactação e revolvimento excessivo que compromete o funcionamento vital do ecossistema terrestre.
Esse artigo foi feito com base em um estudo da Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências.
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