O solo saudável funciona como uma esponja viva para gerir a água

O solo pode parecer pouco mais do que terra sob os nossos pés, mas desempenha discretamente uma das funções mais importantes da agricultura: gerir a água.

Um novo estudo indica que um solo saudável funciona menos como material solto e mais como uma esponja viva, dotada de uma rede interna complexa que regula a deslocação, a distribuição e o armazenamento da água.

Investigadores do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências concluíram que práticas agrícolas comuns, incluindo a lavoura profunda e a utilização de maquinaria pesada, podem prejudicar esse sistema oculto.

Quando isso acontece, o solo deixa de conseguir absorver e reter água com eficácia, expondo mais as culturas tanto a inundações após tempestades como à seca durante os períodos sem chuva.

O sistema de água oculto do solo

Um bom solo não é simplesmente um amontoado de partículas soltas. Trata-se de uma estrutura porosa, cheia de minúsculos canais e bolsas que conduzem a água para baixo, a armazenam e a disponibilizam gradualmente às plantas.

Esses poros e canais funcionam como uma rede de transporte de água em miniatura. Quando está preservada, a chuva não fica apenas à superfície: infiltra-se em camadas mais profundas, onde as plantas a podem utilizar em períodos secos, em vez de a perderem rapidamente por evaporação.

O problema é que a lavoura e a passagem de tratores podem esmagar ou reorganizar essa estrutura. A compactação reduz o espaço disponível nos poros, enquanto o revolvimento do solo fragmenta agregados estáveis.

Com o passar do tempo, o solo torna-se menos semelhante a uma esponja e mais parecido com uma camada dura e pouco profunda, na qual a água escorre ou se acumula junto à superfície.

Escutar a água no subsolo

Uma das partes mais interessantes do estudo reside na forma como os investigadores observaram o que ocorria abaixo da superfície.

Habitualmente, para examinar processos subterrâneos, é necessário escavar ou recolher amostras cilíndricas, procedimentos que podem perturbar o próprio sistema que se pretende medir. Esta equipa evitou esse problema ao transformar cabos de fibra ótica num enorme sensor subterrâneo.

Foram instalados cabos de fibra ótica convencionais - do mesmo tipo dos usados para internet de alta velocidade - numa exploração agrícola experimental da Universidade Harper Adams, no Reino Unido.

Em seguida, os cabos foram utilizados como uma matriz de sensores distribuídos, capaz de detetar pequenas vibrações no terreno provocadas pela água que circula no solo. Assim, foi possível acompanhar o movimento da água minuto a minuto, essencialmente “escutando” o percurso da chuva através do terreno.

Esta metodologia integra aquilo que os investigadores designam por agrossismologia: a utilização de sinais de vibração para avaliar os processos do solo e da água em terrenos agrícolas, sem necessidade de os escavar.

Os danos no solo limitam a profundidade da água

Com os dados de fibra ótica de elevada resolução, os investigadores identificaram uma diferença clara entre solos sujeitos a cultivo intenso e solos mais intactos.

Nos terrenos lavrados intensivamente ou compactados, a água da chuva tendia a permanecer perto da superfície. Essa água superficial evaporava rapidamente sob a luz solar, enquanto as camadas mais profundas continuavam secas.

É precisamente este padrão que faz as culturas sofrerem duas vezes: excesso de água à superfície logo após uma tempestade e pouca água armazenada mais tarde, quando as condições se tornam secas.

O solo não perturbado teve um comportamento muito diferente. Absorveu a água mais depressa e conduziu-a a maior profundidade, funcionando como um filtro e reservatório mais eficiente.

Durante os períodos secos, as plantas retiram água das camadas profundas do solo, em vez de dependerem apenas do que permanece junto à superfície.

A humidade do solo tem um comportamento desigual

Para interpretar as medições, a equipa desenvolveu um modelo dinâmico de tensão capilar baseado no chamado “efeito de garrafa de tinta”.

A ideia fundamental é simples: a água consegue entrar facilmente em determinados formatos de poros, mas tem mais dificuldade em sair deles. A geometria dos poros e as forças capilares criam uma espécie de resistência num único sentido.

Por isso, a resistência do solo e o movimento da água não são definidos apenas pela “quantidade de humidade do solo”, entendida de forma genérica.

O mesmo teor global de humidade pode comportar-se de modo distinto consoante o solo esteja numa fase de humidificação ou numa fase de secagem.

A mecânica dos solos tradicional associa frequentemente a resistência sobretudo ao teor total de água, mas este modelo sugere que a estrutura e a dinâmica capilar têm uma importância muito maior.

“Mais do que uma simples coleção de partículas, o solo é um meio poroso no qual a estrutura funciona como vasos capilares dentro do ciclo da água”, afirmou o autor principal do estudo, Dr. Qibin Shi, da Academia Chinesa de Ciências.

Assim, o solo possui uma arquitetura funcional e, quando esta é perturbada, não se altera apenas a textura. Altera-se a forma como todo o sistema gere a água.

O solo é importante perante fenómenos meteorológicos extremos

A principal mensagem prática é que a estrutura do solo se está a tornar uma questão de resiliência climática. As alterações climáticas estão a aumentar, em muitas regiões, a frequência de chuvas extremas e secas. As explorações agrícolas precisam de solos capazes de absorver precipitação intensa sem inundar e de conservar humidade para o período seco que se pode seguir.

O estudo defende que o excesso de lavoura e a compactação não se limitam a reorganizar partículas do solo. Também rompem ligações mecânicas invisíveis que ajudam o solo a respirar, a fazer circular água e a manter os ecossistemas estáveis.

Quando isso sucede, perde-se parte da capacidade natural de amortecimento do solo - aquilo que ajuda as culturas a resistir às oscilações meteorológicas.

Monitorizar o solo sem escavar

Os investigadores apresentam igualmente esta técnica como uma nova ferramenta para agricultores e cientistas. Em vez de avaliarem a saúde do solo apenas através de amostragens ocasionais, poderá ser possível acompanhar continuamente, em tempo real e sem perturbar o terreno, a função da água no solo.

Esta abordagem permite aos agricultores e cientistas detetar cedo a degradação, comparar estratégias de gestão e orientar práticas que mantenham os solos a funcionar como as esponjas que devem ser.

A conclusão é simples, e o estudo confirma-a através de um conjunto robusto de medições. Quando tratamos o solo como terra inerte e destruímos repetidamente a sua estrutura, garantimos que ele deixará de desempenhar as funções de que necessitamos.

O estudo completo foi publicado na revista Science.