Esta investigación de doctorado, que forma parte del proyecto financiado por la UE Proyecto SOILPROM, tiene por objeto comprender mejor cómo cambian con el tiempo los niveles de plaguicidas y cómo se propagan desde la superficie del suelo hasta las aguas subterráneas. El objetivo principal es mejorar la forma de establecer el límite inferior en los modelos de suelo, lo que es importante para hacer predicciones precisas. Estos modelos se basan en el conocimiento del nivel freático, pero en muchas partes de Europa esta información falta o no está clara.

Objetivos y metodología

La investigación utilizará un modelo combinado de suelos y aguas subterráneas para estudiar cómo afectan los distintos procesos subterráneos a los niveles de pesticidas en las aguas subterráneas a lo largo del tiempo y el espacio. Estos procesos incluyen el movimiento del agua, la propagación y descomposición de la contaminación y su dilución. La investigación también estudiará la influencia de los tipos de suelo, el comportamiento de las aguas subterráneas, las pautas meteorológicas, los cambios en el uso del suelo y la forma en que se aplican los plaguicidas.

Caso práctico Acuífero Zwischenscholle - Jülich, Alemania

El estudio se centra en la Acuífero Zwischenscholle cerca de Jülich en Alemania. Este acuífero está formado por capas arenosas y de grava de los ríos Rin y Mosa, asentadas sobre una capa arcillosa impermeable llamada arcilla de Reuver. Las aguas subterráneas fluyen de sureste a noroeste, con una pendiente suave. Las tierras de arriba se utilizan sobre todo para la agricultura y los bosques. Los cultivos habituales son la remolacha azucarera y el trigo de invierno, con cantidades menores de patatas, avena y maíz. Como la capa freática es poco profunda y la agricultura es intensiva, esta zona es muy propensa a la contaminación por plaguicidas. De hecho, se sabe que el acuífero está contaminado con atrazina, un herbicida muy utilizado.

Implicaciones para la gestión sostenible de la tierra

Los resultados de este proyecto podrían ayudar a mejorar la gestión del suelo, sobre todo en zonas donde las aguas subterráneas corren peligro por el uso de pesticidas. Mediante el uso de modelos avanzados y simulaciones detalladas, la investigación pretende orientar mejores políticas y prácticas para proteger los recursos hídricos.
Al centrarse en la modelización a diferentes escalas y utilizar datos avanzados sobre el agua, el estudio aborda importantes cuestiones científicas y respalda los objetivos más amplios del proyecto SOILPROM: promover el uso sostenible de la tierra y el agua en toda Europa.

Autores

Ali Sadrzadeh es investigador doctoral en el Instituto Agrosphere (IBG-3) del Forschungszentrum Jülich, Alemania. Obtuvo un máster conjunto Erasmus Mundus en Aguas Subterráneas y Cambio Global - Impactos y Adaptación (GroundwatCH) en el Instituto Superior Técnico (Portugal), el IHE Delft (Países Bajos) y la TU Dresden (Alemania). Actualmente contribuye al proyecto SOILPROM, en el que se centra en la simulación del flujo de agua y el transporte de plaguicidas en zonas saturadas y no saturadas utilizando un enfoque de modelización acoplada de suelo-agua subterránea.

Prof. Dr. Jan Vanderborght es Director del Instituto de la Agrosfera (IBG-3) del Forschungszentrum Jülich (Alemania). También es profesor en la Facultad de Ingeniería Biocientífica de la Universidad Católica de Lovaina. Sus investigaciones se centran en el transporte de solutos en el suelo, el destino de los pesticidas, la hidrogeofísica, la evaporación del suelo y la absorción por las plantas de agua, nutrientes y pesticidas. En reconocimiento a sus contribuciones, fue nombrado miembro de la Soil Science Society of America (SSSA) en 2024.

Dr. Lutz Weihermüller es investigador principal especializado en física del suelo en el Instituto de la Agrosfera (IBG-3) del Forschungszentrum Jülich (Alemania). Es responsable de los laboratorios de física del suelo del IBG-3, centrados en la determinación de las características hidráulicas del suelo. Su investigación abarca la física del suelo, la modelización numérica, la hidrogeofísica, la renovación del carbono y el destino de los contaminantes orgánicos. El Dr. Weihermüller es también coordinador del Consorcio Internacional de Modelización de Suelos (ISMC).