Evaluando la Rentabilidad de la Infraestructura Verde para Mitigar las Pérdidas de Contaminantes Agrícolas Difusos
Autores: Matthews, Yvonne S.; Holland, Paula; Matheson, Fleur E.; Craggs, Rupert J.; Tanner, Chris C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluando la Rentabilidad de la Infraestructura Verde para Mitigar las Pérdidas de Contaminantes Agrícolas Difusos
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Sector agrícola
Sistemas de infraestructura verde
Modelado de reducción de contaminantes
Sistemas de mitigación
Simulaciones de Monte Carlo
Calidad del agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El sector agrícola de Nueva Zelanda enfrenta el desafío de mantener la productividad mientras minimiza los impactos en las aguas dulces. Este estudio evalúa la rentabilidad de varios sistemas de infraestructura verde diseñados para reducir las cargas de sedimentos y nutrientes agrícolas difusos. Utilizando un enfoque cuantitativo de modelado económico y de reducción de contaminantes, analizamos los impactos de cinco sistemas de mitigación interceptivos: franjas de filtro de hierba ribereña, humedales construidos, biorreactores de astillas de madera, depuradores de nutrientes de algas filamentosas y diques de detención. Nuestro enfoque incorpora simulaciones de Monte Carlo para abordar las incertidumbres en costos y rendimiento, integrando caminos de flujo hidrológico y dinámicas de transporte de contaminantes. Los sistemas de mitigación se evalúan individualmente y en combinación, utilizando un algoritmo de descenso cíclico codicioso para encontrar la combinación y escala óptimas de un sistema para un paisaje particular. Al aplicar el modelo a un paisaje típico de ganadería lechera en tierras planas, ningún sistema único puede abordar de manera efectiva todos los contaminantes. Sin embargo, combinaciones estratégicas pueden alinearse con objetivos específicos de gestión de aguas dulces. En nuestra cuenca ilustrativa, el costo medio para eliminar la carga antropogénica total es de NZD 1195/ha para el nitrógeno total, NZD 168 para el fósforo total y NZD 134 para los sólidos en suspensión, pero los resultados variarán considerablemente para otros paisajes. Este estudio subraya la importancia del despliegue adaptado de infraestructura verde para mejorar la calidad del agua y apoyar prácticas agrícolas sostenibles.
Descripción
El sector agrícola de Nueva Zelanda enfrenta el desafío de mantener la productividad mientras minimiza los impactos en las aguas dulces. Este estudio evalúa la rentabilidad de varios sistemas de infraestructura verde diseñados para reducir las cargas de sedimentos y nutrientes agrícolas difusos. Utilizando un enfoque cuantitativo de modelado económico y de reducción de contaminantes, analizamos los impactos de cinco sistemas de mitigación interceptivos: franjas de filtro de hierba ribereña, humedales construidos, biorreactores de astillas de madera, depuradores de nutrientes de algas filamentosas y diques de detención. Nuestro enfoque incorpora simulaciones de Monte Carlo para abordar las incertidumbres en costos y rendimiento, integrando caminos de flujo hidrológico y dinámicas de transporte de contaminantes. Los sistemas de mitigación se evalúan individualmente y en combinación, utilizando un algoritmo de descenso cíclico codicioso para encontrar la combinación y escala óptimas de un sistema para un paisaje particular. Al aplicar el modelo a un paisaje típico de ganadería lechera en tierras planas, ningún sistema único puede abordar de manera efectiva todos los contaminantes. Sin embargo, combinaciones estratégicas pueden alinearse con objetivos específicos de gestión de aguas dulces. En nuestra cuenca ilustrativa, el costo medio para eliminar la carga antropogénica total es de NZD 1195/ha para el nitrógeno total, NZD 168 para el fósforo total y NZD 134 para los sólidos en suspensión, pero los resultados variarán considerablemente para otros paisajes. Este estudio subraya la importancia del despliegue adaptado de infraestructura verde para mejorar la calidad del agua y apoyar prácticas agrícolas sostenibles.