Respuesta del escurrimiento superficial y sedimento a la conversión de un pastizal marginal a un sistema de materia prima de bioenergía de hierba de switch (Panicum virgatum)
Autores: Zou, Chris B.; Lambert, Lixia H.; Everett, Josh; Will, Rodney E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Respuesta del escurrimiento superficial y sedimento a la conversión de un pastizal marginal a un sistema de materia prima de bioenergía de hierba de switch (Panicum virgatum)
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Sistemas de tierras
Dinámicas del agua
Biocombustible de hierba de switchgrass
Escorrentía superficial
Rendimiento de sedimentos
Conversión de praderas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de tierras entre las zonas húmedas y áridas alrededor del mundo son críticos para la producción agrícola y se caracterizan por una fuerte integración del uso de la tierra y la dinámica del agua. En las Grandes Llanuras del Sur (SGP) de los Estados Unidos, los lagos y estanques agrícolas son componentes esenciales en los sistemas de tierras, y proporcionan hábitats únicos para la vida silvestre, así como recursos hídricos críticos para el riego y el suministro de agua municipal. Se ha propuesto la conversión de las praderas marginales a materia prima de bioetanol de hierba de switchgrass (Panicum virgatum) para la producción de energía en la región. Sin embargo, tenemos datos experimentales limitados para evaluar el impacto de este posible cambio en el uso de la tierra sobre el escurrimiento superficial, que es la principal fuente de agua para los embalses superficiales. Aquí, informamos los resultados de un estudio experimental de cuenca emparejada que comparó las respuestas de escurrimiento y sedimento relacionadas con la conversión de pradera a un sistema de producción de biomasa de bajo insumo. Los resultados no muestran un cambio significativo en la relación entre el escurrimiento basado en eventos y la precipitación. Hubo un aumento sustancial en el rendimiento de sedimentos (328%) durante la fase de conversión que se asoció con el establecimiento de switchgrass (es decir, la preparación del sitio, la aplicación de herbicidas y la siembra de switchgrass). Una vez que se estableció el switchgrass, el rendimiento de sedimentos fue un 21% menor que el de la cuenca no convertida. Nuestras observaciones específicas del sitio sugieren que los sistemas de producción de bioetanol de switchgrass tendrán un impacto mínimo en los sistemas de tierra y agua existentes. Podría servir potencialmente como una alternativa de uso de la tierra ambientalmente amigable y económicamente viable para frenar la invasión de especies leñosas en tierras marginales en el SGP.
Descripción
Los sistemas de tierras entre las zonas húmedas y áridas alrededor del mundo son críticos para la producción agrícola y se caracterizan por una fuerte integración del uso de la tierra y la dinámica del agua. En las Grandes Llanuras del Sur (SGP) de los Estados Unidos, los lagos y estanques agrícolas son componentes esenciales en los sistemas de tierras, y proporcionan hábitats únicos para la vida silvestre, así como recursos hídricos críticos para el riego y el suministro de agua municipal. Se ha propuesto la conversión de las praderas marginales a materia prima de bioetanol de hierba de switchgrass (Panicum virgatum) para la producción de energía en la región. Sin embargo, tenemos datos experimentales limitados para evaluar el impacto de este posible cambio en el uso de la tierra sobre el escurrimiento superficial, que es la principal fuente de agua para los embalses superficiales. Aquí, informamos los resultados de un estudio experimental de cuenca emparejada que comparó las respuestas de escurrimiento y sedimento relacionadas con la conversión de pradera a un sistema de producción de biomasa de bajo insumo. Los resultados no muestran un cambio significativo en la relación entre el escurrimiento basado en eventos y la precipitación. Hubo un aumento sustancial en el rendimiento de sedimentos (328%) durante la fase de conversión que se asoció con el establecimiento de switchgrass (es decir, la preparación del sitio, la aplicación de herbicidas y la siembra de switchgrass). Una vez que se estableció el switchgrass, el rendimiento de sedimentos fue un 21% menor que el de la cuenca no convertida. Nuestras observaciones específicas del sitio sugieren que los sistemas de producción de bioetanol de switchgrass tendrán un impacto mínimo en los sistemas de tierra y agua existentes. Podría servir potencialmente como una alternativa de uso de la tierra ambientalmente amigable y económicamente viable para frenar la invasión de especies leñosas en tierras marginales en el SGP.