Este artigo foi republicado do The Midwest Center for Investigative Reporting e foi co-publicado com EUA HOJE
. Leia o artigo original. Localizado no coração do celeiro da América, Champaign County, Illinois, ajuda a alimentar a demanda do país por milho e soja, ao mesmo tempo em que alimenta um dos impactos mais insidiosos das mudanças climáticas – o escoamento de fertilizantes.
Todos os anos, os agricultores aplicam toneladas de fertilizantes nitrogenados nas vastas áreas de plantações que cobrem a paisagem plana de Champaign.
À medida que a chuva transporta fertilizante não utilizado para o rio Spoon nas proximidades, estimula o crescimento de algas tóxicas a jusante.
O excesso de nutrientes flui com as águas do Spoon para uma série de rios maiores até despejar no Golfo do México, alimentando uma enorme zona morta onde nenhuma vida pode sobreviver.
A devastação ambiental – florescimentos crescentes e uma zona morta em constante crescimento – está bem documentada há décadas.
Mas as mudanças na forma como a chuva cai, conforme explicado em um ano
USA TODAY investigação, prepararam o cenário para que as coisas piorem muito, muitos cientistas acreditam agora. O aquecimento do planeta está trazendo mais precipitação em geral, e mais chuvas em particular, para as mesmas regiões dos EUA que cultivam a maioria das culturas dependentes de fertilizantes da América.
O condado de Champaign, que tem um dos maiores excedentes de nitrogênio do país, é o marco zero para esse impacto.
EUA HOJE e
Investigue o Centro-Oeste analisou dados de precipitação de primavera e níveis de nitrogênio entre 2014 e 2020 no rio Spoon. A análise descobriu que os tipos de eventos de chuva extremos, tornados mais comuns por um planeta em aquecimento, causam três vezes mais escoamento de fertilizantes do que outros eventos de chuva e contribuem para uma parcela desproporcional dele nas vias navegáveis.
Os meios de comunicação escolheram o condado de Champaign por causa de suas altas taxas de excedente de nitrogênio para as plantações de milho – número três no país – e porque é um dos poucos lugares onde o Serviço Geológico dos EUA rastreia a concentração de nitrogênio nas bacias hidrográficas ao longo de um período de vários anos.
O nitrogênio na colher aumentou 42 vezes durante as sete primaveras que o governo federal o rastreou. Trinta e seis dos picos vieram depois de uma chuva, quando o fertilizante se prende às partículas do solo e escapa dos campos agrícolas e cai no rio.
Às vezes, porém, as chuvas vinham tão rápidas e pesadas que dezenas de milhares de quilos de fertilizante de nitrogênio despejavam no rio e elevavam os níveis.
As três tempestades mais fortes despejaram um terço de todo o nitrogênio durante esse período no rio Spoon.
As descobertas refletem um estudo maior conduzido por vários pesquisadores que descobriu que chuvas fortes na bacia do rio Mississippi também contribuíram para um terço do nitrogênio descarregado para o Golfo do México. Esta chuva forte acontece em apenas nove dias por ano.
Entre as consequências mais marcantes do escoamento de fertilizantes, a zona morta do Golfo abrange as costas da Louisiana e do Texas e tornou inabitáveis cerca de 6.330 milhas quadradas de água, de acordo com medições recentes pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica.
A proliferação de algas flutuantes se expandiu e contraiu nos últimos 35 anos, mas supera consistentemente a meta estabelecida pela Força-Tarefa de Hipóxia da Agência de Proteção Ambiental dos EUA. A média atual de cinco anos é quase três vezes maior do que a meta.
Mas não é apenas o Golfo do México. O escoamento de fertilizantes causa estragos em rios e lagos em todo o país. Contamina a água potável, prejudica a vida aquática e adoece pessoas e animais de estimação. Ele dizimou a população de peixes-boi na Flórida e invadiu a Baía de Chesapeake no nordeste.
Certos tipos de proliferação de algas, como cianobactérias, causam infecções respiratórias, sangramento gastrointestinal e vômitos e são responsáveis por pelo menos 321 atendimentos de emergência nos Estados Unidos apenas entre 2017 e 2019, segundo um estudo dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Em todo o mundo, cerca de 60.000 pessoas são envenenadas anualmente devido à proliferação de algas.
As flores também
emitem metano, um gás de efeito estufa que agrava o aquecimento global. A EPA descobriu recentemente que as emissões das florações podem aumentar de 30 a 90 por cento no próximo século.
É um ciclo de feedback devastador. A proliferação de algas contribui para o aquecimento global, o que aumenta as chuvas, o que exacerba o escoamento de fertilizantes.
Em Illinois, o número de dias com pelo menos cinco centímetros de chuva aumentou cerca de 40% no último século, de acordo com a avaliação climática de 2021 do estado. E espera-se que a primavera – quando muitos agricultores aplicam fertilizantes – veja alguns dos maiores ganhos nas chuvas até o final deste século, disse a avaliação.
Ao mesmo tempo, os agricultores têm usado cada vez mais fertilizantes. Somente entre 1960 e 1980, seu uso nas principais culturas do país triplicou – de 7,5 toneladas métricas aplicadas anualmente para 23,7 milhões de toneladas. Esses níveis pairaram em torno do ponto alto desde então.
Multiplique o que acontece no condado de Champaign pelas centenas de comunidades agrícolas nos Estados Unidos – e na bacia do rio Mississippi em particular.
Um dos “sinais mais fortes” da mudança climática é o aumento da intensidade da precipitação, disse Trent Ford, climatologista do estado de Illinois. E um de seus maiores desafios é o aumento do escoamento de fertilizantes, disse ele.
Apesar dos problemas, há pouca regulamentação governamental de aplicação e manejo de fertilizantes. Ao contrário dos pesticidas, os agricultores podem usar quanto fertilizantes quiserem e não enfrentarão multas ou penalidades por excederem as quantidades seguras.
Regulamentar a aplicação de fertilizantes químicos e esterco seria difícil, disse Richard Cruse, professor de agronomia da Iowa State University. “Você teria que policiar praticamente todos os hectares cultivados”, disse ele.
As tentativas governamentais de fazer exatamente isso têm sido consistentemente contestadas por grupos agrícolas como a American Farm Bureau Federation.
Enquanto isso, medidas voluntárias para reduzir o escoamento – como plantar plantas de cobertura – demoraram a se firmar.
Em Illinois, os agricultores plantaram um total de 1,4 milhão de acres de culturas de cobertura em 2019, mas serão necessários 20,7 milhões de acres adicionais em conjunto com outras práticas de manejo para atingir as metas de longo prazo de redução de nutrientes da EPA, de acordo com o relatório bienal do estado .
“Eles não estão na ordem de magnitude que precisamos ver para realmente ter uma mudança”, disse Catie Gregg, especialista em agricultura da Prairie Rivers Network, organização sem fins lucrativos de Illinois. “Então isso é ainda mais complicado pelas mudanças climáticas.”
Mais fertilizantes, mais problemas
No final de junho, a agricultora do condado de Champaign, Ann Swanson, observou as nuvens de chuva que se acumulavam escurecendo o céu.
Ela amaldiçoou.
Swanson, que administra uma fazenda orgânica de 10 acres que cultiva tomates, pimentas e abóboras, sabia que a chuva que se aproximava significava um desastre para suas plantações.
A chuva surpresa que caiu sobre grande parte do centro de Illinois naquela semana gerou tornados e pôs um fim abrupto aos eventos ao ar livre. Também encharcou a área metropolitana de Champaign-Urbana com 5,1 polegadas de chuva.
Ann Swanson, gerente da Hendrick House Farms em um campo que normalmente teria plantas por toda parte. As inundações no início da temporada prejudicaram a colheita.
Foto de Darrell Hoemann, Investigate Midwest. Isso é meia polegada acima da quantidade média de chuvas da área durante todo o mês, de acordo com o Illinois State Water Survey da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign.
A chuva fez com que a maioria dos 2.000 tomates de Swanson desenvolvessem manchas bacterianas, terminando a temporada mais cedo.
“Você simplesmente não espera tanta chuva além de junho”, disse Swanson. “Foi realmente decepcionante.”
Swanson não está na bacia do rio Spoon, então qualquer excesso de fertilizante de sua fazenda é drenado para o rio Kaskaskia. Mas Swanson emprega uma série de práticas agrícolas para garantir que os nutrientes permaneçam em seu solo.
No início de cada temporada, disse Swanson, ela amostra seu solo para ver quantos nutrientes ele já possui e ajusta seu uso de fertilizantes de acordo. Em vez de despejar tudo no início da estação de crescimento, ela aplica pouco a pouco à medida que suas plantações crescem.
Se a previsão do tempo mostrar chuva forte, ela esperará até condições mais secas para que as culturas possam absorver mais nutrientes.
“É exatamente por isso que o ‘side dressing’ geralmente é mais eficiente, porque você está alimentando a colheita com colher durante toda a estação de crescimento, em vez de colocar esse enorme caroço no início da temporada ou antes mesmo da temporada começar”, disse Kelsey Griesheim, estudante de pós-graduação e pesquisadora do departamento de ciências naturais e recursos ambientais da Universidade de Illinois.
Swanson também usa culturas de cobertura. Plantadas na entressafra, quando os campos geralmente estão vazios, as culturas de cobertura podem melhorar a estrutura do solo, tornando-o mais como uma “esponja”, disse Gregg. A esponja absorve o excesso de água e nutrientes e também melhora a saúde geral do solo.
“Com o cultivo de cobertura”, disse Swanson, “quero ter certeza de que estou colocando esses nutrientes de volta no solo, para que não os esgote constantemente ano após ano”.
Pimentas de saúde nas Fazendas Hendrick House. As inundações no início da temporada prejudicaram a colheita.
Foto de Darrell Hoemann, Investigate Midwest Mas Swanson é uma exceção.
Muitos agricultores aplicam fertilizantes como proteção contra chuvas fortes, disse Cruse, professor da Iowa State University. É uma maneira barata de garantir o máximo de cada colheita, disse ele, mas pode agravar o problema do escoamento.
“É como uma apólice de seguro”, disse Cruse. “Custos de fertilizantes, mas não ter o suficiente para otimizar seu rendimento, custa ainda mais.”
Somente as colheitas de milho no condado de Champaign tiveram uma média de 31 milhões de libras a mais de nitrogênio do que precisavam todos os anos durante a década que terminou em 2019, de acordo com dados compilados por pesquisadores da Iowa State University.
Essa é a terceira maior quantidade de excedente de nitrogênio do país para o milho, que é uma das culturas mais dependentes de fertilizantes.
Tóxico e caro
Cerca de 350 milhas ao norte do condado de Champaign, Erika Balza conhece em primeira mão as consequências tóxicas e caras do escoamento descontrolado de fertilizantes.
Quando a mãe de dois filhos se mudou para a casa de seu novo marido na zona rural de Kewaunee County, Wisconsin, nos arredores de Green Bay, quase uma década atrás, ela se lembra dele avisando-os para não beberem a água.
“Você pode tomar banho com ele, pode lavar a roupa com ele, lavar a louça, mas não pode beber a água aqui”, ela se lembra dele dizendo.
O motivo:o estrume usado como fertilizante em campos agrícolas próximos penetra no poço de sua família depois que chove, disse Balza. A água testou positivo para bactérias coliformes várias vezes.
É uma situação especialmente perigosa para Balza por causa de seu sistema imunológico comprometido do estágio quatro do câncer de mama metastático.
Mas esse não é o único problema.
Um dia em 2016, disse Balza, ela ligou sua máquina de lavar louça antes de subir as escadas para dormir. Quando ela abriu a torneira para escovar os dentes, a água jorrou marrom e cheirava a estrume. Os testes revelaram bactérias de vaca e E. Coli.
O Departamento de Recursos Naturais de Wisconsin e uma doação de um agricultor cobriram o custo de mais de US$ 13.000 da instalação de um novo poço para levar água para sua casa. Mas Balza teve que comprar uma nova lava-louças de US$ 700 depois que o incidente arruinou a antiga.
Esses frascos contêm água marrom retirada de uma torneira no condado de Kewaunee que os pesquisadores associaram à disseminação de esterco em um campo próximo em 2016. O solo do campo e a água da casa compartilhavam as mesmas assinaturas de contaminantes fecais.
Foto cortesia de Kewaunee County Land and Water Conservation Department Mesmo com o novo poço, ela disse, sua água ainda mostra evidências de bactérias coliformes e E. coli, além de altos níveis de nitratos.
Balza disse que há uma falta de supervisão para os agricultores que aplicam esterco.
"Ele foi embora com um tapa no pulso", disse ela sobre o agricultor que ela acha que foi responsável pelo segundo turno.
As instalações de tratamento de água das comunidades correm tanto risco quanto os poços individuais.
A apenas meia hora de carro a leste de Champaign, no condado vizinho de Vermilion, a estação de tratamento de água de superfície Aqua Illinois limpa a água potável do Lago Vermilion, que é servida a cerca de 38.000 pessoas.
Os nitratos no fornecimento são um problema sazonal, disse o gerente da planta, David Cronk.
Na primavera – quando alguns agricultores aplicam fertilizantes e uma época do ano em que se espera um dos maiores aumentos nas chuvas devido às mudanças climáticas – a concentração de nitrato pode ser de 12 a 13 miligramas por litro antes que a água seja tratada, disse ele. . O limite federal é de 10 mg/L.
Na década de 1990, quando os níveis de nitrato ultrapassaram o limite federal, os moradores receberam água engarrafada, disse Cronk. Assim, em 2000, uma unidade de troca iônica de US$ 4 milhões foi instalada para filtrar a água.
Cronk disse que sua fábrica trabalha com agricultores para que eles empreguem os melhores métodos para garantir que os nitratos não entrem na água.
“Essa é sua principal defesa, honestamente. Somos a última defesa”, disse Cronk. “Estamos tornando sua água segura para beber aqui. Mas o que está fazendo para o resto da bacia do rio Mississippi? Ainda vai lá”.
Outro problema que as comunidades de todo o país enfrentam com o escoamento é a proliferação de algas tóxicas em lagos e lagoas.
T.J. McCloud e Chris Hoffman, preparam uma solução de argila bentonita para tratar um lago em Arlington Heights, Illinois.
Foto de Ignacio Calderón, Investigar Centro-Oeste Ava Boswell, gerente de serviços ambientais da McCloud Aquatics, uma empresa de gerenciamento de lagos com sede no norte de Illinois, disse que as cianobactérias, um tipo de alga tóxica, se tornaram mais frequentes em algumas áreas agrícolas ou áreas com muito desenvolvimento urbano em Illinois.
Embora as algas verdes comuns tenham sido mais comumente encontradas pela empresa do que as cianobactérias, as algas verdes também podem privar os peixes de oxigênio se o lago ou lagoa não for tratado, disse ela.
Embora a diminuição da qualidade da água que eles observaram possa ser devido a um aumento geral na proliferação de algas, Boswell disse que isso também pode ser atribuído ao aumento da frequência de testes.
'Fraco, desfocado e subfinanciado'
As tentativas de regular a aplicação de fertilizantes e o escoamento encontraram forte resistência da indústria agrícola.
Esse desafio é ainda mais difícil, ironicamente, pela Lei da Água Limpa de 1972. Embora a agricultura tenha sido identificada há muito tempo como uma principal fonte de poluição da água, a lei histórica do país explicitamente isenta suas descargas de regulamentação.
Como resultado, os esforços para resolvê-lo têm sido “débeis, desfocados e subfinanciados”, escreveu um pesquisador da Vanderbilt University chamado J.B. Ruhl em 2000, e o intenso lobby de grupos agrícolas impediu que regulamentações com dentes fossem promulgadas.
Foi o que aconteceu em 2014, quando o governo Obama procurou definir de forma mais ampla quais águas eram protegidas pela lei, em um movimento que os agricultores chamaram de exagero. Eles temiam que o governo tentasse regular suas valas de irrigação, lagoas e até poças.
A American Farm Bureau Federation respondeu lançando uma campanha #DitchtheRule que enquadrou o esforço como uma "apropriação de terras".
Agências agrícolas estaduais e outros grupos que representam agricultores também se juntaram à ação, de acordo com o Center for Responsive Politics. Em 2015, a American Farm Bureau Federation gastou US$ 2,8 milhões fazendo lobby em questões que incluíam regras de água potável.
A EPA reagiu com sua própria campanha chamada #DitchtheMyth para combater o que chamou de “desinformação”. Outras táticas que empregou, o Government Accountability Office descobriu mais tarde, violavam uma lei contra a propaganda secreta.
No final, a regra fracassou.
Alguns anos antes dessa batalha, em 2011, a EPA havia alertado que metade dos córregos dos EUA tinha níveis médios a altos de nitrogênio e que as violações de água potável de nitrato dobraram nos oito anos anteriores.
A agência emitiu esse aviso no que é conhecido como “memorando Stoner” e propôs que os estados reduzissem esses níveis concentrando-se em várias áreas, incluindo o uso de fertilizantes agrícolas.
Mas, uma década depois, Illinois e suas partes interessadas ainda estão no processo de implementação de um plano para reduzir o escoamento.
“Você está tentando afetar a mudança em cerca de 22 milhões de acres de terras agrícolas que são operadas por cerca de 72.000 agricultores independentes, e isso é um grande impulso”, disse Trevor Sample, que coordena a Implementação da Estratégia de Redução de Perda de Nutrientes de Illinois para a EPA do estado.
A EPA estadual é um dos vários parceiros no esforço contínuo para reduzir o escoamento. Outros incluem o Departamento de Agricultura do estado e o Illinois Farm Bureau.
Os grupos levaram a sério o memorando de Stoner, disse Lauren Lurkins, diretora de política ambiental do Illinois Farm Bureau. “Agora estamos firmemente no meio da implementação de nossa estratégia de um desafio ambiental muito complexo.”
Charles Meier, um legislador republicano, disse que a maioria dos agricultores já está fazendo o possível para deixar o meio ambiente melhor para a próxima geração.
“Um agricultor não quer pagar por fertilizantes que vão acabar lavando e escoando na água também”, disse ele. “Queremos manter o fertilizante no solo.”
Tomando medidas
Há sinais de que alguns programas governamentais estão ganhando força.
Em Illinois, o programa Fall Covers for Spring Savings oferece um desconto de seguro de $ 5 para cada acre de cobertura matriculado. Durante a temporada de crescimento de 2019-20, o estado teve financiamento para 50.000 acres.
O lote foi preenchido apenas uma semana após a abertura.
Na temporada passada, o lote foi cumprido em 12 horas, com um adicional de 130.050 acres que havia sido solicitado, de acordo com o relatório bienal do estado. Agora, o programa dobrará seu limite de hectares, de acordo com a EPA do estado.
Além de conter fertilizantes, as culturas de cobertura podem melhorar a quantidade de alimentos que uma fazenda produz. As fazendas que usaram culturas de cobertura por pelo menos cinco anos consecutivos podem esperar um aumento de 3% na produção de milho e cerca de 5% na produção de soja, de acordo com o Sustainable Agriculture Research and Education, um programa apoiado pelo Departamento de Agricultura dos EUA.
Ann Williams, representante do estado democrata em Illinois e presidente do comitê de energia e meio ambiente do estado, disse que muitos na comunidade agrícola estão se adaptando à medida que veem esses benefícios.
“Apesar dos impactos climáticos, isso traz benefícios para seus rendimentos, para seus lucros”, disse ela. “É quando você realmente é capaz de apresentar um argumento realmente forte de que a adoção da implementação não é apenas do melhor interesse da comunidade e do mundo em geral, mas do seu próprio interesse econômico.”
Mas implementar todas as práticas de manejo necessárias na agricultura pode ser caro – cerca de US$ 789 milhões por ano para reduzir nitrogênio e fósforo em metas de longo prazo, de acordo com o relatório bienal do estado.
“A realidade é que abordar e mitigar os danos da crise climática exigirá uma ação sustentada agressiva de longo prazo em todos os níveis de governo”, disse Williams. “Acho que será necessária uma combinação de educação (e) mais recursos alocados à comunidade agrícola”.
A hora de agir é agora, disse Gregg, da Prairie Rivers Network, caso contrário, será ainda mais difícil se adaptar.
“À medida que vemos o clima mudando, fica cada vez mais difícil chegar onde queremos”, disse ela. “Realmente não há um momento perfeito para tentar algo novo, mas isso é algo que está piorando.”
