Cómo mantener el suelo húmedo con algas y cáscaras de gamba

En muchos jardines y cultivos, el riego automático funciona como una promesa de regularidad: se abre una válvula que deja pasar el agua, y se confía en que el suelo la retendrá el tiempo suficiente para hidratarse. No obstante, no siempre ocurre así, dado que parte se evapora, parte se filtra y otra parte se pierde antes de que las raíces puedan aprovecharla. En un contexto de sequía y temperaturas cada vez más extremas, regar ya no consiste solo en aportar agua, sino en que ésta no desaparezca y mantenga el suelo húmedo.

Con ese objetivo, un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla ha desarrollado un material biodegradable con un aspecto gelificado a partir de alginato y quitosano, dos compuestos naturales procedentes de algas y cáscaras de crustáceos. Esta malla funciona como una pequeña reserva de humedad: cuando está seca se comporta como una esponja ligera y, al hidratarse, se transforma en un gel que absorbe hasta 60 veces su propio peso en agua.

Hidrogel de alginato de sodio y quitosano.

El avance, en fase de ensayo de laboratorio, plantea una alternativa a los hidrogeles sintéticos que ya se emplean para retener humedad en jardines, cubiertas vegetales o cultivos, pero que no siempre resultan adecuados para suelos sometidos a altas temperaturas, radiación solar o periodos de sequía. En este caso, la propuesta sustituye esos materiales por ingredientes de origen natural, biodegradables y con potencial para integrarse mejor en el entorno.

Una reserva de agua en miniatura

Los hidrogeles actúan como pequeñas reservas dentro del suelo. Absorben agua durante el riego o la lluvia y la liberan poco a poco cuando el terreno empieza a secarse. En un contexto marcado por la escasez hídrica y la pérdida de fertilidad del suelo, este tipo de materiales suponen una herramienta que mejora el aprovechamiento del agua y reduce el estrés de los cultivos.

Hidrogel de quitosano.

La novedad del trabajo reside en la combinación de dos compuestos con funciones complementarias. El alginato aporta capacidad de absorción, mientras que el quitosano mejora la resistencia de la estructura. “El hidrogel resultante mantiene una forma estable cuando está hidratado y, al mismo tiempo, conserva una elevada retención de agua. Además, en el futuro este material podría cargarse con fertilizantes o micronutrientes para liberarlos de forma gradual en el suelo”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Sevilla Carmen María Granados Carrera.

Qué aporta este nuevo material

El hidrogel desarrollado por el equipo reúne varias propiedades de interés para su posible uso agrícola:

• Absorbe entre 40 y 60 veces su propio peso en agua.
• Mantiene una estructura física estable cuando está hidratado.
• Combina resistencia mecánica, es decir, capacidad para soportar las condiciones del suelo y conservar sus propiedades, como la retención hídrica.
• Está elaborado con materiales biodegradables de origen marino.
• Podría cargarse en el futuro con fertilizantes o micronutrientes.
• Conserva su estabilidad hasta los 40 ºC, una temperatura elevada para suelos agrícolas.

Hidrogel de alginato de sodio.

Estas características lo convierten en un candidato para conservar humedad en cubiertas vegetales, jardines, cultivos hortícolas o suelos sometidos a episodios de sequía.

Aprovechar más el agua

El trabajo, publicado en la revista Journal of Environmental Chemical Engineering, parte de un problema cada vez más presente en agricultura: la necesidad de producir con menos agua, evitar la pérdida de nutrientes y reducir el impacto de determinados productos agroquímicos.

En este sentido, los investigadores plantean que estos hidrogeles podrían emplearse no solo como depósitos de humedad, sino también como sistemas de liberación gradual de fertilizantes o micronutrientes. De esta forma, el material podría hidratar el suelo y, al mismo tiempo, aportar compuestos útiles para el crecimiento vegetal de manera más controlada.

El siguiente paso será evaluar su comportamiento en condiciones reales, con agua de riego, distintos tipos de suelo y escenarios adversos como salinidad o acidez. También analizarán su biodegradación y ecotoxicidad, esto es, la capacidad que tiene una sustancia de causar efectos dañinos en los seres vivos y ecosistemas con los que entra en contacto, para confirmar que no genera efectos dañinos en los organismos o ecosistemas con los que entre en contacto.

Equipo de investigación que ha realizado este estudio.

En un contexto de sequía y temperaturas cada vez más altas, la ciencia responde al reto aprovechando mejor el agua disponible. Así, este material elaborado a partir de algas y cáscaras de crustáceos propone una forma sencilla de hacerlo: retener la humedad en el suelo durante más tiempo para que las raíces puedan aprovecharla cuando la necesiten.
Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un ‘gel’ a partir de algas y cáscaras de gamba que conserva la humedad en los cultivos