SGEV: Premi a l’article ''Esmenes orgàniques per a l’estabilització de talussos ''

L’estabilització de talussos

La restauració d’espais altament degradats segueix una seqüència bàsica que comprèn principalment: modelatge del terreny i construcció de la xarxa de drenatge, aportació i estabilització del sòl, i establiment de la vegetació i la fauna. També s'hauria d'incloure el seguiment de l'execució de la restauració al camp, la monitorització dels resultats i la implementació de mesures correctores, així com també el manteniment dels espais en procés de restauració i els ja restaurats.

Pel que fa a les actuacions restauradores, la reposició d'un sòl adequat als objectius de la restauració és un dels aspectes clau per garantir l'èxit de la revegetació. En aquest sentit, el decapat o abassegament previ a l'impacte és un dels processos que permeten disposar de sòl de qualitat per a la restauració, sempre que això sigui possible, com és el cas de noves activitats extractives o obres d'infraestructures viàries. Ara bé, en molts casos no es disposa de prou terra de decapat per a la restauració de tota la superfície afectada, o bé no és de qualitat suficient.

Per suplir aquesta mancança s'utilitzen sovint materials minerals de rebuig com a formadors de sòls, especialment en el context de les activitats extractives. Aquests materials solen presentar granulometries desequilibrades i deficiències de nutrients que cal corregir fent barreges amb altres terres o materials, i amb la incorporació d'esmenes orgàniques o adobs.

Les fraccions orgàniques de residus sòlids municipals són heterogènies quant a composició i procedència. Ara bé, si la recuperació i el tractament mecànic i biològic dels bio-residus es realitza de forma adequada, els productes finals orgànics biodegradables resultants poden complir els requisits de qualitat necessaris per ser aplicats al sòl. Tanmateix, cal controlar-ne el contingut en contaminants orgànics, metalls pesants i impureses (plàstics, vidres, metalls).

En el cas dels fangs de depuradora, també hi ha un potencial molt important per utilitzar-los a terra, ja sigui com a esmena orgànica o com a fertilitzant, a causa de l'elevat contingut de matèria orgànica i macronutrients, especialment nitrogen i fòsfor. Tot i això, en alguns casos l'elevat contingut en metalls pesants, contaminants orgànics i altres pot fer més aconsellable la incineració o el dipòsit en abocador. D'altra banda, darrerament s'està posant el focus en el contingut en micro(nano)plàstics, ja que es calcula que l'aplicació de fangs a sòls agrícoles podria ser una de les principals vies d'entrada d'aquests contaminants a terra.

L’ús de residus orgànics té com a objectiu accelerar la colonització biològica d’un substrat relativament inert. Les aptituds d'aquests residus orgànics depenen, entre d'altres, de la seva capacitat per contribuir a l'increment del contingut d'humus (matèria orgànica estable) i al manteniment del balanç de nutrients, el qual depèn més de la degradació de la matriu orgànica que contenen. D'altra banda, hi ha força residus orgànics i inorgànics disponibles per ser utilitzats com a esmenes de sòls, però no tots valen per als mateixos objectius.

Els processos edafogènics que es produeixen als tecnosòls són similars als dels sòls naturals, encara que els components utilitzats poden influir fortament en la seva evolució i la seva capacitat de comportar-se com a sòl, i per tant, de proporcionar els serveis dels ecosistemes associats. No obstant això, solen tenir una ràpida evolució en comparació dels sòls naturals, a causa també de l'activitat biològica.

L’article premiat

Aquest article, presenta diversos exemples de la utilització de tecnosòls, construïts mitjançant l'ús de diferents tipus de residus minerals i orgànics, per restaurar terrenys altament degradats com són les activitats extractives, els abocadors o els talussos de carreteres. Es presenten resultats derivats de la caracterització dels residus orgànics i minerals utilitzats per a la construcció dels sòls, així com del seguiment a curt, mitjà i llarg termini dels paràmetres edàfics, el desenvolupament de la vegetació i el control dels processos de degradació de terres.

Tecnosols de mina construïts amb llots de depuradora com a esmena orgànica: resultats a curt i mig termini

Es van seleccionar un conjunt de set jaciments de pedreres de calcària, restaurats fa dotze anys amb tecnosols, tots situats a la zona climàtica mediterrània de Catalunya. Cada lloc experimental va correspondre a un Tecnosol construït amb llots de depuradora, i una àrea de control veïna amb el mateix substrat mineral però sense addició de llots. Les condicions climàtiques als diferents llocs difereixen principalment en termes de disponibilitat d'aigua, ja que la precipitació mitjana anual va oscil·lar entre 400 i 700 mm (de clima mediterrani humit a semiàrid).

Abans de la restauració, les àrees van ser utilitzades per a l'explotació de pedra calcària per a la producció d'àrids o formigó. Els llocs avaluats (esmenats amb llots i controls) tenen una superfície mitjana de 3000 m² i cobreixen diferents orientacions, des de la més favorable (orientació N) fins a la més desafiant (orientació S). El tipus geomorfològic dominant és el terraplè de terrassa/berma amb pendents pronunciats, alguns dels quals s'aproximen als 45°. El subsòl dels terraplens està constituït principalment per fraccions fines i/o rocoses provinents de runes d'extracció o excavacions, i de vegades amb runes de voladures.

El substrat mineral utilitzat per a la construcció del Tecnosol consistia principalment en residus miners (rebuigs de voladura i de planta), de vegades barrejats amb terra vegetal. En alguns casos, la pedregositat va ser molt alta (superior al 80%), amb una alta proporció de carbonats i molt baix contingut de matèria orgànica. Els llots de depuradora van consistir en llots digerits anaeròbiament provinents de plantes de tractament d'aigües residuals municipals de mida mitjana. Tots ells tenien qualitat suficient per ser utilitzats a l'agricultura, és a dir, tenien una estabilitat relativament alta (48% com a mitjana) i un baix contingut de metalls pesants. Com és habitual als fangs de depuradora, les concentracions de P eren molt altes. Els llots es van dosificar en funció del contingut de matèria orgànica, el grau d'estabilitat i les propietats del substrat mineral (pedregositat i densitat aparent).

Transcorreguts deu anys de la construcció dels tecnosols, els sòls esmenats amb fangs tenien continguts de matèria orgànica, N i P significativament més alts en comparació dels no esmenats, aconseguint un augment de més del doble en un dels llocs.

Alguns tecnosols no esmenats van ser clarament deficients en matèria orgànica, amb valors de SOC (Soil Organic Carbon) per sota del 0,5%. Aquestes diferències van ser encara més grans en el cas del N, on els tecnosols esmenats amb fangs tenien continguts més de tres vegades més grans en comparació dels no esmenats, que eren extremadament pobres en N, especialment quan només s'usaven rebutjos de mina com a substrat mineral.

A més, els continguts de P van mostrar el contrast més gran entre els sòls esmenats i control, amb continguts molt alts en els tecnosols esmenats amb fangs, que van ser deu vegades més grans que en els sòls no esmenats, on els valors van mostrar una clara deficiència.

Carboni orgànic del sòl (SOC), nitrogen Kjeldhal i fòsfor Olsen en tecnosols esmenats i no esmenats amb llots EDAR, 10 anys després de la seva construcció.

En comparar els valors de les propietats del sòl poc després de la construcció dels tecnosols (4-6 mesos) amb els resultats passats 10 anys (la figura que es mostra a baix), es va demostrar que el SOC va augmentar tant als sòls esmenats com als no esmenats. No obstant això, aquest augment va ser més gran en els tecnosols esmenats, amb un augment de 2,1, en comparació dels tecnosols no esmenats, amb un augment de 1,6. A més, els sòls esmenats van mostrar augments significatius al contingut de N després de 10 anys, encara que aquesta tendència no es va observar per al P, amb canvis no significatius, malgrat una tendència a l'augment

Contingut inicial (t0, 4-6 mesos) i als deu anys (t10) de carboni orgànic del sòl (SOC) en tecnosols esmenats i no esmenats amb llots EDAR.

Considerant només la capa superior del sòl (primers 20 cm de profunditat), el segrest de C orgànic mitjana en els tecnosols esmenats amb llots va ser de 28 Mg C·ha^-1 transcorreguts 10 anys, mentre que 9 Mg C·ha^-1 en els no esmenats, cosa que representa tres vegades més de segrest de C.

Després de 10 anys, la cobertura herbàcia seguia sent dominant a la majoria de les àrees avaluades, independentment del tractament. La cobertura herbàcia mitjana a totes les parcel·les va ser inferior al 50%.

Restauració del sòl a abocadors i talussos de carretera amb bioestabilitzats i digestats de residus sòlids urbans

Es van incloure a l'estudi materials de sis de les vuit plantes de tractament mecànic-biològic existents a Catalunya el 2016. La selecció es va realitzar per tal d'incloure tota la varietat de residus orgànics municipals tractats en aquestes plantes: tres productores de bioestabilitzat (CLO , codis de planta A, B, D), dues productores de digestat (DGT, codis de planta C, F) i una produint bioestabilitzat a partir de digestat (C+DGT, codi de planta E).

Es van realitzar tres proves pilot a diferents escenaris de restauració: un talús d'abocador (Lloret de Mar, LM) i dos talussos de carretera (Olost, OL; Terrassa, TE), ubicats en diversos escenaris climàtics mediterranis i utilitzant diferents tipus de sòl.

Les esmenes es van barrejar a una dosi de 20 kg·Mg^-1 de sòl, excepte DGT-COL, que es va aplicar a una dosi de 40 kg·Mg^-1 al talús d'Olost.

Un mes després de la reposició dels sòls esmenats, tots els tractaments van mostrar més cobertura herbàcia que els controls, excepte alguns tractaments als talussos de la carretera d'Olost (CLO-AOL i CLO-BOL). A més, CLO-AOL i CLO-BOL presenten cobertes vegetals per sota dels controls del talús de la carretera de Terrassa i de l'abocador de Lloret de Mar (CTRTE i CTRLM, respectivament) que són molt menys fèrtils que CTROL.

Quatre mesos després de l'aplicació dels tecnosols als talussos, les parcel·les amb una dosi d'aplicació de 20 g·kg^-1 de DGT van mostrar gairebé dues vegades més cobertura vegetal que els controls (com es mostra a la figura). Aquesta diferència va ser encara més gran quan els sòls de control eren extremadament pobres en matèria orgànica i nutrients, com els de Terrassa.

Pel que fa als tractaments CLO, els seus efectes van ser dependents de la qualitat del sòl original. En sòls relativament fèrtils com els d'Olost, tots els tractaments CLO van mostrar un menor desenvolupament de cobertura vegetal que els controls, especialment CLO-AOL i CLO-DOL, que després de quatre mesos va resultar en parcel·les sense vegetació. Per contra, a sòls molt pobres, com els de Lloret de Mar (CTRLM), l'aplicació de CLO va promoure el desenvolupament de la vegetació.

Cobertura herbàcia en parcel·les restaurades amb sòl esmenat amb CLO/DGT, 4 i 6 mesos després de l'aplicació dels tecnosols. Els codis de tractament indiquen el residu assajat (control:CTR; bioestabilitzat:CLO; digestat:DGT; bioestabilitzat de digestat:C+DGT) i el lloc (OL: Olost; Te: Terrassa: LM: Lloret de Mar).

Recomanacions d’utilització

En base a aquestes i altres experiències s'han establert una sèrie de criteris i condicionants per aplicar esmenes orgàniques en treballs de restauració, que es recullen en format de fitxes resum (Aplicació d’esmenes orgàniques en la restauració de sòls degradats. Fitxes tècniques. Disponible). Aquestes fitxes estableixen la qualitat mínima que cal exigir als sòls abans i després d'esmenar (granulometria, contingut en carbonats, matèria orgànica, pH, CE, metalls pesants, entre d'altres), així com als principals residus i productes orgànics disponibles per a ser utilitzats com a esmenes (la taula amb les recomanacions es pot veure a l’article complet, Taula 2).

També s'estableixen els criteris per avaluar l'aptitud dels emplaçaments que cal restaurar amb els sòls esmenats. Tota aqusta informació i les fitxes van adreçades principalment a tècnics i professionals d'obres responsables de les tasques de restauració de sòls, que no han de tenir forçosament coneixements específics en agronomia o restauració ambiental. L'objectiu és fomentar l'ús d'aquestes esmenes que permeten segrestar carboni orgànic als sòls restaurats alhora que faciliten el desenvolupament d'una coberta vegetal que redueix la vulnerabilitat del sòl davant dels processos erosius i millora l'estabilitat dels talussos.

Autores

Redactat per: Marga Torre i Eugènia Àlvarez

Per saber-ne més: Eugènia Àlvarez

L'article compler el teniu aquí: File:2022 05 17 Articulo EsmenesOrgàniques CongresoGranada.pdf