Nous manquons d'eau pour faire pousser de la nourriture. Changement climatique, la croissance démographique et les demandes croissantes sur les systèmes d'eau douce mettent à rude épreuve l'approvisionnement en eau agricole.

Le Centre d'Excellence CONSERVE, basé à l'École de santé publique de l'Université du Maryland, dirige l'effort pour développer et adopter des coffres-forts, stratégies d'irrigation alternatives qui soutiendront la production alimentaire. Il s'agit notamment de l'utilisation de sources d'eau non traditionnelles comme les eaux usées à traitement avancé (eau récupérée), eau saumâtre, et les flux de retour.

Dans un numéro spécial de la revue Recherche environnementale , membres de l'équipe du Centre, dirigé par le Dr Amy R. Sapkota à l'École de santé publique de l'Université du Maryland, présentent 15 articles de recherche qui traitent de la façon dont nous pouvons atteindre la sécurité hydrique et alimentaire et protéger la santé publique dans un climat changeant.

Voici quelques faits saillants :

Nous manquons d'eau souterraine, nous devons donc trouver des sources alternatives.

Niveaux des eaux souterraines dans la région médio-atlantique, qui est généralement considérée comme riche en eau, ont considérablement diminué au cours des 15 dernières années selon une étude menée par Rachel Rosenberg Goldstein et ses collègues de l'Université du Maryland. Leurs conclusions appellent à l'exploration de sources d'eau d'irrigation non traditionnelles et soulignent la nécessité de comprendre l'impact des demandes en eau agricoles, tendances climatiques et prélèvements non agricoles sur les niveaux des nappes phréatiques.

Les perceptions négatives et le manque de connaissances sont les principaux obstacles à l'acceptation des sources d'eau d'irrigation non traditionnelles.

Bien que les sources d'eau d'irrigation non traditionnelles soient largement utilisées en agriculture depuis des siècles et que de nombreuses études aient démontré leur innocuité, Channah Rock de l'Université de l'Arizona et Rachel Rosenberg Goldstein de l'Université du Maryland et leurs collègues ont constaté qu'il restait des préoccupations liées à la qualité et à la sécurité de ces sources d'eau.

Une étude menée par Kent Messer de l'Université du Delaware et ses collègues a révélé que les consommateurs préfèrent l'eau de pluie récoltée aux autres sources d'eau d'irrigation non traditionnelles. Une autre étude de ce groupe a montré que les consommateurs qui n'ont jamais entendu parler de l'eau récupérée sont moins disposés à payer pour des produits irrigués avec, mais encadrer et marquer positivement l'eau récupérée peut améliorer la volonté des consommateurs d'acheter des produits cultivés avec cette source d'eau.

De la même manière, selon une étude des agriculteurs américains des membres de l'équipe CONSERVE à l'Université du Maryland, la volonté des agriculteurs d'utiliser de l'eau d'irrigation non traditionnelle augmentait lorsqu'ils connaissaient les sources d'eau non traditionnelles, et quand ils ont appris que la qualité de l'eau d'irrigation non traditionnelle était aussi bonne ou meilleure que les sources d'eau actuelles des agriculteurs.

L'eau d'irrigation non traditionnelle est prometteuse, mais nous devons d'abord la nettoyer.

Sources d'eau d'irrigation non traditionnelles, comme l'eau récupérée et les retours d'eau, promettent une utilisation élargie dans l'agriculture, mais des traitements supplémentaires peuvent être nécessaires pour réduire les contaminants microbiens et chimiques.

Une étude dirigée par Shirley Micallef de l'Université du Maryland et ses collègues ont trouvé la bactérie Salmonella enterica, y compris les souches connues pour causer des maladies humaines et les souches multirésistantes, dans l'eau de rivière non traitée de la péninsule de Delmarva. Une autre étude de Sadhana Ravishankar de l'Université d'Arizona et de ses collègues a révélé qu'en Arizona, les eaux récupérées se sont révélées positives pour les bactéries indicatrices fécales et les eaux de retour se sont révélées positives pour Salmonella enterica et E. coli toxinogène shiga O145.

Les sources d'eau d'irrigation non traditionnelles comme l'eau d'étang non traitée, Eau récupérée, et produire de l'eau de l'usine de traitement peut également contenir des contaminants chimiques, y compris les herbicides, antibiotiques et stimulants, qui varient selon les saisons selon une étude menée par Amir Sapkota de l'École de santé publique de l'Université du Maryland et ses collègues.

Nous nous améliorons dans l'échantillonnage et le traitement de l'eau non traditionnelle.

Une étude menée par Manan Sharma du USDA Agricultural Research Service et des collègues de l'Université du Maryland Eastern Shore, l'Université du Delaware et l'Université du Maryland décrivent un dispositif de flottation nouvellement développé qui permet la collecte d'échantillons d'eau de surface à une profondeur constante tout en protégeant les cartouches d'échantillons des sédiments. Une autre étude dirigée par Amy Sapkota de l'École de santé publique de l'Université du Maryland explique comment l'ajout d'un agent de trempe au chlore, thiosulfate de sodium, aux échantillons d'eau récupérés lors de la collecte des échantillons permet un comptage bactérien précis basé sur la culture sans impact négatif sur les profils bactériens générés par les méthodes de séquençage de nouvelle génération.

Kalmia Kniel de l'Université du Delaware et ses collègues ont évalué la filtration sur sable de fer à valence zéro (ZVI) et ont découvert que le ZVI est une technologie prometteuse et peu coûteuse à la ferme qui peut traiter l'eau récupérée de manière à répondre aux directives fédérales recommandées pour l'irrigation agricole. Manan Sharma du Service de recherche agricole de l'USDA et Amy Sapkota de l'École de santé publique de l'Université du Maryland et leurs collègues ont également découvert que la filtration sur sable ZVI réduisait considérablement les mélanges de plusieurs classes d'antimicrobiens présents dans l'eau recyclée traitée à des concentrations proches de celles détectées dans l'eau potable. eau du robinet de qualité.

Une étude menée par Sadhana Ravishankar de l'Université de l'Arizona a également montré que l'ozone, en combinaison avec des antimicrobiens à base de plantes, peut éliminer efficacement les bactéries de l'eau contaminée et pourrait être une alternative aux désinfectants conventionnels actuellement utilisés pour le lavage et la transformation des produits.

Nous devons mettre en œuvre les bons critères pour les tests de qualité de l'eau.

Les réglementations des États pour l'eau recyclée sont généralement plus strictes que les réglementations fédérales pour l'eau agricole, selon une étude menée par Channah Rock de l'Université de l'Arizona et ses collègues. Les résultats, montrant que le risque de maladie de la laitue cultivée avec de l'eau d'irrigation recyclée qui répond aux normes au niveau de l'État est inférieur au risque pour la laitue cultivée avec de l'eau qui répond aux normes fédérales, souligner la nécessité de réévaluer les lignes directrices fédérales actuelles pour refléter les pratiques du monde réel.

Au-delà de cette compilation d'articles de recherche, l'équipe CONSERVE est activement engagée dans la sensibilisation et l'éducation, en partenariat avec les agriculteurs et les communautés pour faciliter la réutilisation de l'eau sûre et la recherche de moyens d'appliquer les nouveaux résultats de la recherche pour soutenir les communautés vulnérables du Maryland et du monde entier.

Parmi leurs initiatives figure une collaboration menée par Hood College et la Religious Coalition for Emergency Human Needs dans le Maryland. La collaboration aide à fournir aux familles vulnérables des aliments sains provenant d'un jardin communautaire irrigué avec de l'eau de pluie récoltée sur les toits. Les membres de l'équipe CONSERVE travaillent également avec des collègues de l'Institut d'études environnementales Arava à Ketura, Israël, et les agriculteurs de Cisjordanie pour faciliter la réutilisation sûre des eaux grises domestiques pour l'irrigation agricole. En outre, l'équipe collabore avec des scientifiques de l'Université hébraïque de Jérusalem, établir des relations avec les communautés dans les pays souffrant d'insécurité alimentaire comme l'Éthiopie et le Népal pour mettre en œuvre des méthodes efficaces pour produire plus de nourriture avec moins d'eau.