1. El suelo: composición, textura y estructura. 1.1. Concepto de suelo. Edafología y edafosfera El suelo se puede definir de forma geológica como la capa superficial, disgregada y de espesor variable que recubre la corteza terrestre procedente de la meteorización mecánica o química de la roca preexistente Pero también podríamos considerarlo como una visión ecológica, como una interfase entre la geosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera, pues está constituido por componentes de todos ellos. Esa interfase es lo que denominamos edafosfera Por esta razón se puede decir que es un ecosistema necesario para que se cierren los ciclos materiales del resto de los ecosistemas terrestres
1.1. Concepto de suelo. Edafología y edafosfera La edafología (del griego edafos, "suelo y logía, "estudio", "tratado") es la ciencia que estudia la composición y naturaleza del suelo en su relación con las plantas y el entorno que le rodea La importancia del suelo radica en el hecho de que sirve de asiento a la vegetación, de la que depende la agricultura, que es la base de la subsistencia humana y de la existencia de la vida en la Tierra, ya que hace posible el reciclado de materia en los demás ecosistemas terrestres.
1.2. Composición del suelo: fase sólida, líquida y gaseosa En el suelo coexisten los tres estados de la materia, distribuidos en dos tipos de componentes: Inorgánicos, que comprenden aire (oxígeno y CO2), agua y componentes minerales procedentes de la meteorización de la roca madre, que suelen ser fragmentos de rocas (cantos, gravas, arenas, limos y arcillas) y sales minerales (sulfatos, carbonatos, nitratos, fosfatos y óxidos de distinto tipo) Orgánicos, constituidos por materia orgánica que no ha sufrido procesos de transformación (restos de hojas, ramas, excrementos y cadáveres de cualquier tipo de animal) y microorganismos diversos (bacterias y hongos) que forman el humus a partir de una serie de transformaciones parciales de la materia orgánica, cuya estructura original deja de ser reconocible Grava Arena Limo Arcilla Determi-na la TEXTURA Sales minerales Determi-na la RIQUEZA del suelo Humus Determi-na la PRODUCT IVIDAD del suelo
1.3. Textura. Concepto y tipos (arenosa, limosa y arcillosa) Tema 7. La Edafosfera El término textura se usa para representar la composición granulométrica del suelo. Es decir, la proporción de las distintas partículas minerales: arena (2-0,02mm), limo (0,02-0,002mm) y arcilla (<0,002mm).
1.4. Estructura de un suelo Es la disposición y estado de agregación de las partículas del suelo Los espacios entre estos agregados se llaman poros, por ellos circulan aire y agua. Tiene gran importancia sobre las propiedades del suelo como son la permeabilidad, dureza, aireación...
1.4. Estructura de un suelo Se clasifican en: - Sin estructura. - Estructura granular; más o menos esféricos. - Laminar; se forman agregados aplanados. - Estructura poliédrica; con agregados poliédricos más o menos regulares. Si tiene aspecto de columna se llama columnar. Los componentes sólidos, no quedan sueltos y dispersos, sino más o menos aglutinados por el humus y los complejos órganominerales, creando unas divisiones verticales denominadas horizontes del suelo.
1.4. Importancia de la porosidad y permeabilidad en la textura y estructura La porosidad representa el porcentaje total de huecos que hay entre el material sólido de un suelo. Es un parámetro importante porque de él depende el comportamiento del suelo frente a las fases líquida y gaseosa, y por tanto vital para la actividad biológica que pueda soportar. La permeabilidad representa la facilidad de circulación del agua en el suelo. Es un parámetro muy importante que influirá en la velocidad de edafización y en la actividad biológica que puede soportar un suelo. Está condicionada fundamentalmente por la textura y la estructura.
2. Los procesos edáficos: la formación del suelo 2.1. Etapas del proceso de formación de un suelo El proceso de formación del suelo se llama edafogénesis. El proceso se realiza en sucesivas etapas. Estas etapas transcurren paralelamente al mecanismo de sucesión ecológica de la comunidad que sustenta. Madurando a la par que ésta tiende a alcanzar su climax.
2.1. Etapas del proceso de formación de un suelo Primero, la meteorización de la roca madre debido a los agentes climáticos, provocando por una parte una disgregación física de sus componentes, y por otra una alteración química de sus constituyentes mineralógicos (meteorización física y química).
2.1. Etapas del proceso de formación de un suelo Sobre este sustrato alterado y sobre la roca desnuda se asientan los primeros colonizadores, líquenes, cianobacterias (fotosintéticas y autótrofas también) y musgos. De esta forma se transforma el sustrato sobre el que se asientan las bacterias, algas y hongos del suelo (meteorización biológica). También los restos de estos seres vivos aportan materia orgánica al suelo.
2.1. Etapas del proceso de formación de un suelo Cuando existe una capa de algunos mm de material meteorizado pueden aparecer los primeros vegetales con raíz. Estos aceleran su meteorización (meteorización biológica). Aparecen horizontes los
2.2. Diferenciación del perfil: Horizontes del suelo En el suelo se observan una serie de capas que reciben el nombre de horizontes o niveles, cuyo número está directamente relacionado con el grado de madurez del suelo.
2.2. Diferenciación del perfil: Horizontes del suelo Horizonte A (de lixiviado): pocas sales minerales (pues éstas son arrastradas por las aguas al infiltrarse) y rico en humus por la abundancia de raíces. Se subdivide en: - Nivel A0, constituido por hojas caídas (hojarasca) y restos de animales no descompuestos; - Nivel A1, de color oscuro, humus, que forma agregados con la materia mineral, confiriendo al suelo su estructura y su capacidad para retener agua e iones nutritivos de carga positiva; - Nivel A2, donde la materia mineral domina y el lavado es más intenso.
2.2. Diferenciación del perfil: Horizontes del suelo Horizonte B (de precipitación o acumulación): pobreza en humus (color claro) y acumulación de sales de calcio, aluminio o hierro procedentes de los niveles superiores.
2.2. Diferenciación del perfil: Horizontes del suelo Nivel C: fragmentos procedentes de la meteorización mecánica y/o química de la roca madre subyacente. Roca madre: material original sobre el que se desarrolla el suelo.
3. Factores formadores del suelo (factores edafogenéticos) a. Factores físicos Clima: condiciona el tipo de meteorización de la roca madre. -A mayor temperatura y humedad mayor es la meteorización y la actividad de los seres vivos. -Balance hídrico o equilibrio entre las entradas (precipitación, P) y las salidas (evaporación, E). -P > E, lixiviado de iones y su arrastre hacia los horizontes inferiores del suelo; -P < E, ascenso capilar de sales hacia horizontes superiores (caliches). - Aumento de temperatura: incrementa la velocidad de las reacciones químicas y biológicas.
a. Factores físicos (y 2) Naturaleza de la roca madre. -aporta al suelo sus componentes minerales e influye en la formación del suelo por su mayor o menor resistencia a la meteorización. Topografía: como la orientación (más o menos humedad) o la pendiente: - suelos llanos: menos erosión, más meteorización, más infiltración, en conclusión suelos profundos. - suelos en pendiente: más erosión, menos infiltración, menos suelo. Tiempo: el suelo se regenera a un ritmo mucho más lento que se destrucción (1 cm / 500 años, aproximadamente).
b. Factores biológicos Los vegetales son los que aportan mayor cantidad de materia orgánica al suelo, además de contribuir a la meteorización física por el crecimiento de las raíces y a la química por carbonatación (el CO 2 expulsado por las raíces junto con el H 2 O del suelo degradan las calizas). Las plantas también ascienden (a través de las raíces) los iones (Ca 2+, Mg 2+, K +...) Las bacterias y hongos son los agentes formadores del humus y descomponen la materia orgánica en inorgánica para el crecimiento de las plantas. En los climas fríos el crecimiento de las bacterias y hongos es lento, y por tanto, el humus se puede acumular sobre el suelo. En los climas muy cálidos y húmedos, la acción de los descomponedores es intensa y toda la vegetación muerta es oxidada rápidamente. El humus es casi inexistente.
b. Factores biológicos (y 2) Algunos animales como la lombriz de tierra remueven el suelo mezclando sus componentes. Los seres humanos influyen negativamente en el suelo al removerlo por las prácticas agrícolas, al eliminarlo en las actividades mineras o al contaminarlo. También lo deterioran por la deforestación, incendios, sobre carga ganadera Los seres humanos también pueden influir de forma positiva al abonar, reforestando
Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse sobre la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y los seres vivos. a) Enumere y explique los principales factores que condicionan la formación del suelo (1.25 puntos). b) Haga un dibujo esquemático de los horizontes que podemos distinguir en el perfil de un suelo bien desarrollado y explique las características de cada uno de ellos (0.75 puntos) Selectividad, Junio 2012
4. Clasificación actual de suelos En la actualidad para clasificar cualquier suelo en todo el mundo se utilizan dos taxonomías o clasificaciones aceptadas internacionalmente la Soil Taxonomy (clasificación americana de USDA, United States Department of Agriculture) y la clasificación europea de suelos elaborada por la FAO (También llamada WRB, Base referencial mundial para recursos del suelo) En los primeros tiempos las clasificaciones eran locales (había una clasificación francesa, clasificación inglesa, etc.) Las dos clasificaciones actuales están basadas en características de los suelos medidas objetivamente y exactamente cuantificadas En el caso de la Soil Taxonomy se tienen además en cuenta aspectos climáticos tales como regímenes de humedad y temperatura
6. La degradación del suelo: Erosión Tema 7. La Edafosfera La degradación del suelo es la pérdida de la productividad de un suelo, debido a la contaminación, una disminución de la fertilidad y/o erosión. Con el término desertización entendemos el proceso de degradación ecológica por el cual la tierra productiva pierde parte o todo su potencial de producción, lo que lleva a la aparición de las condiciones desérticas Puede tener un origen natural o inducido por causas humanas (antrópico). a) Factores Naturales: climáticos, características edáficas, sustrato litológico, topografía y cobertura vegetal. b) Factores Antrópicos: deforestación, pastoreo excesivo, prácticas agrícolas inadecuadas, extensión inadecuada del regadío, sobreexplotación de acuíferos, minería y canteras a cielo abierto, roturación de terrenos marginales y abandono de tierras de cultivo. En general, la desertización resulta de la confluencia de factores climáticos (sequía, precipitaciones esporádicas y torrenciales) con otros debidos a la acción humana (exceso de riego, cultivos en zonas de pendiente, sobrepastoreo, etc.).
Tipos de degradación del suelo (1) Tema 7. La Edafosfera Degradación biológica: - Tiene lugar por la pérdida de la cubierta vegetal y disminución del porcentaje de la materia orgánica. - Talas, incendios, sobrepastoreo, sequía, - También por eliminación de los restos de las cosechas, quema de rastrojos, empleo de herbicidas, eliminación de los organismos formadores del humus, como las lombrices (los plaguicidas matan también a los animales beneficiosos) y el uso de fertilizantes químicos que no aportan materia orgánica.
Tipos de degradación del suelo (2) Tema 7. La Edafosfera Degradación física: - Se produce pérdida de estructura. - Prácticas de cultivo inadecuadas: la roturación a favor de pendiente que favorece la erosión, la mezcla de horizontes por la roturación profunda - La compactación superficial: altera la estructura del suelo disminuyendo la permeabilidad y aireación, es producida por maquinaria pesada o por pisoteo tanto del ganado como de personas.
Tipos de degradación del suelo (y 3) Tema 7. La Edafosfera Degradación química: a) Salinización. - Presencia en el suelo de una o varias sales en concentraciones muy elevadas. - Puede ser de origen natural (meteorización de los minerales del suelo) o de origen antrópico (riego con aguas no adecuadas). -Esto impide a las raíces de las plantas absorber agua por ósmosis cuando la concentración de sales es mayor en el suelo que en la raíz. - La salinización está reduciendo la productividad en una cuarta parte de las tierras de regadío en todo el mundo. b) Contaminación química. - Abuso de fertilizantes inorgánicos para compensar la pérdida de fertilidad natural o el uso de plaguicidas. - Fenómenos de contaminación: lluvia ácida, contaminación por metales pesados (Pb, Cd, Hg ) liberados por las industrias y por aguas residuales urbanas con alta carga contaminante.
Erosión Es el proceso de sustracción de roca al suelo intacto, generalmente por acción de corrientes superficiales de agua o viento, por cambios de temperatura o por gravedad. Es la pérdida de suelo. La erosión implica denudación y transporte, ya que los agentes erosivos como el viento, el agua y el hielo denudan el terreno transportando los materiales erosionados hacia otra parte donde sedimentaran. Las dos erosiones más importantes son la provocada por el agua (hídrica) y la provocada por el viento (eólica). En climas con pocas precipitaciones, la eólica es la erosión predominante, pero en nuestra región predomina la erosión hídrica, ya que aunque las precipitaciones son escasas éstas aparecen de forma tormentosa.
Tipos de erosión Si tenemos en cuenta el agente climático, podemos clasificar la erosión en hídrica y eólica. a) Hídrica: - Su intensidad depende de la cantidad de lluvia y de su duración. - También de la naturaleza del suelo (permeabilidad y cohesión). - De factores topográficos: pendiente. - Abundancia de vegetación. b) Eólica: - Su intensidad depende de la fuerza del viento. - Partículas del suelo cohesionadas o disgregadas. - Presencia de vegetación.
Formas de erosión hídrica. a) Arrastres de suelos en superficie: - Laminar, las partículas de suelo son transportadas por el flujo de agua de lluvia superficial al río y sistemas de corriente. - En surcos, se forman surcos irregulares favoreciendo la remoción de la parte superficial del suelo. El agua de escorrentía se concentra y se abren incisiones de centímetros o decímetros En forma de regueros. - En cárcavas, Las aguas de escorrentía abren surcos de tamaño métrico o decamétrico que progresan en profundidad y anchura, originando los llamados bad lands
Formas de erosión hídrica. b) Movimientos en masa: - Deslizamientos del terreno, se producen cuando tenemos unas rocas sueltas sobre una superficie inferior rígida. - Coladas de barro, materiales blandos embebidos en agua que se desplazan a favor de la pendiente. Es un flujo continuo y rápido. Puede ser consecuencia de hielo-deshielo o de los volcanes y movimientos sísmicos.
7. Consecuencias de la Erosión -Disminución del rendimiento de los cultivos - Colmatación de embalses - Pérdida de recursos naturales (suelo, agua y material vegetal) y paisajes como lugares verdes de ocio y recreo. Deterioro de la calidad de vida - Disminución de la recarga de los acuíferos - Aumento de la frecuencia y gravedad de las inundaciones -Al colmatar los embalses, menor producción de energía. También al llevar el agua más sedimentos menos eficacia de las depuradoras - Desertificación degradación del suelo física, química y biológica, que lo incapacita para sustentar vegetación productiva, produciéndose con el tiempo la formación de una zona desértica
8. Desertización Se llama desertización a la transformación de tierras usadas para cultivos o pastos en tierras desérticas o casi desérticas (con una disminución de la productividad del 10% o más). Cuando está provocado por la actividad humana se le suele llamar desertificación. Causas: desaparición de la cobertura vegetal, la erosión o la contaminación y la salinización
9. Regeneración y protección de suelos Tema 7. La Edafosfera a) Consecuencias socio-económicas de la desertización: - Disminución de las cosechas - Disminución de la producción animal - Pérdida de especies con interés económico - Movimientos migratorios - Pérdida de conocimiento ecológico tradicional - Pérdida de estructuras agrícolas tradicionales - Cambios en los patrones de uso de la tierra b) Medidas de regeneración de carácter forestal y agrícola: El mejor medio de controlar la erosión de las tierras cultivadas es dar a cada una de ellas un uso compatible con sus características (ordenación del territorio), plantando las especies vegetales de mayor cobertura en cada caso y fomentando una rotación de cultivos para poder lograr una producción alta y sostenible en el tiempo
c) Planes de recuperación de zonas erosionadas: Aumentar la infiltración y evitar la escorrentía mediante cultivos adecuados y aplicando técnicas de arado que sigan las curvas de nivel, o aterrazado con muros que impidan la erosión. Evitar el retroceso de los barrancos mediante la construcción de diques en las cárcavas o repoblaciones forestales. Abandono de cultivos en zonas marginales o con excesiva pendiente, transformación de los mismos en pastizales estables con una cantidad de ganado adecuado a su capacidad de producción de hierba. Reforestación e instalación de cortafuegos que impidan la extensión de los incendios.
d) Otras: Aplicación de medidas contra la erosión eólica: - reduciendo la erosividad del viento mediante acciones que modifiquen su velocidad y turbulencia, como la instalación de barreras cortaviento de tipo vegetal o artificiales; - y mediante el aumento del recubrimiento del suelo Disminuyendo la erosión provocada por las obras: - Las construcciones lineales producen cortes en la laderas, dan lugar a la formación de regueros, cárcavas y deslizamientos que llevan a una intensa y progresiva erosión; - Para minimizar estos efectos o evitarlos se pueden tomar medidas, como la construcción adaptada a la geomorfología, la realización de cunetas, aliviaderos o drenajes adecuados y la repoblación de los taludes y muros de contención en lugares con peligro de deslizamientos
10. El problema de la desertización en la Región de Murcia Tema 7. La Edafosfera Por factores naturales (periodos de sequía seguidos en ocasiones por lluvias torrenciales) como por los antrópicos (usos del suelo) La erosión hídrica y la desertificación constituyen una de las más frecuentes y graves causas de la degradación del territorio Proceso: 1. Intensa deforestación en tiempos pasados; 2. Roturación e invasión agrícola y ganadera de las áreas originariamente arboladas; 3. Posterior abandono de muchas de estas tierras; 4. Incendios La recuperación de la vegetación natural se ve seriamente dificultada por las características del clima y por la lentitud del proceso ecológico de la sucesión (la reforestación es complicada) La salinización por usar aguas de poca calidad, el laboreo excesivo, la gran cantidad de fitosanitarios empleados (insecticidas, herbicidas, fungicidas...), el excesivo uso de fertilizantes químicos... degradan el suelo aumentando la desertificación en la Región de Murcia