El suelo. Recursos de la biosfera




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TEMA 11.- EL SUELO. RECURSOS DE LA BIOSFERA.
La Biosfera, además de su biodiversidad, nos ofrece una serie de recursos, como alimentos, madera, minerales, etc. El suelo es la base de ellos, ya que todos excepto la pesca dependen de él. Por eso es importante su estudio para conocer su estado de conservación y deterioro, delimitando las zonas susceptibles para poder adoptar medidas de protección adecuadas.

El principal problema es la erosión que afecta a muchos países, entre ellos, España. La erosión es un proceso natural que por desgracia se ve agravado por la acción del hombre, que deforesta, cultiva de forma inadecuada, contamina y sobreexplota acuíferos.

Estudiaremos en primer lugar el suelo, sus interfases, y luego los recursos forestales, agrícolas, ganaderos, la pesca, etc.
1.- DEFINICIÓN DE SUELO. IMPORTANCIA.

El suelo es una capa superficial, disgregada y de espesor variable que recubre la corteza terrestre; procede de la meteorización mecánica y química de una roca preexistente. Es una interfase entre los sistemas Biosfera, Hidrosfera, Geosfera y Atmósfera. Es necesario para que se cierren los ciclos de la materia.

Su importancia radica en sus usos: soporte de plantas, de edificios, de vías de comunicación, fuente de recursos minerales y de materiales de construcción, de recursos geológicos y paleontológicos, testimonios de la evolución del planeta. Además es receptor de impactos (contaminación, sobreexplotación, erosión, desertización, etc.)
2.- COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DEL SUELO.

2.1.- Componentes del suelo.

  • Inorgánicos.

    • Componentes sólidos procedentes de la meteorización de la roca madre, (50% del total de compuestos inorgánicos). Dentro de ellos, determinan la textura del suelo los tamaños de partículas, de mayor a menor: gravas, arenas, limos y arcillas, y determinan la riqueza las sales minerales: SO42-, CO32-, NO2-, NO32-, PO42-, PO3-, óxidos. Las arenas permiten la circulación del agua y las sales, las arcillas impiden dicha circulación y los limos tienen características intermedias. Un suelo con los tres tipos de materiales se dice que es equilibrado.

    • Agua en un 25%.

    • Aire en un 25%: CO2, O2.

  • Orgánicos.

    • Materia orgánica que no se ha transformado aún (hojarasca, ramas, excrementos, cadáveres de animales, microorganismos como bacterias, hongos, etc.)

    • Humus: es la materia orgánica que ya ha comenzado a transformarse y mineralizarse gracias a los microorganismos descomponedores. Confiere un carácter ácido al suelo. Está íntimamente ligado a las arcillas, formando complejos oligominerales. Gracias a estas uniones el humus queda retenido en las capas superiores del suelo y puede ser aprovechado por las plantas.

2.2.- Estructura del suelo = perfil del suelo.

El perfil de un suelo es un esquema de las diferentes capas que presenta si lo observamos en sentido vertical. Cada capa horizontal es un horizonte o nivel. El número de horizontes depende del grado de madurez del suelo, que a su vez depende del clima.

Si tuviéramos un suelo completamente formado observaríamos las siguientes capas:




  • Horizonte A de lixiviado. El más superficial, contiene una gran cantidad de humus, por lo que su color es oscuro. Es un horizonte de lavado, las sales minerales son arrastradas hacia abajo por el agua. En esta zona se hallan las raíces de las plantas y se divide a su vez en varios estratos:

    • Nivel A0. Compuesto por hojarasca y residuos orgánicos sin descomponer o muy ligeramente descompuestos.

    • Nivel A1. De color oscuro, pues está formado por humus agregado a materia mineral, confiriendo al suelo su capacidad para retener agua y cationes.

    • Nivel A2. De color claro, aquí domina la materia mineral y el lavado es más intenso. Es una zona de transición al siguiente horizonte.

  • Horizonte B de precipitación. También llamado subsuelo, a veces tiene colores claros por su pobreza en humus y la acumulación de sales de calcio, aluminio o hierro procedentes de los niveles superiores.

  • Horizonte C. Formado por fragmentos procedentes de la meteorización de la roca madre original, o bien por fragmentos depositados por el agua o el viento.

  • Roca madre (horizonte D). Es el material original sobre el que se desarrolla el suelo. Puede ser de distinta naturaleza: una roca dura, compacta e impermeable, una roca blanda, o incluso materiales sueltos.


3.- PROCESO DE FORMACIÓN DE UN SUELO.

La formación de un suelo es un proceso lentísimo (100 – 10.000 años) que se realiza en sucesivas etapas sobre todas las rocas de la superficie terrestre, transcurriendo paralelamente al fenómeno de sucesión ecológica. Se dice que un suelo alcanza la madurez cuando la sucesión ecológica consigue el clímax. Existen diversos factores que condicionan la formación de un suelo.
3.1.- Factores que condicionan la formación del suelo.

  1. Climáticos. Condicionan el tipo de meteorización de la roca madre y su evolución. Los componentes climáticos más influyentes son:

    1. El balance hídrico (equilibrio entre las entradas por precipitación y las salidas por evaporación), de modo que si predomina la precipitación aumenta la lixiviación o lavado de iones hacia abajo, y si predomina la evaporación aumenta el ascenso de sales por capilaridad, aflorando y formando costras superficiales o caliches.

    2. El aumento de Tª, que incrementa la velocidad de las reacciones químicas y biológicas que se producen en el suelo.

  2. La topografía. La pendiente favorece la erosión, dificultándose la formación del suelo; la orientación al sol determina la existencia o no de humedad.

  3. La naturaleza de la roca madre. Algunas rocas, como arcillas y calizas, son blandas y fáciles de meteorizar, mientras que otras son duras y difíciles de transformar como el granito.

  4. La actividad biológica. Si hay muchos organismos descomponedores contribuyen a la formación del suelo, pues transforman la materia orgánica contenida en él.

  5. El tiempo. Muy importante, pues el suelo se forma a un ritmo lentísimo (en nuestras latitudes se genera 1 cm. de suelo cada 500 años), y sin embargo su destrucción puede ser rapidísima. Por eso el suelo se considera como un recurso no renovable.


3.1.- Edafogénesis o proceso de formación de un suelo.

El suelo es el resultado de la alteración de la materia mineral bajo la acción de diversos factores climáticos y bióticos. La edafogénesis consta de tres fases:

  1. Descomposición y alteración del material original. Se produce por meteorización física o mecánica, química y biológica.

  2. Formación de materia orgánica o humus. Al irse fragmentando las rocas pueden irse enraizando plantas que continúan el proceso de ruptura. Como cada vez crecen más, muchos animales comienzan a instalarse allí. Cuando todo va muriendo, será descompuesto y formará una cubierta llamada humus.

  3. Formación y transporte de material soluble. El agua de lluvia arrastra los materiales hacia abajo, provocando una diferenciación vertical. En épocas de sequía este proceso de arrastre o lavado se invierte, pues el agua asciende por capilaridad.


4.- CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS.

Existen suelos con una mayor dependencia del tipo de clima llamados zonales, mientras que los que son independientes del clima son los suelos azonales.

4.1.- Suelos zonales.

Coinciden con las zonas climáticas terrestres. En los polos o los desiertos no se forman horizontes, por lo que estudiaremos sólo los suelos de zonas climáticas intermedias.

4.1.1.- Zonas húmedas y frías: Podsoles.

  • Se dan en zonas de clima frío y en los templados frescos con muchas lluvias.

  • Es un suelo bastante ácido, pues contiene mucho humus de descomposición lenta.

  • Hay un fuerte lixiviado que provoca la migración de cationes al horizonte B, que es de color oscuro, mientras que el horizonte A2 es de color claro.

  • Típico de bosques de Coníferas (Taiga). En España existe en zonas de pinares situados sobre sustratos ácidos (granitos).

4.1.2.- Zonas templadas: suelos pardos.

  • Son el resultado de la alternancia de estaciones lluviosa-seca. En la estación húmeda se produce el lixiviado de iones, mientras que en la estación seca se produce su ascenso capilar. De ahí la formación de suelos pardos, de pH intermedio.

  • Hay una gran cantidad de necromasa y humus que se descompone muy lentamente debido a las limitaciones climáticas.

  • En estos suelos se desarrolla el bosque caducifolio (hayas, robles) y el esclerófilo (encinas).

  • En los lugares de clima continental, estos suelos reciben el nombre de Chernozen. Como no llueve casi, no pierden iones por lixiviado, presentando un horizonte A oscuro y rico en bases y humus, apto para el cultivo, y un horizonte B de color claro.

4.1.3.- Climas áridos: suelos rojos.

  • En lugares donde las precipitaciones son muy escasas el ascenso capilar de iones es constante. Esto da lugar a costras superficiales de yeso o sales, formándose caliches y rosas del desierto.

  • Los niveles superiores de estos suelos son pedregosos (debido a la existencia de vientos que arrastran las partículas finas), de un color rojizo y con muy poco humus.

  • Como en el nivel B se acumula arcilla y CaCO3, a estos suelos se les llama rojos.

4.1.4.- Zonas tropicales.

  • En estas zonas, las elevadas temperaturas (25ºC de media) y las abundantes precipitaciones favorecen la descomposición de la materia orgánica, con lo que no se llega a acumular humus y por eso el horizonte A es muy delgado.

  • La ausencia de humus hace que el suelo tenga un fuerte carácter básico, lo que provoca una intensa hidrólisis de la roca granítica. El cuarzo se disuelve, los minerales arcillosos alumínicos se transforman en bauxita (Al2O3 · n H2O) y los de hierro en limonita (Fe2O3 · n H2O), que precipitan junto con la arcilla sobre el horizonte B, formando unas costras duras llamadas lateritas. Si se erosiona el horizonte A, afloran, impidiendo el asentamiento de la vegetación. Sin embargo, son la principal fuente de aluminio en estas zonas. (Figura derecha)


4.2.- Suelos azonales.

Son suelos inmaduros que se hallan estancados en las primeras etapas de su desarrollo por no haber actuado sobre ellos los factores edafogenéticos durante el tiempo suficiente. Los caracteres predominantes son los debidos al tipo de roca madre: si ésta es silícea se denominan ranker; si es caliza, rendsinas, y si los suelos se forman en lugares con bajas temperaturas y elevadas precipitaciones, acumulándose humus muy ácido y arcillas de color gris azulado, se hablará de gley.


5.- EROSIÓN DEL SUELO Y DESERTIZACIÓN.

La erosión es un proceso geológico natural que puede verse intensificado por la actividad del hombre, contribuyendo al proceso de desertización que, por desgracia, sufren muchas zonas terrestres.

La erosión provoca otros efectos graves: aterramiento o colmatación de embalses, agravamiento de inundaciones, deterioro de ecosistemas, formación y acúmulo de arenales y graveras y pérdida de suelo fértil. Todo ello fomenta la desertización.
5.1.- Factores que influyen en el riesgo de erosión.

La erosión se ve afectada por varios factores: el clima, el relieve, el tipo de suelo, el tipo de vegetación y los usos humanos (una tala o un incendio potencian la erosión). Todos estos factores se agrupan en dos: erosividad y erosionabilidad.

5.1.1.- Erosividad.

Representa la capacidad erosiva del agente geológico predominante (lluvia, hielo, viento) que depende del clima. Con ellos se elaboran mapas de erosividad a escala nacional.

La erosividad se evalúa con varios tipos de índices:

  1. Índice de aridez (I) o de Martonne. Su valor se calcula mediante I=P/t+10, siendo t = Tª media anual, y P precipitación anual total (cantidad total de agua caída en litros/año). Con los resultados obtenidos se hacen mapas de aridez.

  2. Índice de agresividad climática (Ia). Su fórmula es Ia=p2/P; siendo p precipitación del mes más lluvioso y P precipitación anual total. Con este índice se observa el reparto de lluvias a lo largo del año, comprobándose que la lluvia es más dañina cuanto más esporádica pero torrencial sea, porque por ejemplo si toda el agua del año cae en un mismo mes, p será igual a P, y la agresividad climática será máxima (100% o 1), por tanto, más dañina.

  3. Índice de erosión pluvial (R). Es el índice medio anual de la erosividad de la lluvia: R = E · I30/100, siendo E la energía cinética de la lluvia e I30 su intensidad máxima en litros por m2 caídos durante 30 minutos.

5.1.2.- Erosionabilidad.

Expresa la susceptibilidad del sustrato para ser movilizado. Depende del tipo de suelo, de la pendiente y de la cobertera vegetal. Permite elaborar mapas de erosionabilidad a escala local. Los valores más utilizados para medirla son:

  • Inclinación de las pendientes (S). Cuando la pendiente es superior al 15%, conlleva riesgo de erosión. Se calcula con la diferencia entre curvas de nivel.

  • Índice de protección vegetal (Ip), calculado a partir de la cubierta vegetal, siendo 1=valor máximo. También se puede calcular el grado de erosionabilidad: Gr = 1-Ip.

  • Susceptibilidad del terreno o índice de resistencia litológica. Depende de la textura, estructura y de la materia orgánica del terreno.


5.2.- Métodos de evaluación de la erosión.

Para predecir y prevenir la erosión se hace necesaria la elaboración de mapas de riesgo a partir de los factores expuestos anteriormente.

5.2.1.- Métodos directos.

Son aplicables en una zona concreta; permiten conocer con bastante exactitud la velocidad y magnitud de la erosión. Existen dos tipos de indicadores directos:
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