CREACIÓN DEL SUELO

El suelo es el sistema complejo que se forma en la capa más superficial de la Tierra, en el límite entre diversos sistemas que se reúnen en la superficie terrestre: la litosfera, que aporta la matriz mineral del suelo, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera que alteran dicha matriz, para dar lugar al suelo propiamente dicho.

Inicialmente, se da la alteración física y química de las rocas, realizada, fundamentalmente, por la acción geológica del agua y otros agentes geológicos externos, y posteriormente por la influencia de los seres vivos, que es fundamental en este proceso de formación. Se desarrolla así una estructura en niveles superpuestos, conocida como el perfil de un suelo, y una composición química y biológica definida. Las características locales de los sistemas implicados — litología y relieve, clima y biota — y sus interacciones dan lugar a los diferentes tipos de suelo.

Los procesos de alteración mecánica y meteorización química de las rocas, determinan la formación de un manto de alteración o eluvión que, cuando por la acción de los mecanismos de transporte de laderas, es desplazado de su posición de origen, se denomina coluvión.

Sobre los materiales del coluvión, puede desarrollarse lo que comúnmente se conoce como suelo; el suelo es el resultado de la dinámica física, química y biológica de los materiales alterados del coluvión, originándose en su seno una diferenciación vertical en niveles horizontales u horizontes. En estos procesos, los de carácter biológico y bioquímico llegan a adquirir una gran importancia, ya sea por la descomposición de los productos vegetales y su metabolismo, por losmicroorganismos y los animales zapadores.

El conjunto de disciplinas que se abocan al estudio del suelo se engloban en el conjunto denominado Ciencias del Suelo, aunque entre ellas predomina laedafología e incluso se usa el adjetivo edáfico para todo lo relativo al suelo. El estudio del suelo implica el análisis de su mineralogía, su física, su química y su biología.

Por este motivo, el suelo no es una entidad estrictamente geológica, por lo que la ciencia que lo estudia, la edafología, esta vinculada a la geología a la biología y a la agronomía. Adicionalmente el suelo puede ser considerados un recurso natural, creando así una vinculación a la economía. (ver ecosistema y Sistema ecológico cerrado).

TIPOS DE SUELO

Existen dos clasificaciones para los tipos de suelo, una según su funcionalidad y otra de acuerdo a sus características físicas.

Por funcionalidad

• Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura, ya que por eso son tan coherentes.
• Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco, secos y áridos, y no son buenos para la agricultura.
• Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo.
• Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y retinen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.
• Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo.
• Suelos mixtos: tiene características intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos

 Por características físicas                                                                                    Litosoles: Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosales que viene del griego leptos que significa delgado.

• Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos.
• Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%.
• Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%.
• Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm.
• Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio.
• Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza.
• Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.

EL SUELO

La Importancia del suelo en la evolución de las culturas humanas

El tránsito del Paleolítico (culturas de pueblos cazadores y recolectores) al Neolítico(culturas basadas en la producción agraria y ganadera) tan solo pudo realizarse cuando nuestros antepasados lograron controlar el sistema suelo-planta, por cuanto cada especie de cultivo requiere para crecer tipos de suelos concretos. No todos son aptos con vistas a que se desarrolle sobre ellos cualquier planta. Del mismo modo, la aparición de las civilizaciones modernas requirieron un control del sistema suelo-agua-planta, debido a que fueron los regadíos los que permitieron la obtención de excedentes agrarios, la posibilidad de que parte de la población se especializara en menesteres ajenos a la producción de alimentos, surgiendo así la especialización en el trabajo y el que muchos individuos se dedicaran al desarrollo de tecnologías. Por tanto, la evolución cultural del Homo sapiens se sustentó en un profundo conocimiento de las propiedades de los diferentes tipos de suelos. Laetnoedafología (el estudio de las relaciones hombre-edafosfera en el pasado) ha demostrado que tales hechos ocurrieron en diferentes lugares de La Tierra asincrónicamente es decir, sin que unas culturas tuvieran contacto con otras. Hasta tal punto son importantes los recursos edáficos.    

Los ingredientes de un suelo

Un suelo, no es una simple mezcla de fragmentos de rocas de todos los tamaños,materia orgánica derivada de los residuos biológicos que se decomponen en su seno y ciertas comunidades biológicas de pequeños organismos que habitan allí. Un suelo es una estructura con unas cualidades muy especiales que se forma en la frontera entre la atmósfera, la geosfera, la hidrosfera y la geosfera, y a veces también la criosfera y tecnosfera. Todos estos recursos naturales se juntan a la vez en una estrecha capa de pocos metros que puede considerarse la “piel de la tierra”. Y como la piel de los organismos superiores, o las membranas de los unicelulares, posee una estructura muy especial que de ser alterada afectará a todos y cada uno de los recursos naturales mencionados. No obstante, también es el producto de estos últimos. Es decir, las propiedades de un suelo concreto dependen de las rocas, relieve, clima, ecosistemas, tiempo que ha tenido para evolucionar, así como de la acción del hombre. Por esas razones, los científicos que estudian los suelos, es decir los edafólogos, los denominamos factores formadores.

Por todo lo dicho hasta aquí, los materiales que constituyen un suelo son enormemente variados y heterogéneos en su naturaleza. Junto a las partículas demateria mineral procedentes de las rocas que se decomponen por debajo de él, o procedentes de otros lugares (depositados por el viento, arrastrados por el agua de los ríos, erosionados y depositados por la acción de la gravedad) hay que sumar la de labiomasa que se descompone y recicla en ellos (ya sea de los ecosistemas que viven sobre el, o de las comunidades biológicas que habitan en su seno). Algunos expertos consideran a la edafosfera como un biomanto o un ente vivo, aunque es exagerar demasiado. Sin embargo, entre la materia del suelo, también hay poros de todos los tamaños, entre los cuales los más gruesos suelen estar ocupados por aire (si el suelo no está encharcado, o repleto de agua por una lluvia reciente), mientras los más pequeños por agua. En los primeros, habitan los invertebrados (y a veces vertebrados que realizan sus cuevas y madrigueras en el “ambiente edáfico”) por ser especies verdaderamente aéreas, mientras que los microbios de todo tipo viven en los pequeños, ya que se trata de especies acuáticas. Por esta razón otros colegas y especialmente los físicos, suelen conceptualizar a los suelos como medios porosos heterogéneos con capacidad de autorganizarse.

 

Bloque diagrama de un suelo y sus horizontes.

Fuente: Naturaleza educativa

La biomasa de suelo y la biodiversidad de organismos que viven en él son enormes. Por ejemplo, son muchos los ecólogos los que consideran que “deben” existir más especies en el suelo que en los ecosistemas aéreos que están justamente por encima de ellos. Porque decimos ¿deben? Por la sencilla razón de que la edafosfera sigue siendo una gran desconocida para el hombre, a pesar de que no podríamos sobrevivir sin su existencia. A toda esta vida hay que añadir la de las raíces de las plantas que, en algunas de las grandes formaciones vegetales de la Tierra, como lo son las estepas y las pampas, llegan a alcanzar una biomasa superior a la aérea o epigea. Tal cantidad de materia viva, así como los procesos de su descomposición hasta convertirse en “necromasa”, producen que su atmósfera tenga una composición muy diferente a la que respiramos nosotros. Por ejemplo es mucho más rica en CO₂ pobre en O₂. Por lo tanto existe un clima aéreo y un edafoclima. La variabilidad de este último se atenúa con la profundidad, siendo muy constante a lo largo del año, a partir de los dos metros de profundidad (salvo excepciones). Dicho esto, ya podemos comenzar a explicar con un poco más de rigor que entendemos por suelo.

¿Qué es un suelo?

Para entender mejor lo que realmente es un suelo, conviene comenzar por comparar las propiedades de las rocas y de los suelos. Una roca es compacta, densa, bastante homogénea en su composición y con escasos espacios porosos. Por el contrario, un suelo es muy heterogéneo en sus elementos constituyentes, albergando a demás una enorme cantidad de poros. Esta es la razón que esgrimen algunos investigadores para definirla como un medio poroso heterogéneo, como ya hemos comentado. Por lo tanto, aunque debido a que evolucionan lentamente, y no pueda observarse como una roca o sedimento se transforma en suelo, gracias a la acción de los “factores formadores” previamente aludidos, este se hincha y funciona como una esponja, siendo mucho más liviano en peso para un mismo volumen que las rocas que le aportan la parte mineral. Debe entenderse que los poros solo albergan aire o agua, y que la materia orgánica es muy ligera (peso muy poco). Pero conviene preguntarse: ¿cual es la razón de que funcione como y tenga una estructura semejante a la de una esponja de baño natural? Veamos el por qué.

El suelo tiene la estructura y el

comportamiento de una esponja

Cuando la “biomasa” muere y se transforma en “necromasa” (a la que denominamoshumus en el sentido más amplio del vocablo), parte de los moléculas constituyentes de los compuestos orgánicos se volatilizan y son emanados hacia la atmósfera, parte serán transportados por el agua en suspensión o disolución hacia ríos y aguas subterráneas, mientras que una tercera parte se asociará y ayudará a ligar a las restantes partículas del suelo. A esta última se la puede llamar humus en sentido estricto. Las partículas del suelo no suelen estar dispersas, sino que forman unos grupos a los que llamamosagregados. Pues bien, los agregados ligan tales partículas a través de dos grandes grupos de moléculas poliméricas con propiedades de geles a las que denominamosarcillas y ácidos húmicos.

Las arcillas proceden de las rocas o se forman a partir de estas últimas en la matriz del suelo (neoformación). Al margen de las rocas sedimentarias muy arcillosas, los suelos suelen poseerlas en mayor cantidad que aquellas, debido a una multitud de procesos biogeoquímicos. Estas arcillas son los minerales de menor tamaño del suelo (los restantes, de mayores a menores dimensiones, se denominan cantos o gravas, arenas y limos, respectivamente). Pero al margen de su tamaño, las arcillas tienen unas propiedades muy concretas, ya que son polímeros de sílice que se comportan como un gel. Por su parte, los ácidos húmicos, que no son más que una porción de la cantidad total de materia orgánica que se genera durante la descomposición de la biomasa,tienen las mismas propiedades: son polímeros con propiedades de gel. Debido a que ambos tienen estas características básicas comunes, los cationes presentes en el suelo sirven, entre otras fuerzas, para asociar arcillas y ácidos húmicos.

 

Agregados del suelo y jerarquía de tamaños

Fuente: Infoagro

Precisamente estos geles (por si solas las arcillas son bastante inertes cuando forman parte de las rocas) son los que confieren al suelo las propiedades de esponja, que marcarán su estructura, dinámica y comportamiento. Al asociarse en agregados, engloban a otras partículas mayores, como los limos y arenas, dejando muchos huecos en su interior. En otras palabras podríamos decir que tales geles atesoran propiedades cementantes (en cierto sentido), a la par que retienen los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas. En su interior, aparecen mayoritariamente los poros pequeños, confiriendo al suelo una enorme porosidad, espacio útil y capacidad catalítica. Si pensáis en un metro cuadrado de un material perfectamente liso y os preguntara cuanto mide, lógicamente diríais que un metro cuadrado. Pero si os preguntara cuanto mide la superficie de un metro cuadrado de suelo la respuesta sería errónea. Debido a la inmensa cantidad de huecos de todos los tamaños, un metro cuadrado de suelo de unos 25 cm. de profundidad, puede alcanzar una superficie de cientos de metros cuadrados (área en contacto de las partículas con la atmósfera y el agua). Por lo tanto, un suelo atesora una superficie interna inmensamente superior a la de una roca (como si dobláramos un trozo de papel de las mismas disensiones cientos y cientos de veces hasta convertirlo en una pequeña bolita ante nuestros ojos). En ella crecen las raíces, que por tal propiedad, exploran grandes extensiones en “un escaso espacio” (un inmenso laberinto en miniatura), a la búsqueda del agua y los nutrientes que necesitan para alimentarse y realizar la fotosíntesis. Más aún, tanto los ácidos húmicos como las arcillas tienen propiedades catalíticas, es decir, aceleran mucho ciertas reacciones que en su ausencia serían muy lentas o inviables. En consecuencia, favorecen tanto la descomposición de materia orgánica y el reciclado de nutrientes que estas atesoran, como la propia generación de suelo a partir de la roca, a través de innumerables reacciones biogeoquímicas imposibles de detallar en un texto tan reducido como este. Pero aquí no termina todo.

El enorme entramado de los poros del suelo, gracias a la presencia de sus agregados, da lugar a que pueda ser ocupado por enormes poblaciones de microorganismos e invertebrados, que tapizan sus huecos. Estos pueden así tener mucho más espacio del que podrían disponer en una roca. En otras palabras, el esponjamiento incrementa también el espacio para albergar vida, como un rascacielos frente a un chalet. Las comunidades microbianas de suelo y en especial bacterias, hongos, actinomicetos, levaduras y arqueas, ayudan a descomponer los restos de la necromasa (son los organismos descomponedores por antonomasia de las cadenas tróficas) mediante su actividad intracelular al ingerirla, o extracelular, desprendiendoencimas al suelo tras su muerte o lisis celular.  También debemos tener en cuenta el papel de los invertebrados, muchos de los cuales trocean la materia orgánica en descomposición, favoreciendo a la postre el ataque microbiano. Otros, como las lombrices albergan a si mismo enormes y variadas cantidades de microbios en sus tractos digestivos que realizan ya parte de tal labor allí dentro. Por ello, las heces de estos gusanos son excelentes abonos naturales (vermicultura). 

Resumiendo, la capacidad de esponja generada por los mencionados geles convierte al suelo en un inmenso bioreactor que acelera y recicla los nutrientes a enorme velocidad, por lo general (no todos los suelos son igualmente eficientes, en función de su composición y a tenor de sus factores formadores).

Conforme el suelo evoluciona a través de las importaciones, exportaciones, trasferencias y trasformaciones de los materiales que alberga, va dando lugar por lo general a una amplia variedad de capas distintas en profundidad (discernibles a simple vista, y a la que los edafólogos denominamos horizontes), al mismo tiempo que va ganando en profundidad (mayor espesor = mayor volumen = mayor superficie interna, con las repercusiones anteriormente descritas). Pues bien, cada una de ellas posee un edafoclima y propiedades diferentes, segmentando la matriz del suelo endistintos hábitats que albergan a comunidades biológicas diferentes. Por estas razones, la evolución de un suelo genera paulatinamente una mayor diversidad de hábitats para un metro de su superficie vista desde arriba del mismo, lo que finalmente se traduce en un aumento de la diversidad de comunidades y especies edáficas, así como en aumentar el potencial de realizar diferentes reacciones biogeoquímicas. También es cierto que, a veces, ya sea por la actividad de ciertos organismos, la acción del hielo, o la de algún tipo de arcillas cuando se encuentran en exceso, puede impedirse la aparición de horizontes distintos, remozando sus materiales una y otra vez, dando al suelo un aspecto muy homogéneo. Este proceso es denominado edafoturbación.

Diversidad de los suelos del mundo (edafodiversidad)

Existe una enorme variedad de tipos de suelos, cada uno con sus propiedades específicas, por lo que resulta muy difícil precisar en pocas palabras cuales son más aptos para el uso humano, cuales son más frágiles, etc. Como botón de muestra, baste señalar que la clasificación americana de suelos distingue más de 60.000 tipos o “edafotaxa”, tal solo en los Estados Unidos de Norte América. Existen varias taxonomías de suelos, unas internacionales y otras para su uso a nivel de país. La ya mencionada y la WRB de la FAO son las más utilizadas a nivel mundial. Pues bien, estudios realizados en los últimos años constatan como los patrones de la edafodiversidad (número de tipos de suelos y sus respectivas abundancias) en el espacio y el tiempo son los mismos que los de la biodiversidad de animales y vegetales. Más aún biodiversidad y edafodiversidad se encuentran directamente correlacionadas, es decir a mayor edafodiversidad, mayor biodiversidad.  

 

Relaciones entre las diversidades de distintos

recursos naturales. Fuente J. Philllips, modificado por J. J. Ibáñez

Los Servicios que el Suelo proporciona al hombre y los ecosistemas

Los suelos son imprescindibles tanto para la biosfera como para el hombre. El siguiente esquema es una síntesis de lo que se denominan funciones o servicios del suelo.

Servicios ecológicos

•       Producción de biomasa (alimento, fibra y energía)

•       Reactor que filtra, regula y transforma la materia, y que de este modo protege de la contaminación al ambiente, las aguas superficiales y subterráneas, la cadena alimentaria, etc.

•       Hábitat biológico y reserva genética de muchas plantas, animales y organismos, que estarían así protegidos de la extinción

 

Servicios del suelo. Fuente: revista Ecosistemas

Servicios relacionados con las actividades humanas

•       Medio físico que sirve de soporte para estructuras industriales y técnicas, así como actividades socioeconómicas tales como vivienda, desarrollo industrial, sistemas de transporte, recreo o ubicación de residuos, etc.

•       Fuente de materias primas que proporciona agua, arcilla, arena grava, minerales, etc.

•       Elemento de nuestra herencia cultural y natural, que contiene restos paleontológicos y arqueológicos importantes para entender la historia de la tierra y de la humanidad