Ciencia del suelo
Estudio del suelo como recurso natural en la superficie de la Tierra.

Un científico del suelo examina los horizontes dentro de un perfil de suelo.

La ciencia del suelo es el estudio del suelo como recurso natural en la superficie de la Tierra , incluyendo la formación , clasificación y mapeo del suelo ; las propiedades físicas , químicas , biológicas y de fertilidad de los suelos; y estas propiedades en relación con el uso y manejo de los suelos . [1]

En ocasiones, términos que hacen referencia a ramas de la ciencia del suelo, como pedología (formación, química, morfología y clasificación del suelo) y edafología (cómo interactúan los suelos con los seres vivos, especialmente las plantas), se utilizan como sinónimos de la ciencia del suelo. La diversidad de nombres asociados a esta disciplina está relacionada con las diversas asociaciones involucradas. De hecho, ingenieros, agrónomos , químicos , geólogos , geógrafos físicos , ecólogos , biólogos , microbiólogos , silvicultores , sanitarios , arqueólogos y especialistas en planificación regional , todos contribuyen a un mayor conocimiento de los suelos y al avance de las ciencias del suelo. [1]

Los científicos del suelo han expresado su preocupación acerca de cómo preservar el suelo y las tierras cultivables en un mundo con una población en crecimiento, una posible crisis hídrica futura, un aumento del consumo de alimentos per cápita y una degradación de la tierra . [2]

Campos de estudio

El suelo ocupa la pedosfera , una de las esferas de la Tierra que las geociencias utilizan para organizar la Tierra conceptualmente. Esta es la perspectiva conceptual de la pedología y la edafología , las dos ramas principales de la ciencia del suelo. La pedología es el estudio del suelo en su entorno natural. La edafología es el estudio del suelo en relación con los usos dependientes del suelo. Ambas ramas aplican una combinación de física del suelo , química del suelo y biología del suelo . Debido a las numerosas interacciones entre la biosfera , la atmósfera y la hidrosfera que se encuentran dentro de la pedosfera, también son valiosos conceptos más integrados y menos centrados en el suelo. Muchos conceptos esenciales para comprender el suelo provienen de personas que no se pueden identificar estrictamente como científicos del suelo. Esto resalta la naturaleza interdisciplinaria de los conceptos del suelo.

Investigación

La exploración de la diversidad y la dinámica del suelo sigue produciendo nuevos descubrimientos y perspectivas. La necesidad de comprender el suelo en el contexto del cambio climático , [3] [4] los gases de efecto invernadero y el secuestro de carbono impulsa nuevas vías de investigación del suelo . [3] El interés por mantener la biodiversidad del planeta y explorar culturas pasadas también ha estimulado un renovado interés por lograr una comprensión más refinada del suelo.

Cartografía

El estudio de suelos , o mapeo de suelos, es el proceso de clasificar los tipos de suelo y otras propiedades del suelo en un área determinada y geocodificar dicha información.

Clasificación

Mapa de regiones de suelos a nivel mundial del USDA

En 1998, la Base de Referencia Mundial para el Recurso Suelo (WRB) reemplazó a la clasificación de suelos de la FAO como sistema internacional de clasificación de suelos. La versión actualmente válida de la WRB es la 4.ª edición, 2022. [5] La clasificación de suelos de la FAO, a su vez, tomó prestados conceptos de clasificación de suelos modernos, incluida la taxonomía de suelos del USDA .

La WRB se basa principalmente en la morfología del suelo como expresión de la pedogénesis . Una diferencia importante con la taxonomía de suelos del USDA es que el clima del suelo no es parte del sistema, excepto en la medida en que el clima influye en las características del perfil del suelo.

Existen muchos otros esquemas de clasificación, incluidos los sistemas vernáculos. La estructura en los sistemas vernáculos es nominal (dando nombres únicos a los suelos o paisajes) o descriptiva (nombrando los suelos por sus características como rojo, caliente, graso o arenoso). Los suelos se distinguen por características obvias, como la apariencia física (p. ej., color , textura , posición del paisaje ), el rendimiento (p. ej., capacidad de producción , inundaciones) y la vegetación acompañante. [6] Una distinción vernácula familiar para muchos es clasificar la textura como pesada o ligera. El contenido de suelo ligero y una mejor estructura requieren menos esfuerzo para voltear y cultivar. Los suelos ligeros no necesariamente pesan menos que los suelos pesados ​​​​en una base seca al aire, ni tienen más porosidad .

Historia

El sistema de clasificación de suelos más antiguo conocido proviene de China, y aparece en el libro Yu Gong (siglo V a. C.), donde el suelo se dividía en tres categorías y nueve clases, dependiendo de su color, textura e hidrología. [7]

A los contemporáneos Friedrich Albert Fallou (el fundador alemán de la ciencia del suelo moderna) y Vasily Dokuchaev (el fundador ruso de la ciencia del suelo moderna) se les atribuye el mérito de estar entre los primeros en identificar el suelo como un recurso cuya singularidad y complejidad merecían ser separadas conceptualmente de la geología y la producción de cultivos y tratadas como un todo. Como padre fundador de la ciencia del suelo, Fallou tiene primacía en el tiempo. Fallou estaba trabajando en los orígenes del suelo antes de que naciera Dokuchaev; sin embargo, el trabajo de Dokuchaev fue más extenso y se considera más significativo para la teoría del suelo moderna que el de Fallou.

Anteriormente, el suelo se consideraba un producto de las transformaciones químicas de las rocas, un sustrato muerto del que las plantas extraen elementos nutritivos. De hecho, el suelo y la roca madre se equiparaban. Dokuchaev considera el suelo como un cuerpo natural que tiene su propia génesis y su propia historia de desarrollo, un cuerpo en el que tienen lugar procesos complejos y multiformes. El suelo se considera diferente de la roca madre. Esta última se convierte en suelo bajo la influencia de una serie de factores de formación del suelo (clima, vegetación, país, relieve y edad). Según él, el suelo debería llamarse el horizonte "diario" o exterior de las rocas independientemente del tipo; se modifican de forma natural por la acción común del agua, el aire y diversos tipos de organismos vivos y muertos. [8]

Una definición enciclopédica de 1914: "las diferentes formas de tierra en la superficie de las rocas, formadas por la descomposición o erosión de las rocas". [9] sirve para ilustrar la visión histórica del suelo que persistió desde el siglo XIX. El concepto de suelo de Dokuchaev de finales del siglo XIX evolucionó en el siglo XX hasta convertirse en un concepto de suelo como material terroso que ha sido alterado por procesos vivos. [10] Un concepto corolario es que el suelo sin un componente vivo es simplemente una parte de la capa exterior de la Tierra.

El concepto de suelo se está refinando aún más en vista de una apreciación del transporte y la transformación de energía dentro del suelo. El término se aplica popularmente al material en la superficie de la Luna y Marte, un uso aceptable dentro de una parte de la comunidad científica. La definición de suelo de Nikiforoff de 1959 como la "piel excitada de la parte sub-aérea de la corteza terrestre " es precisa en relación con esta comprensión moderna del suelo . [11]

Áreas de práctica

En el ámbito académico, los científicos del suelo tienden a sentirse atraídos por una de cinco áreas de especialización: microbiología , pedología , edafología , física o química . Sin embargo, los detalles del trabajo están muy determinados por los desafíos que enfrenta nuestra civilización y su deseo de mantener la tierra que la sustenta, y las distinciones entre las subdisciplinas de la ciencia del suelo a menudo se difuminan en el proceso. Los profesionales de la ciencia del suelo generalmente se mantienen actualizados en química del suelo, física del suelo, microbiología del suelo, pedología y ciencia del suelo aplicada en disciplinas relacionadas.

Una iniciativa apasionante que ha atraído a los científicos del suelo en los Estados Unidos desde 2004 [actualizar]es la Iniciativa de Calidad del Suelo. Un aspecto central de la Iniciativa de Calidad del Suelo es el desarrollo de índices de salud del suelo y su posterior seguimiento de una manera que nos proporcione una retroalimentación a largo plazo (decenio a década) sobre nuestro desempeño como administradores del planeta. El esfuerzo incluye la comprensión de las funciones de las costras microbióticas del suelo y la exploración del potencial para secuestrar el carbono atmosférico en la materia orgánica del suelo . Sin embargo, la relación del concepto de agricultura con la calidad del suelo no ha estado exenta de controversias y críticas, incluidas las del Premio Nobel Norman Borlaug y del Premio Mundial de la Alimentación Pedro Sánchez .

Un papel más tradicional de los científicos del suelo ha sido el de cartografiar los suelos. Casi todas las zonas de los Estados Unidos cuentan ahora con un estudio de suelos publicado , que incluye cuadros interpretativos sobre cómo las propiedades del suelo favorecen o limitan las actividades y los usos. Una taxonomía de suelos aceptada internacionalmente permite la comunicación uniforme de las características y funciones del suelo . Los estudios de suelos nacionales e internacionales han proporcionado a la profesión conocimientos únicos sobre las funciones a escala del paisaje. Las funciones del paisaje que los científicos del suelo deben abordar en el campo parecen recaer, en líneas generales, en seis áreas:

También existen aplicaciones prácticas de la ciencia del suelo que podrían no resultar evidentes al consultar un estudio de suelos publicado.

Campos de aplicación en la ciencia del suelo

Capacidad de almacenamiento de depresión

La capacidad de almacenamiento en depresiones, en la ciencia del suelo, es la capacidad de un área particular de tierra para retener agua en sus fosos y depresiones, evitando así que fluya. [12] La capacidad de almacenamiento en depresiones, junto con la capacidad de infiltración , es uno de los principales factores involucrados en el flujo terrestre de Horton , por el cual el volumen de agua supera tanto la capacidad de infiltración como la capacidad de almacenamiento en depresiones y comienza a fluir horizontalmente a través de la tierra, posiblemente provocando inundaciones y erosión del suelo . El estudio de la capacidad de almacenamiento en depresiones de la tierra es importante en los campos de la geología , la ecología y, especialmente, la hidrología .

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Jackson, JA (1997). Glosario de geología (4.ª ed.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. pág. 604. ISBN  0-922152-34-9
  2. ^ HH Janzen; et al. (2011). "Perspectivas globales basadas en la ciencia del suelo". Revista de la Sociedad Americana de Ciencias del Suelo . 75 (1): 1. Bibcode :2011SSASJ..75....1J. doi : 10.2136/sssaj2009.0216 .
  3. ^ abc Ochoa-Hueso, R; Delgado-Baquerizo, M; King, PTA; Benham, M; Arca, V; Power, SA (febrero de 2019). "El tipo de ecosistema y la calidad de los recursos son más importantes que los impulsores del cambio global en la regulación de las primeras etapas de la descomposición de la hojarasca". Soil Biology and Biochemistry . 129 : 144–152. Bibcode :2019SBiBi.129..144O. doi :10.1016/j.soilbio.2018.11.009. hdl : 10261/336676 . S2CID  92606851.
  4. ^ Pielke, Roger (12 de diciembre de 2005). "¿Es el suelo un componente importante del sistema climático?". The Climate Science Weblog . Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2006. Consultado el 19 de abril de 2012 .
  5. ^ ab Grupo de trabajo de la IUSS WRB (2022). "Base de referencia mundial para los recursos del suelo, cuarta edición". IUSS, Viena.
  6. ^ "Vernacular Systems". Archivado desde el original el 6 de marzo de 2007. Consultado el 19 de abril de 2012 .
  7. ^ Arnold, R. et al . (2009) Un manual de terminología, correlación y clasificación del suelo Earthscan, Londres, Inglaterra.
  8. ^ Krasilnikov, NA (1958) Microorganismos del suelo y plantas superiores Archivado el 12 de noviembre de 2004 en Wayback Machine.
  9. ^ Wikisource:La nueva obra de referencia del estudiante/4-0310
  10. ^ Buol, SW; Hole, FD y McCracken, RJ (1973). Génesis y clasificación del suelo (primera edición). Ames, IA: Iowa State University Press. ISBN 978-0-8138-1460-5..
  11. ^ CC Nikiforoff (1959). "Reevaluación del suelo: la pedogénesis consiste en transacciones de materia y energía entre el suelo y su entorno". Science . 129 (3343): 186–196. Bibcode :1959Sci...129..186N. doi :10.1126/science.129.3343.186. PMID  17808687.
  12. ^ Hansen, Bjarne, Per Schjønning y Erik Sibbesen. "Índices de rugosidad para la estimación de la capacidad de almacenamiento de depresiones de superficies de suelos labrados Archivado el 25 de agosto de 2017 en Wayback Machine ." Soil and Tillage Research 52.1 (1999): 103-111.
  • Soil Survey Staff (1993). Soil Survey: Early Concepts of Soil (html) Manual de estudio de suelos USDA Handbook 18 , Servicio de conservación de suelos. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. URL consultada el 30 de noviembre de 2004.
  • Marion LeRoy Jackson (2005). Análisis químico del suelo: curso avanzado. UW-Madison Libraries Parallel Press. pp. 5–. ISBN 978-1-893311-47-3.
  • Medios relacionados con la ciencia del suelo en Wikimedia Commons
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