A la capa fina de material fértil que cubre la superficie terrestre se le conoce comúnmente con el nombre de suelo. Es un agregado de minerales y de partículas orgánicas, producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica.
Las ciencias que estudian los suelos son:
GEOLOGÍA. Campo de la ciencia que se interesa por el origen del planeta Tierra, su historio, su forma, la materia que lo configura y los procesos que actúan o han actuado sobre él.
EDAFOLOGÍA. Ciencia que estudia las características de los suelos, su formación, su evolución, sus propiedades físicas, morfológicas, químicas y mineralógicas y su distribución. También comprende el estudio de las aptitudes de los suelos para la explotación agraria o forestal.
PEDOLOGÍA. Ciencia que estudia la tierra apta para el cultivo.
El suelo es un recurso natural que se ha formado a través de miles de años, conjuntamente con los procesos geomorfológicos, es decir, la evolución natural de la litósfera.
¿Cómo ocurre la formación de la parte mineral del suelo?
La desintegración progresiva de las rocas ocurre por la acción de agentes físicos de erosión como el agua, el viento y los cambios de temperatura. El agua al correr entre las fisuras de las rocas, va disolviendo y transportando sus minerales más solubles. El viento desprende y levanta pequeños trozos de rocas y las mueve hacia otros lugares. El calor que irradia el sol durante el día, hace que las rocas se dilaten, mientras que en la noche, se enfrían y se contraen. Con este cambio de temperatura, las rocas se agrietan y se rompen en trozos más pequeños.
Los agentes químicos como el agua, el dióxido de carbono y el oxígeno también producen la desintegración de las rocas. Estos agentes se infiltran en el terreno para producir cambios químicos como la oxidación entre otros, formando nuevos compuestos que hacen variar la composición de los suelos.
Hay una gran cantidad de organismos microscópicos (bacterias y hongos) o macroscópicos (insectos), todos llamados agentes biológicos, que ejercen su acción formadora del suelo. Las raíces de los árboles que rompen las rocas al crecer entre ellas ; los musgos y líquenes que secretan sustancias capaces de disolver parte de las rocas y fragmentarlas. (ver siguiente figura)
¿Cómo se forma la parte orgánica del suelo?
En el suelo, además de minerales existen organismos y materia orgánica en descomposición tanto de hojas y ramas como de heces y cadáveres de animales. Estos restos orgánicos se distribuyen en la superficie del suelo y se van descomponiendo lentamente hasta formar el humus, un residuo negro que se va mezclando con la fracción mineral para dar origen al suelo.
Los principales gases contenidos en el suelo son el oxígeno, el nitrógeno ny el dióxido de carbono. El primero de estos gases es importante para el metabolismo de las plantas porque su presencia es necesaria para el crecimiento de varias bacterias y de otros organismos responsables de la descomposición de la materia orgánica. La presencia de oxígeno también es vital para el crecimiento de las plantas ya que su absorción por las raíces es necesaria para sus procesos metabólicos. (ver tabla 1)
TABLA 1: “ Distribución de los componentes del suelo en % de volumen”
FORMACIÓN DEL SUELO
La formación del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas menores mezclándose con materia orgánica en descomposición. El lecho rocoso empieza a deshacerse por los ciclos hielo-deshielo, por la lluvia y por otras fuerzas del entorno.
(ver figura 3) (I) El lecho se descompone en la roca madre que, a su vez, se divide en partículas menores. (II) Los organismos de la zona contribuyen a la formación del suelo desintegrándolo cuando viven en él y añadiendo materia orgánica tras su muerte. Al desarrollarse el suelo, se forman capas llamadas horizontes. (III) El horizonte A, más próximo a la superficie, suele ser más rico en materia orgánica, mientras que el horizonte C contiene más minerales y sigue pareciéndose a la roca madre. Con el tiempo,el suelo puede llegar a sustentar una cobertura gruesa de vegetación reciclando sus recursos de forma efectiva. (IV) En esta etapa, el suelo puede contener un horizonte B, donde se almacenan los minerales lixiviados.
Figura 3.
Los componentes primarios del suelo son: 1) compuestos inorgánicos, no disueltos, producidos por la meteorización y la descomposición de las rocas superficiales; 2) los nutrientes solubles utilizados por las plantas; 3) distintos tipos de materia orgánica, viva o muerta y 4) gases y agua requeridos por las plantas y por los organismos subterráneos.
El suelo está formado por partículas de diferente tamaño, producto de la fragmentación de las rocas.
De acuerdo al diámetro y en orden decreciente, las partículas se clasifican en: arcilla, limo, arena, gravas y guijarros. (ver tabla 2)
TABLA 2: “Clasificación de las partículas del suelo”
Las partículas del suelo se distribuyen en cuatro capas, a distintos niveles de profundidad, denominadas horizontes y se designan con las letras A,B,C y R. Al conjunto lo llamamos perfil del suelo. El perfil del suelo se origina a partir de la roca madre: fragmentos de diferentes tamaños se van depositando sobre ella y en la parte superior se mezcla con el humus. (ver figura 4)Figura 4.
Horizonte A. Es la primera capa y en ella se acumula la materia orgánica y se forma el humus.Horizonte B. Es fundamentalmente de origen mineral, sin embargo también se encuentran sustancias orgánicas.
Horizonte C. Está formado por el resto de roca fragmentaria proveniente de la disgregación física de la roca madre.
Horizonte R. Es la capa más profunda y está formada por la roca madre, que da origen a los demás horizontes.
TIPOS DE SUELOS
Los suelos muestran gran variedad de aspectos, fertilidad y características químicas en función de los materiales minerales y orgánicos que lo forman. El color es uno de los criterios más simples para calificar las variedades del suelo. La regla general, aunque con excepciones, es que los suelos oscuros son más fértiles que los claros. La oscuridad suele ser resultado de la presencia de grandes cantidades de humus. A veces, sin embargo, los suelos oscuros o negros deben su tono a la materia mineral o a la humedad excesiva; en estos casos, el color oscuro no es un indicador de fertilidad.
Considerando los materiales que predominan en su composición los suelos pueden ser: rocosos, arenosos, arcillosos y orgánicos.
Rocosos. No tienen horizonte A ni B, por lo que la roca aparece en la superficie. Son duros e impermeables, por lo cual aparecen secos.
Arenosos. Debido a que sus partículas están muy sueltas, son suelos porosos y permeables que dejan pasar el agua con facilidad, pero no retienen la humedad.
PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO
1. Textura del suelo.
El suelo está constituido por partículas de muy diferentes tamaños. Conocer esta granulometría es esencial para cualquier estudio del suelo. Para clasificar a los constituyentes del suelo según su tamaño de partícula, se han establecido muchas clasificaciones granulométricas, básicamente todas aceptan los términos de grava, arena, limo y arcilla.
2. Porosidad del suelo.
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.
3. Estructura del suelo.
Las partículas del suelo no se encuentran aisladas, forman unos agregados estructurales que se llaman peds, estos agregados (o terrones) por repetición dan el suelo. Los agregados están formados por partículas individuales (minerales, materia orgánica y huecos) que le confiern al suelo una determinada estructura.
4. Color de los suelos.
Es una propiedad muy utilizada al estudiar los suelos, pues es fácilmente observable y a partir de él se pueden deducir rasgos importantes. Puede ser homogéneo para un horizonte o presentar manchas. Los colores más comunes son:
· Color oscuro o negro. Normalmente debido a la materia orgánica.
· Color blancuzco. Debido a los carbonatos o al yeso.
· Colores pardos amarillentos. Óxidos de hierro hidratados y unidos a la arcilla y a la materia orgánica.
· Colores rojos. Contienen óxidos férricos y se encuentran en lugares cálidos con estaciones de intensa y larga sequía.
· Colores grises y rojos/pardos. Se debe a los compuestos ferrosos y férricos.
· Colores grises verdosos/azulados. Compuestos ferrosos y cuprosos.
5. Permeabilidad del suelo.
Representa la facilidad de circulación del agua en el suelo. Es un parámetro muy importante que influirá en la actividad biológica que puede soportar un suelo. Está condicionada fundamentalmente por la textura y la estructura.
6.Acidez del suelo.
Mide la concentración de iones hidrógeno.
Influye en las propiedades físicas y químicas del suelo, los pH neutros son los mejores para el desarrollo más óptimo de un suelo, también influye el pH en la asimilación de nutrientes del suelo, ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH. Alrededor de pH 6 - 7,5 son las mejores condiciones para el desarrollo de las plantas.
Los factores que hacen que el suelo tenga un determinado valor de pH son diversos, fundamentalmente:
· Naturaleza del material original. Según que la roca sea de reacción ácida o básica.
· Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de naturaleza ácida
· Precipitaciones. Tienden a acidificar el suelo.
Los procesos de degradación del suelo
La degradación del suelo, pérdida de calidad y cantidad de suelo, puede deberse a varios procesos: erosión, salinización, contaminación, drenaje, acidificación y pérdida de la estructura del suelo, o a una combinación de ellos.
El proceso de degradación más importante es la pérdida de suelo por acción del agua, el viento y los movimientos masivos o, más localmente, la acción de los vehículos y el pisoteo de humanos y animales; es decir por la acción de los procesos erosivos. Aunque sólo es grave en algunas áreas, sus efectos acumulativos y a largo plazo ofrecen abundantes motivos para la preocupación. La pérdida de las capas u horizontes superiores, que contienen materia orgánica y nutrientes, y el adelgazamiento de los perfiles del suelo reduce el rendimiento de las cosechas en suelos degradados. La deforestación es la causa principal de la pérdida de protección del suelo y actúa como un detonador del comienzo de los diferentes procesos erosivos.
La salinización es una concentración anormalmente elevada de sales, por ejemplo de sodio, en el suelo, debida a la evaporación. Se observa a menudo asociada a la irrigación y conduce a la muerte de las plantas y a la pérdida de estructura del suelo.
Causas frecuentes de contaminación son los residuos de las granjas y el cieno de las aguas residuales, que pueden contener concentraciones elevadas de metales pesados. Los suelos también se han visto contaminados por isótopos radiactivos procedentes de las pruebas nucleares. La contaminación puede deberse también a otros residuos químicos, a subproductos de procesos industriales, o al exceso de abonos químicos o plaguicidas en la agricultura.
Algunos suelos son naturalmente ácidos, pero también pueden acidificarse por la acción de la lluvia ácida o de la deposición en seco de gases y partículas ácidas. La lluvia ácida tiene un pH inferior a 5,6. La principal causa atmosférica de la acidificación es la creciente presencia en ésta de óxidos de azufre y nitrógeno emitidos por la quema de combustibles fósiles, como ocurre en las centrales térmicas.
La pérdida de materia orgánica debida a la erosión y a la oxidación degrada el suelo y, en especial, su valor como soporte para el cultivo. La pérdida de materia orgánica reduce también la estabilidad de los agregados del suelo que, bajo el impacto de las precipitaciones, pueden dispersarse. Este proceso puede llevar a la formación de una corteza sobre el suelo que reduce la infiltración del agua e inhibe la germinación de las semillas.
La perdida de estructura por parte del suelo puede deberse a la pérdida de materia orgánica, a la compactación producida por la maquinaria agrícola y el cultivo en estaciones húmedas, o a la dispersión de los materiales en el subsuelo.
Las tres R de la basura: “reducir, reutilizar y reciclar”
Los residuos sólidos se separan en cuatro categorías: residuos agrícolas, industriales, comerciales y domésticos. Los residuos comerciales y domésticos suelen ser materiales orgánicos, ya sean combustibles, como papel, madera y tela, o no combustibles, como metales, vidrio y cerámica. Los residuos industriales pueden ser cenizas procedentes de combustibles sólidos, escombros de la demolición de edificios, productos químicos, pinturas y escoria; los residuos agrícolas suelen ser estiércol de animales y restos de la cosecha.
Un habitante de una ciudad en un país industrializado y rico puede producir hasta 875 kg de basura doméstica en un año. La basura doméstica es a menudo una mezcla de objetos que pueden ser reutilizables o reciclados (como periódicos y latas) y material no reciclable (como viejos aparatos electrodomésticos y envases de plástico). Debido a la escasez de terrenos para los vertederos de basuras, muchas ciudades han adoptado programas de recogida selectiva en los que la gente tiene que separar de sus residuos los componentes aprovechables antes de transportar el resto al vertedero de basura.
Existen varias formas de atacar el problema de nuestra basura, a fin de ahorrar la máxima cantidad de energía y proteger el medio ambiente.
El mejor medio para resolver el problema de nuestros residuos sólidos es reducir la cantidad de materiales desechables que se producen. La segunda mejor opción es la reutilización de los materiales, hacer un artículo lo suficientemente durable para soportar un uso repetido, en vez de proyectarlo para un solo uso al cabo del cual deberá desecharse. Y la tercera forma de reducir el volumen de desperdicios consiste en reciclarlos, el reciclaje requiere energía, y parte del material se pierde inevitablemente, pero se ahorran materiales.
Métodos de eliminación de la basura
En el pasado, la mayor parte de los residuos sólidos se arrojaban simplemente en tiraderos al aire libre. Estos lugares se infestaban de ratas,moscas y otras plagas, la combustión al aire libre causaba una contaminación al aire muy molesta.
Hoy en día, el método principal de eliminación es el relleno sanitario. La basura y los rellenos se apilan en una zanja, se apisonan y se cubren. Esto elimina el problema de ratas, moscas y malos olores. Sin embargo los rellenos sanitarios tienen fugas y ocasionan contaminación de las aguas subterráneas. Y los materiales depositados en rellenos sanitarios se descomponen mucho más lentamente de lo que se pensaba, sin agua ni oxígeno, los microorganismos son incapaces de llevar a cabo procesos normales de descomposición.
Otro método de eliminación de residuos sólidos es la incineración. Los incineradores convencionales son hornos en los que se queman los residuos; los gases de la combustión y los sólidos que permanecen se queman en una segunda etapa. Los materiales combustibles se queman en un 90%. Además de generar calor, utilizable como fuente energética, la incineración genera dióxido de carbono, óxidos de azufre y nitrógeno y otros contaminantes gaseosos, cenizas volátiles y residuos sólidos sin quemar. La emisión de cenizas volátiles y otras partículas se controla con filtros y lavadores.
Otro método utilizado es la elaboración de fertilizantes o fabricación de abono orgánico. Los residuos del jardín pueden compactarse y emplearse como fertilizante. Para fabricar abono orgánico se disponen por capas en un cajón, sin apretarlos demasiado con el fin de que el aire pueda circular. Se añade nitrógeno a la pila en forma de estiércol, aserrín o plantas, para generar calor. El calor facilita la putrefacción y elimina los organismos no deseados. Después de humedecer la pila, se tapa. El calor se va acumulando y los residuos se descomponen convirtiéndose en abono orgánico rico en nutrientes, que después se emplea como fertilizante.
La elaboración de fertilizantes o abonos a partir de residuos sólidos consiste en la degradación de la materia orgánica por microorganismos aeróbicos. Primero se clasifican los residuos para separar materiales con alguna otra utilidad y los que no pueden ser degradados, y se entierra el resto para favorecer el proceso de descomposición. El humus resultante contiene de un 1 a un 3% de nitrógeno, fósforo y potasio, según los materiales utilizados. Después de tres semanas, el producto está preparado para mezclarlo con aditivos, empaquetarlo y venderlo.