Interpretando y Describiendo Estructuras Macromorfológicas: Horizonación versus Mezcla Convectiva ¿Fenómeno Universal Complejo que Incluye a los Suelos?

Tercera y última entrega de esta “mini-serie”. En la contribución que llevaba el título de “Horizonación versus haploidización: “Mecanismos Naturales de Destrucción de los Horizontes del Suelo”, así como de las estructuras hexagonales que suelen asociarse a la primera, comentábamos como en el mundo de los suelos la emergencia-destrucción espontánea de estructuras macromorfológicas estaba gobernada por el equilibrio dinámico de dos fuerzas contrapuestas horizonación-convección (en el sentido más amplio del último vocablo)” Seguidamente, como ya hemos dicho, en la nota que llevaba por encabezamiento “La haploidización y sus Repercusiones sobre la Génesis de Estructuras Superficiales de Tipo Hexagonal” describíamos algunas de éstas estructuras y su similitud con una plétora de sistemas biogeosféricos y algunas “estelares”. Pregunta a contestar consistiría: ¿existe alguna ley universal que de cuenta de tales estructuras?. Pudiera ser que sí. Ahora bien, como edafólogo, me interesan y aplico herramientas relacionadas con las ciencias de la complejidad. Otra cosa bien distinta es que tenga la formación académica deseable como para formular una hipótesis seria en términos físicamente rigurosos. Eso es harina de otro costal. En cualquier caso, aquí va mi conjetura de “andar por casa”. La ubicuidad de las estratificaciones (generadas esencialmente por las fuerzas gravitatorias) asociadas a los procesos de mezcla convectiva (tipo disipación de calor) parecen ser “universales” y sus tamaños trascienden muchos órdenes de magnitud (¿invariantes a los cambios de escala?; quizás ¿fractales?). Intentaré explicarme.

eamos el caso de la atmósfera, los físicos dividen la atmósfera en capas: troposfera, estratosfera, ionosfera, et. Junto a ellas la convección (proceso de mezcla) es un mecanismo fundamental de la dinámica atmosférica, al mezclar parte de las susodichas capas. Si giramos nuestra atención a la hidrosfera marina, los físicos vuelven a discernir entre estratificaciones y mezclas de tipo convectivo (insisto, en el sentido amplio del término). Analicemos lo que ocurre en nuestro planeta a nivel global: los geofísicos distinguen entre diversas capas “corteza, manto, núcleo”, mientras parece ser que en y/o entre cada una de ellas vuelven a identificarse fenómenos de de mezcla (una o dos en el manto, aun por precisar en el núcleo, etc.).

También comentamos que calentando una placa Petri por su base, a partir de un determinado umbral (cuando el gradiente de temperatura entre la base y la superficie es pequeño, el calor se disipa por conducción, no apareciendo estructura alguna) el calor se elimina del sistema por una convección que da ligar a unas estructuras ordenadas: células hexagonales que mezclaban el fluido con vistas a poder disipar lo más rápidamente posible el calor. Si seguimos generando un gradiente de temperaturas más acusado, (en caso de que el calentamiento generado sea tan alto que la génesis de estas estructuras no sea suficiente para disiparlo), aparecen estructuras macroscópicas más complejas (por ejemplo, varias células convectivas unas encima de otras). Finalmente, cuando los gradientes son extremadamente altos, llegaríamos a la turbulencia (muy cerca del caos), es decir a la ebullición.

Las ciencias de la complejidad dan cuenta de que las estructuras macroscópicas y los sistemas complejos surgen a medio camino entre el orden absoluto (tipo cristalino: nada puede pasar en ausencia de energía libre que alimente el sistema)  y el caos. Todos los sistemas o “esferas” que conforman nuestro planeta son sistemas complejos. Hasta donde alcanzo a entender, todos ellos son descritos en temimos de capas y convecciones, que mezclan e interrumpen, en la medida de lo posible (o de lo necesario), las susodichas capas. La estratificación en capas suele ser generada por efecto de las fuerzas gravitatorias, mientras que las convecciones son el producto de la energía libre que alimenta al sistema y evita que alcance su equilibro termodinámico (muerte térmica), dando lugar a así a lo que se denominan sistemas complejos. 

Pues bien en el mundo de los suelos ocurre lo mismo, y posiblemente en otros muchos. Una estructura social suele estar “estratificada en jerarquías”, mientras las revoluciones tienden a alterarla y a homogeneizar las capas sociales (castas). En una institución académica ocurre lo mismo. ¿Metáfora? Posiblemente. ¿Ley Subyacente? Tal vez.

Ahora bien, resulta intrigante la emergencia ubicua de tales estructuras, como los que comentamos sobre las cuencas de drenaje, que por cierto son estructuras fractales.

Reflexión en el ámbito de la edafología: Resulta un tanto sorprendente que los edafólogos no hallamos caído en la cuenta de que entre estas dos fuerzas pivota la emergencia de estructuras macroscópicas edafogenéticas. Tampoco hemos reparado en que cuando dominan los procesos convectivos, las estructuras verticales (horizontes) de los suelos horizonados son sustituidas por otras verticales conspicuas, pero que se manifiestan en superficie. Esta manera de conceptualizar daría lugar a un tipo de taxonomía edafológica muy diferente de la actual.

Obviamente acaecen en la naturaleza otro tipo de formas invariantes a los cambios de escala y que la mente emula también. Se trata de los árboles de relleno fractal del tipo cuencas de drenaje.  Sistemas vasculares, sistemas bronquiales, ramificación aérea del tronco y en profundidad de las raíces en el mundo vegetal, patrón de ciertos motores de búsqueda en Internet. Empero, como iremos describiendo, resulta que las estructuras de los sistemas taxonómicos son iguales: árboles de relleno fractal. Sin embargo son constructos mentales. ¿Metáfora? Posiblemente. ¿Ley Subyacente? Tal vez. En cualquier caso me parece intrigante abrir una línea de investigación sobre el tema.

¿Emula la mente humana a la naturaleza cuando tiene los mismos propósitos? Creo que sí. Es una creencia. Ahora bien la analizaremos en detalle, con datos empíricos, porque los resultados pueden llevar a conclusiones sorprendentes que iremos desgranando al hablar de las taxonomías de suelos.

Del suelo al cielo.

Juan José Ibáñez

(en sus desvaríos por insinuar leyes universales, empresa  prohibitiva para un miserable edafólogo)   

Nota de Carmen, Antonio y JP: Lo último que has dicho es lo único que entendemos y en lo que sí estamos totalmente de acuerdo (de lo demás de «papa», ni nos interesa).