Las Funciones de Edafotrasnferencia (FET) y sus Limitaciones

En nuestro post previo: “Funciones de Transferencia (FET) “Describimos el fundamento de esta herramienta estadística.  Si bien se trata de un producto interesante, “en ciertas circunstancias”, también es cierto que su uso incorrecto o abuso puede terminar generando más problemas que beneficios. Aunque ya abordamos someramente el tema en aquella entrega, conviene profundizar en el mismo, por cuanto, actualmente, existen iniciativas de gran calado que, lamentablemente parecen ir por este sendero descarriado. La FET genera predicciones de los valores de ciertas variables (generalmente costosas o difíciles de cuantificar), a partir de otras rutinarias, económicas y/o de fácil estima. Sin embargo se trata de “predicciones” que no datos reales, cuya validez se circunscribe al área geográfica en donde fueron testadas, siempre y cuando tales investigaciones se llevaran a cabo con el rigor necesario. Si se soslayan tales exigencias, las predicciones se alejarán de la realidad de los valores de campo, introduciendo ruido que, a la postre, redundará en serias deficiencias en los resultados que presuntamente se deseaban mejorar, por mucho aparataje matemático que se emplee para disfrazar esta cruda realidad.

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Soil scientist Yakov Pachepsky (left) and hydrologist Walter Rawls examine soil samples from fields where yields and soil pore geometry are different. The ability of soils to retain and transport water is closely related to fractal parameters of pore space Fuente: USDA

Reitero una vez más, que ya os comenté en el mencionado post algunos de los problemas inherentes a la estimación y uso de las Funciones de Transferencia (FET). Todo el procedimiento debe ser realizado en la zona de estudio mediante un muestro cuidadoso y eficaz. De ser así, su aplicación se encuentra justificada, por sólidos argumentos científicos, para el área analizada, aunque su extrapolación a otros espacios geográficos necesitaría, sin excusa, un nuevo testado de campo, con muestras representativas de los últimos. Es la única manera posible de corroborar que las bondades de los valores predichos por unas FETs determinadas se acercan razonablemente a los que realmente son propios de las nuevas zonas de trabajo. En cualquier caso, una buena FET debe ir siempre acompañada de un valor que muestre el grado de certidumbre-incertidumbre que padecen o disfrutan sus predicciones.

A la hora de estimar las FETs pueden hacerse huso de varias herramientas matemáticas, tales como modelos de regresión lineal, árboles de regresión, sistemas expertos, redes neuronales,  etc. Sin embargo, se me antoja que este es el menor de los problemas que subyace a su aplicación, como intentaré demostrar.

Ciertos proyectos europeos tuvieron como objetivo la determinación de FET en distintas regiones de Europa. Sin embargo, una cuestión es cotejar diversos testados y otra bien distinta aplicarlas ¡alegremente! a todo el territorio de un país.  Recuerdo un proyecto de la Unión Europea, en concreto, en el cual el equipo español (como posiblemente también los de otros países) se centró, en aras de la economía, en muestrear los paisajes de suelos del ámbito geográfico cercano a su centro de investigación, del que ya disponían de abundante información previa. La razón era obvia, la financiación no resultaba ser suficiente, como para muestrear con precisión la gran superficie de todo el territorio español. La culpa pues no era de los científicos implicados, sino que devenía de cuestiones económico-logísticas. Por tanto, en aquellos lares a los que se circunscribió el estudio, es de esperar que tales FET funcionaran adecuadamente, pero no en otros. Años después, en el seno del Buró Europeo de Suelos, salió a colación el tema, con vistas a rellenar la carencia de información de varias variables físicas del suelo, en la base de datos georeferenciadas de la Unión Europea. Expresé mis dudas al respecto y, para variar, se abrió un debate duro, por no decir agrio. Es obvio que ciertos países de la UE, poseen unos inventarios edafológicos muy detallados y completos con bases de datos de gran densidad y calidad. Sin embargo, desgraciadamente, en otros muchos no ocurre lo mismo. También es cierto que una buena parte de los primeros resultan ser países de pequeño tamaño (como es el caso de Holanda, Bélgica o Dinamarca), de orografía bastante llana y accesible, por lo que disfrutaron de numerosas ventajas que favorecieron llevar a cabo tales inventarios, que desde luego son envidiables. Os cuento lo que sucedió en aquella reunión, con vistas a mostraros que mis preocupaciones se encuentran más que justificadas.

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Funciones de Edafotransferencia y Escalas. Fuente: Hydropedology and pedotransfer functions. Y.A. Pachepsky, T, W.J. Rawls, H.S. Lin (Geoderma, 2006)

¿Como Obtener las FET?: ¿Tipos de Suelos, Climas, Materiales Parentales (…)?

Los perfiles de suelos que presentamos la mayor parte de los países adolecían de los mencionados datos de física de suelos. Planteé el problema. “Si las obtenidas en FET en España se circunscribían a ciertos territorios bajo un subtipo climático mediterráneo, materiales parentales y fisiografías muy concretas”, dudaba de que su aplicación a otros ambientes más húmedos, montañosos y/o con otras rocas madre fuera una solución científicamente correcta a la hora de rellenar las mentadas lagunas. Llegados a este punto un edafómetra holandés (aquel proyecto Europeo sobre FETs había sido coordinado desde su Instituto) me espetó que si no funcionaban aquellos productos, que probáramos la viabilidad de usar las FET obtenidas en otros países. En primer lugar, no se disponía de dotación económica con vistas a llevar a cabo tales testados de campo, por lo cual su desiderata sobraba. Del mismo modo, de haber accedido a tal dotación económica lo lógico, era llevar a cabo un buen  muestreo para regiones representativas de todo el país, tras una adecuada  regionalización que permitiera fragmentar el territorio, en unidades edafológicamente homogéneas (dentro de lo que cabe), única garantía de obtener y aplicar unas FET de modo correcto. Pero aquél edafólogo no escuchaba, por lo que pase al ataque abriendo un segundo frente, y ese si que le dolió más.

En aquellos países en los que dominan los suelos someros, a la par que padecen de un clima árido o semiárido, los rasgos de los perfiles de suelos conservan muchas de las propiedades de los materiales parentales que los que atesoran suelos más profundos y/o climas más húmedos. Se trata de una constatación que firmarían la mayor parte de los edafólogos de campo. Empero resulta, que las FET suelen idearse para ser aplicadas a cada tipo de suelo o edafotaxa, soslayando generalmente los materiales parentales. Resulta relevante recordar aquí que más del 70% de la superficie terrestre emergida corresponde a ambientes, semiáridos, áridos y desérticos. En consecuencia, le interpelé si en aquel proyecto europeo se había tenido en cuenta tal circunstancia.  En otras palabras, bajo estas condiciones ambientales cual sería la mejor vía con vistas a obtener unas FET con buen valor predictivo ¿Por tipos de suelos o por tipos de materiales parentales? Otros asistentes a la reunión asintieron sobre la pertinencia de la pregunta, y así comenzó una discusión ciertamente agria.  No fue una pregunta afortunada por serendipia. Tanto los problemas analíticos, como los resultados que había obtenido en mi tesis doctoral, daban pie que me preguntara lícitamente tal cuestión. Durante aquél estudio, y aun siendo muy novicio, advertí que con independencia de que analizara varias propiedades (como la textura, retención de humedad del horizonte superficial, saturación en bases del CIC, etc.) los Leptosoles y Regosoles, así como los correspondientes Cambisoles por evolución de los dos primeros, se agrupaban (tras realizar análisis multivariantes), en función de sus respectivos materiales parentales, que según del tipo de edafotaxa en cuestión.   Hablamos de un territorio que ya recibía una más de 700 mm de precipitación anual (es decir de naturaleza subhúmedos). Tal hecho, ya cuestiona los procedimientos de obtener FETs por edafotaxa o tipo de suelo.

Para terminar, y con vista a mostraros que no peco de radicalismo alguno, permitirme que os muestre un párrafo de las conclusiones de un seminario llevado a cabo, por la Sociedad Española de Ciencias del Suelo y que podéis bajaros pinchando en el siguiente enlace:  News-SECS 2010.Nº 2.

Secciones de Conservación de Suelos y Aguas y de Control de la Degradación y Recuperación de Suelos

Seminario sobre Evaluación de Procesos de Degradación de Suelos: problemas metodológicos“que tuvo lugar en Lleida entre los días 14 y 16 de Julio de 2010, el  Dr. Ildefons Pla Sentís, Coordinador del Seminario nos resume su actividad”.

En el punto 2 de las conclusiones del apartado “sobre deducciones y mediciones de parámetros hidrológicos”se puede leer:

2. Las deducciones indirectas utilizando las denominadas “funciones de edafotransferancia” pueden conducir a grandes y costosos errores, y llevar a una identificación incorrecta de los procesos de degradación de suelos y de sus efectos. Ello puede conducir a la selección de prácticas inadecuadas de uso y manejo de las tierras. En algunos casos, si no se dispone de los recursos necesarios para hacer evaluaciones precisas a nivel de campo, sería preferible hacer observaciones y mediciones sencillas semi-cuantitativas in situ de los parámetros y propiedades requeridas, que depender de este tipo de deducciones indirectas.

Ahora reflexionemos, por ejemplo, sobre las FETs que intenta llevar a cabo el denominado Global Consortium” en su inquietante iniciativa “A New  Digital Soi Map of the World” de la cual pretenden determinar en “cada continente” (¡ahí es nada!, por la gran variedad que atesora cada uno en sus factores formadores) diversas propiedades físicas del suelo (densidad aparente, capacidad de campo, acidez y bases de cambio, así como la conductividad eléctrica) utilizando pH, carbono orgánico, textura y profundidad efectiva del suelo). ¡Sin comentarios!.

Juan José Ibáñez

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Comentarios

[...] En nuestro post previo: “Funciones de Transferencia (FET) “Describimos el fundamento de esta herramienta estadística.  Si bien se trata de un producto interesante, “en ciertas circunstancias”, también es cierto que su uso incorrecto o abuso puede terminar generando más problemas que beneficios. Aunque ya abordamos someramente el tema en aquella entrega, conviene profundizar en el mismo, por cuanto, actualmente, existen iniciativas de gran calado que, lamentablemente parecen ir por este sendero descarriado. La FET genera predicciones de los valores de ciertas variables (generalmente costosas o difíciles de cuantificar), a partir de otras rutinarias, económicas y/o de fácil estima. Sin embargo se trata de “predicciones” que no datos reales, cuya validez se circunscribe al área geográfica en donde fueron testadas, siempre y cuando tales investigaciones se llevaran a cabo con el rigor necesario. Si se soslayan tales exigencias, las predicciones se alejarán de la realidad de los valores de … [Seguir leyendo...] Compromiso social por la ciencia Master Site Feed Posts [...]

Gracias por el post, muy interesante su punto de vista. No soy experto en este tema, pero que yo sepa, los PETs se basen principalmente en la textura (% arena, arcillas, limos). El hecho que suelos en zonas áridos sean menos metorizados y formados más por sus materiales parentales, también se ve representado en su textura, entonces no veo una razón fundamental porque los PETs no podrían servir para estos suelos?
De todas formas, en su punta de vista existe una alternativa antes de volver al campo para hacer más mediciones?

Un cordial saludo,
Johan

Hola Johan,

vamos a ver.
1. hay muchas funciones de edafotransferencia y no comentas de que variables deseas inferir el valor.
2. La granulometría por si sola no es una buena opción a no ser que el suelo no tenga materia orgánica ni estructura.
3. Pero para que se apliquen aun en este caso, deben estar tomadas las muestras por la región, ya que la composición mineralógica de las arcillas (al margen de la materia orgánica) determinarán que te den un valor inferido de la variable que deseas.

Y si no me crees compruébalo. Si no (…) yo no me fiaría de los resultados.

Y no sigo ya que es una pregunta muy ingenua.

Un cordial saludo

Juan José Ibáñez

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