‘Curso Avanzado de Bioquímica del Suelo’

Los biocarbones o carbones pirogenéticos en los suelos del mundo. Una sorpresa inesperada

 biocarbones-del-mundo-en-los-suelos

Biocarbones  como práctica campesina: Fuente: Mother Earth News

La noticia que os vamos a comentar hoy (Taking stock of charcoal in the world’s soil) me ha causado una gran sorpresa, aunque tras meditar los contenidos parece lógica. En mi modesta opinión, esta es la mayor virtud del estudio. Los autores nos informan que, conforme a sus cálculos (aun con grandes incertidumbres), el 16% del carbono de los suelos del mundo posee origen pirogenético (PyC), lo cual resulta ser una cantidad ingente. Este tipo de materia orgánica del suelo (MOS) se puede generar por incendios naturales, la quema de rastrojos o la producción del ya mentado biochar (en sus diversas modalidades para mejorar las propiedades del suelo, o secuestrar carbono de la atmósfera), de los cuales hemos hablado con profusión en numerosos post de la bitácora. Por tanto, una mirada retrospectiva al papel de la MOS en los suelos y la biosfera adquiere una nueva dimensión, en la cual el fuego se alza como un protagonista de primer orden.

 Los incendios naturales se han producido siempre y ellos dan lugar al carbono pirogenético, como también la quema de residuos agrícolas desde tiempos inmemoriales. Ya hemos comentado estos carbones pirogenéticos se descomponen muy lentamente, actuando como secuestradores de carbono atmosférico.  Más aun, en algunas regiones “el PyC representa hasta el 60% de la materia orgánica edáfica”. ¡Tremendo!. Su mayor abundancia acaece en las regiones tropicales y decrece hacia los Polos. Lo mismo ocurre en los paisajes agrarios respecto a los que atesoran vida salvaje, lo que denuncia el importantísimo papel del ser humano en el secuestro de carbono que atesoran los suelos desde hace miles de años. Eso sí, los autores no nos informan, de lo que ya conocemos sobradamente, es decir que existen PyC capaces de retener agua y nutrientes mientras otros no. Esperemos que su iniciativa nos aclare en los próximos años que porcentaje almacenan los suelos de cada una de restas formas.

 Los investigadores que han publicado el artículo también comentan que: “Los pH elevados, y los suelos ricos en arcilla parecían retener el carbono orgánico pirógeno mejor que cualquier otro tipo de suelo”. Este resultado era de esperar, para todos aquellos que hayan trabajado mínimamente sobre el tema.  De aquí que debamos inferir que la actividad humana ya ha secuestrado de la atmósfera ingentes cantidades de CO2, miles de años antes de que este tema se pusiera de moda, algo así como si estuviéramos descubriendo la dinamita. Como siempre, nos creemos innovadores, cuando en realidad imitamos a nuestros ancestros y su conocimiento campesino (ver los numerosos post al respecto que alberga nuestra categoría: etnoedafología y conocimiento campesino), y con mucha dificultad.

 El estudio ha sido llevado a cabo haciendo uso de minería de datos de investigaciones precedentes publicadas en la literatura, lo cual conlleva ineludiblemente incertidumbres. Ahora bien, como veréis en la noticia original que os muestro abajo (como también en el artículo científico que se encuentra en acceso abierto), se ha liberado una base de datos en acceso abierto que permite obtener tal información, pero también enriquecerla con nuevas contribuciones. Es decir hablamos de una investigación participativa de gran interés. He traducido todo el texto del suajili al español-castellano,  por lo que os dejo sin más con sus contenidos. Buen trabajo. ¡si señor!.

Juan José Ibáñez

veamos pues la noticia……..

(más…)

Etiquetas: , , , , , ,

Acidez del suelo, Erosión y la Gran Extinción del Pérmico (Una investigación con sabor a jugo de limón y vainilla)

lluvia-acida-y-extincion-permica-mit-press 

Una posible causa de la extinción de la Extinción Pérmico-Triásica (PT) ¿Jugo de Limón?. Fuente: MIT Press

Como veremos más adelante, hace unos 250 millones de años, que sepamos,  la Tierra sufrió la extinción masiva más grave de su historia por la cual desaparecieron de la faz de nuestro planeta el 95% de las especies que habitaban en los océanos y el 75% de los vertebrados que lo hacían en tierra firme.  Las causas de aquella Gran Mortandad, aun no se conocen con exactitud, compitiendo entre sí varias hipótesis rivales, como el vulcanismo, impactos  meteoríticos e incluso la explosión de una supernova. Sin embargo, son muchos los autores que se inclinan por tesis de las erupciones volcánicas. La investigación de que os mostraremos hoy dice haber encontrado evidencias de sus dramáticas y globales consecuencias. Tales estudios, curiosamente, nos hablan de agradables sabores, como el jugo de limón y la vainilla ¿?. Como podréis leer más adelante, la emisión de ingentes cantidades de gases dio lugar a lluvias extremadamente ácidas (eventos que se repitieron durante varios episodios), que de hecho debieron acidificar el suelo, al margen de dañar casi irreversiblemente la cobertura vegetal. Sin apenas protección, los suelos fueron rápidamente erosionados y depositados en las profundidades marinas, aunque no a gran profundidad, junto con la materia orgánica que atesoraban.  Aquellos materiales edáficos transformados en sedimentos afloran actualmente en algunas cadenas montañosas como los Alpes Dolomitas. Suelos, convertidos primero en sedimentos y después en rocas han sido analizados en los escarpes y paredes que afloran a la superficie de ciertas cimas,  “constatando”, al parecer” el grado de acidez de aquellas lluvias. Gracias a que las razones ácido vanílico/vainillina de la materia orgánica edáfica petrificada de finales del Pérmico parece constarse que la acidez del suelo se acercó  a la típica del vinagre o jugo de limón,es decir a un pH que rondaría 2.3. Recodemos que tales valores favorecen la alteración o intemperización de las rocas y por tanto la liberación de nutrientes en paisajes casi desnudos. El resultado final fue pues un daño irreversible de los ecosistemas pérmicos, la destrucción de las cadenas tróficas y, de acuerdo, a estos autores, los eventos resultaron ser reiterados, originando  formidables episodios de erosión y suelos extremadamente ácidos.

De ser así, la edafosfera global debió transformarse drásticamente, siendo muy diferente de la actual y de la de otros periodos geológicos.  Os recuerdo que todas estas investigaciones y sus resultados deben considerarse con cautela, que no como verdades absolutas. Os dejo con la noticia traducida a una lengua culta como el castellano-español a partir del salvaje suajili original. Y a los ciudadanos amantes de los sabores contrastantes, como los agridulces, les recomendamos pues un viaje al pasado repleto de sabores culinarios.

Veamos pues de que nos informa esta nueva investigación.

Juan José Ibáñez

(más…)

Etiquetas: , ,

Química de los Procesos Pedogenéticos del Suelo por Raúl Zapata (Libro de Libre Acceso en Internet)

Raúl Zapata es un gran amigo. Tuve la oportunidad de conocerle por primera vez en el ciberespacio. No recuerdo como. Se encontraba interesado, como yo, en analizar los suelos y su formación desde un punto de vista termodinámico. Sin embargo, el lo hacía partiendo de la química y yo, por aquél entonces a través de lo que se denominaba “física del caos” (sistemas complejos). La diferencia de aproximaciones es mayor de lo que pudiera parecer en primera instancia. Unos años después, realizó una estancia sabática de un año en mi actual centro de investigación (CIDE, UVA-CSIC, Valencia). Hace pocas semanas nos volvimos a ver, pero esta vez en Colombia. Hoy, os mostramos su libro  Química de los Procesos Edafogenéticos del Suelo, manual no muy extenso (unas 90 páginas) en la que expone la edafogénesis desde una perspectiva químico-termodinámica. Gracias Raúl por citar mis primeros trabajos con tanta profusión. 

 

raul-zapata-pedologo-de-la-universidad-nacional-de-colombia 

Raúl Zapata (a la izqierda). Fuente: Universidad Nacional de Colombia (Medellín)

(más…)

Etiquetas: , ,

Horizontes Endurecidos del Suelo (Sobre “Cretas” “Petros” “Panes” y “Corazas”)


Como ya hemos comentado en post anteriores, los horizontes del suelo suelen ser blandos, es decir, susceptibles de ser arados (aunque algunos no sean muy propicios para ello), cavados, etc. Sin embargo, en ocasiones, se endurecen incluso más que numerosas rocas compactas, debido a la cementación por ciertos compuestos que se acumulan  en ellos. Cuando esto ocurre, la hidrología y morfología del perfil cambian por completo. Así, por ejemplo, la circulación del agua se ralentiza cuando topa con ellos, pudiéndose generar problemas de hidromorfía y encharcamientos superficiales tras fuertes lluvias. Del mismo modo, puede elevarse la escorrentía superficial que, en casos extremos, llega a erosionar por completo los horizontes superiores más deleznables, aflorando los endurecidos a la superficie. Más aun, cuando se cultivas suelos en donde este tipo de horizontes no se encuentran a bastante profundidad, la germinación de plantas es afectada o impedida. Abundan en ambientes áridos y semiáridos aunque también aparecen en otros biomas. Hablaremos hoy pues de los horizontes endurecidos y su clasificación.< ?xml:namespace prefix = o />

 

 

 

Paisaje de badland en los que algunas colinas resisten

mejor la erosión que otras por tener en su superficie

un horizonte endurecido. Fuente: Natural

History Museum (UK). Concurso a las mejores fotografías.

Autor en la propia foto

 

(más…)

Etiquetas:

Obesidad y sintrofía microbiana. O cómo las arqueas potencian la obesidad. (Salvador González Carcedo).

Supongo que entre esos dos millones de lectores, es frecuente escuchar frases de sentido contrapuesto como “por mucho que comas no engordas” o la contraria “se alimenta del aire”. Engordar o perder kilos es un problema frecuente.  Hoy sabemos que estar delgado/a es un síntoma de vida saludable (pero sin pasarse). Y no es para menos. Leía hoy que los gastos sanitarios y la pérdida de trabajo vinculados a la obesidad le suponen un gasto de 45.000 millones de dólares anuales a la economía de Estados Unidos. Tener sobrepeso severo (obesidad mórbida) se asocia con un incremento del 36% del gasto en atención médica. Si tenemos en cuenta que más del 30% de los estadounidenses adultos son obesos, su tratamiento consume entre el 5% y el 7% del presupuesto sanitario de los EEUU.

 

En personas adultas se oye la pregunta ¿cómo adelgazar y estabilizar lo conseguido?. Aquí va mi consejo. Si son habituales de la “buena cena”, sustituyala (una o dos veces por semana y no mas) por un frugal, sano y abundante plato de fruta recién troceada, regada con un yogur (no importa el sabor) y si no son diabéticas, con azúcar (no aconsejo regarlas con alguna bebida alcohólica, por cuestiones de edad…pero es frecuente ver que mucho de los consumidores de alcohol en exceso son mas que delgados, y casi famélicos… quizás porque se les olvida comer o porque los componentes de muchas bebidas alcohólicas disminuyen el apetito). De esta forma no se genera “hambre metabólica” por la noche, se duerme de un tirón y las pérdidas de masa corporal son lentas (que es como se debe de desarrollar el proceso de adelgazamiento sin temor a recuperarlo a la vuelta de una “celebración”).

(más…)

Etiquetas:

La obesidad. Introducción. Una nueva perspectiva bacteriana. (Salvador González Carcedo).

Hasta hoy, no me habia planteado del tema de la obesidad, exceptuando que mi digestión intestinal era un asunto bacteriano, la captura de los alimentos un problema de las microvellosidades intestinales, el control de la asimilación del C un problema hormonal, la redistribución del nitrógeno, un problema hepático y el hambre un problema cerebral. Por formación (farmacéutica) siempre había concebido la acumulación de grasas y la obesidad mórbida como una cuestión endocrina y/o genética. Nunca hubiera pensado en que una descompensación de los conjuntos bacterianos residentes en el intestino pudieran ser responsables de la obesidad.  Para adquirir una información global y actual les recomiendo lean una magnifica revisión de Jeffrey S. Flier y Eleftheria Maratos-Flier O que provoca a obesidade” cuya lectura recomiendo, publicado en Scientific Américan Brasil y cuya dirección, por razones de longitud pongo al final de este post.

Sin embargo, en la década de los 80 mis investigaciones sobre los enzimas presentes en los residuos de fosas sépticas, atrajeron mi atención sobre la elevada presencia de un enzima: la b-D-glucosidasa, cuya riqueza era de tal calibre que me atreví a plantear un problema de ingesta de fibra, con riesgo asociado, en diabéticos con elevado tiempo de retención intestinal, en una conferencia que impartí en el año 1988 en la Facultad de Farmacia de la Complutense de Madrid y dejé ciertamente pensativo a mi querido amigo el Prof. Ruiz Amil.

(más…)

Etiquetas:

Floraciones algales tóxicas, Bloom tóxicos ó HABs (Salvador González Carcedo)

Las floraciones de algas tóxicas (Harmful algal blooms o HABs) son proliferaciones de algas microscópicas capaces de generar, acumular y transferir compuestos orgánicos con capacidad toxica para la estructura trófica marina y terrestre (incluido el Hombre).  En los últimos años las aguas someras costeras de muchos países del mundo, experimentan un incremento en el número, frecuencia y tipo de HABs.  Y aparecen también en ecosistemas de  aguas dulces.  En la realidad ecológica, son la expresión de un peculiar modo de comportamiento ocupacional del territorio, en el que las toxinas endógenas forman parte de su estrategia y su liberación causa desviaciones en la estructura biológica del ecosistema, al ser estas algas la base trófica del resto de las comunidad acuática. Por ello interesa conocer quienes son los actores de estas explosiones algales, definir la magnitud y diversidad mundial y conocer cuales son las causas que impulsan su aparición, para que, de esta forma exista una visión global y dimensión del problema, y actuar en consonancia.

 

(más…)

Etiquetas:

Algas del suelo (Biomasa del Suelo 3. Algas) (Salvador González Carcedo)

Esta claro que sin querer, nos hemos metido en este Universo Invisible en el tema tres personas con formación y criterios distintos.  Esto es enriquecedor para todos. Vamos aquí  dar mi visión básica sobre las algas

 

Filogenéticamente se clasifican en 16 líneas. Cada una atiende a criterios como su composición de la pared celular (si la tienen), los pigmentos fotosintéticos con los que opera y sus acompañantes, o las formas orgánicos en que acumula su energía de reserva. Otros son la carencia o existencia (y distribución en su caso) de los flagelos, la estructuración del núcleo (cuando hay membrana nuclear), del cloroplasto (o donde acumulen o no los pigmentos fotosintéticos), del pirenoide, y de la mancha ocular (orgánulo constituido por una gran concentración de lípidos, cuando lo tengan). 

Para puntualizar los “jaleos” de la clasificación, las algas procarióticas, (sin membrana nuclear), pertenecen al reino Móneras. Las formas unicelulares de las algas eucarióticas, que tienen núcleo limitado por una membrana, se incluyen en el reino Protistas, al igual que las líneas filogenéticas con formas pluricelulares, aunque según ciertas clasificaciones estas últimas se incluyen en el reino Vegetal.

(más…)

Etiquetas:

¿La producción de Biopetróleo es una estrategia de bloom o floración algal? (Salvador González Carcedo)

Andaba hace unos meses preocupado por decir cosas sensatas, diferentes a las ya escritas, cuando me encontré con la observación de dos sismólogos que vieron aparecer una marea roja (“red tide”) en las costas de California y al cabo de 3 días sufrieron un terremoto en la zona.  Su forma trasversal de pensamiento, les permitió asociar observación y profesión, y vieron que tenían en sus manos una estrategia para predecir terremotos y tsunamis.  Y parece que algo de razón tenían, pues estas explosiones de desarrollo algal de distintos colores aparecen en las fotografías satelitarias (no siempre), en días previos a un evento sísmico, supongo que como respuesta a las vibraciones del fondo marino y asociable a una puesta en solución de elementos y de coloides sedimentados y de movilidad modificada de los flujos de agua y gases.

 

Marea Roja (Fuente: Microbial life)

(más…)

Etiquetas:

Fotocromo, fotomodulación, fotorreceptores y regulación armónica del crecimiento vegetal. (Salvador González Carcedo).

Muchas personas creen que en la fotosíntesis reside únicamente el crecimiento vegetal, mas o menos apoyado por las hormonas y alguna cosilla mas.  Decimos que “existe un complejo sistema de captación de radiaciones (fotosistemas) y además, una fase oscura cuya responsabilidad es la de orientar al metabolismo de los vegetales a sintetizar compuestos orgánicos”.  Pero una cosa es disponer de compuestos fotosintetizados en la fase oscura de la fotosíntesis, y otra muy distinta es hacer crecer armónicamente a un vegetal y decidir cuando y cómo lo hace.

 

Como creo que la cosa es complicada para los profanos, vamos a adentrarnos en el mundo de los fotorreceptores lentamente.

 

Para empezar, decir que existen otros conjuntos moleculares diferentes a las clorofilas que usan radiaciones distintas. Son los fotomodulades o fototransmisores que conforman el Fotocromo. Y podemos definirle como un amplio conjunto de pigmentos sensores (que está aumentando rápidamente), que controlan muy diferentes procesos de desarrollo de la planta, e informan a las plantas de los cambios operados en su entorno ambiental, natural o forzado), optimizando su crecimiento.

(más…)

Etiquetas: