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Descomposición de la materia orgánica del suelo, cadenas tróficas y megafauna

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Megafauna y ecosistemas prístinos. Fuente: Fuente Geocurrents: Pleistocene Re-Wilding: Environmental Restoration or Ecological Heresy?

 La mayor parte de los expertos en ciencias del suelo caemos en el “pecado mortal” de interpretar los procesos de descomposición de la materia orgánica en los ecosistemas naturales, soslayando la estructura de la cadena trófica que habita sobre el. Con harta frecuencia pensamos en la composición química de la vegetación y si sus propiedades resultan ser más o menos favorables como sustento de los organismos del suelo, el clima, los usos del territorio, y últimamente, para mi martirio, el soporífero cliché del cambio climático. Sin embargo, si deseamos “acercarnos” a entender que ocurría en los ecosistemas prístinos, faltan otros elementos, y en especial la estructura de las cadenas tróficas que atesoraban. Pero no es así. ¿A qué viene a cuento esta crítica? De eso versa este post, ya que el tema puede calificarse de cualquier forma menos de baladí.

 Como os hemos mentado en una serie de post, el hombre paleolítico generó la extinción masiva de la mayor parte de la megafauna de casi todos los continentes. Y al hacerlo, transformó los ecosistemas, afectando de paso al clima y a toda la biosfera. En consecuencia, los ecosistemas actuales, en su mayor parte, no corresponden a lo que cabría esperar sin la presencia humana. Hablar pues en general de ecosistemas prístinos carece de sentido en la mayoría de los casos.   Como  corolario, tampoco deberíamos usar el concepto de suelos prístinos, en lugar de naturales, salvo en contadas “excepciones”. Y reitero que todo reside en nuestra falta de atención a las cadenas tróficas. Simplificando mucho, podemos alegar que estas últimas se encuentran compuestas de depredadores (carnívoros), sus presas (mayoritariamente herbívoros), las plantas de que se alimentan los últimos, invertebrados, microrganismos, etc. En un ecosistema saludable (aunque lo mismo ocurre en la demografía de las sociedades) al razón número de individuos/unidad de biomasa desciende conforme escalamos eslabones a lo largo de la cadena trófica, por lo que también solemos referirnos a ellas como pirámides tróficas o poblacionales. Pues bien, el hombre paleolítico dio buena cuenta tanto de los carnívoros como de los herbívoros naturales de gran tamaño, colapsando  a menudo la estructura biocnóticas de los ecosistema, que dejo pues de ser prístina por definición. Debido a que los herbívoros son necesariamente más abundantes que sus depredadores, al erradicarlos, en la naturaleza dejaron de realizar una de sus principales funciones (aunque también necesidades), que a menudo, se soslaya; la digestión y transformación de gran parte de la biomasa vegetal, que finalmente era devuelta al suelo en forma de detritos, ya considerablemente descompuestos como para que los organismos del suelo terminaran de realizar su trabajo de humificación y mineralización con “normalidad”.  En términos coloquiales, uno puede entender que la dieta de los organismos del suelo, tras la desaparición de la megafauna de herbívoros, comenzó a ser mucho más indigesta y el metabolismo edáfico considerablemente lento y pesado (el atávico ardor de estómago).

 Tan solo hace falta observar los profundos y fértiles suelos de las estepas, pampas, praderas y otras formaciones pascícolas en las que abundan los herbívoros, cuando no son sobre-pastoreadas, para darnos cuenta de que, casi con total seguridad, el metabolismo del suelo y la humificación de la materia orgánica sufrió un severo impacto tras la desaparición de la megafauna. Cuando se cotejan los mapas sobre la fertilidad de los suelos del mundo, el lector observará que gran parte de ellos se encueran sobre esas formaciones herbáceas, salvo si estas medran sobre los viejos suelos de las formaciones cratónicas antiguas, pobres en nutrientes y sin apenas arcillas que colaboren en la retención de agua y nutrientes. De hecho, se necesitan muchos herbívoros con vistas a alimentar a los carnívoros, y tales bestias exigen una abundante fitomasa (biomasa vegetal) comestible, que no madera, leña y hojarasca. Tales circunstancias son más fáciles que acaezcan en espacios abiertos, semi-arbolados o no, que en bosques cerrados. De hecho, los estudios arqueológicos así lo avalan.  Pero también nuestro inconsciente. Se han realizado investigaciones acerca de los paisajes que más acogedores les parecen a los ciudadanos corrientes, habiéndose detectado  que las formaciones sabanoides o adehesadas (conceptos prácticamente sinónimos) las prefereidass. Posiblemente se trate de un vestigio escondido en nuestro subconsciente, reminiscencia de los ambientes en los que vivieron nuestros antepasados más remotos.

 Con la desaparición de la megafauna, la foresta de aquellos ecosistemas se cerraró dando lugar a hermosos y densos bosques. Sin embargo, la descomposición de la materia orgánica y su mezcla con la materia mineral con vistas a generar los agregados del suelo se vio obstaculizada/ralentizada por pura necesidad. Y todo debido a que la desaparición del eficiente microbioma rumiante de los herbívoros dejo huérfanos a los organismos del suelo, que se vieron obligados a hacerse cargo de la mayor parte del proceso de la descomposición de la biomasa y la formación de sustancias húmicas, Y ya se sabe, cuando desaparece un eslabón de la cadena trófica es como si ocurriera lo mismo que en una cadena industrial: el trabajo resulta ser más duro e ineficiente. Los edafólogos necesitaríamos reflexionar sobre este tema, en lugar de considerar que la megafauna es irrelevante en nuestros estudios, a la hora de extraer conclusiones de las pesquisas que llevamos a cabo. No se trata de cultura general, por cuanto al soslayar los contextos, no es infrecuente que nuestras perspectivas se desvíen del camino correcto.

En su momento os expuse este maravilloso ejemplo, que puede serviros para recapacitar: Fertilidad del Suelo y la Cadenas Tróficas: Un Sorprendente Cuento sobre el Mar, Placton, Krill, Salmones, Ríos, Osos y Suelos. Bajo os muestro una relativamente reciente nota de prensa sobre lo que actualmente sucede en reservas naturales de Veracruz. Lo he escogido no porque sea el mejor/peor), sino simplemente agradará a nuestro colaborador Régulo León Arteta que vive por aquellos lares. Cuando se decapita la cadena trófica, incluso en bosques…….

 Juan José Ibáñez     

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Evaluando el secuestro de carbono por los suelos

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Sustancias húmicas y secuestro de Carbono. Fuente: intl. Humic consortium for carbon sequestration

Francamente debo confesar que este tipo de noticias científicas me desconcierta. Me refiero por ejemplo a esta: “Científicos del ARS ayudan a mejorar los cálculos sobre el carbono en el suelo” A falta de leer el artículo original, la novedad del estudio parece residir en un absoluto desconocimiento de los estudios realizados sobre las sustancias húmicas de los últimos 30-40 años. Vamos que los antecedentes bibliográficos deben haberse reducido a algunos libros de educación infantil. Y os puedo asegurar que no me gusta estar arremetiendo constantemente con la labor de otros colegas, pero no hay más cera de la que arde. Durante más de un quinquenio trabajé sobre el tema, pero de eso hace ya unos 35 años. ¿Qué ocurre? Simplemente que por aquél entonces ya sabíamos sobradamente lo que ahora se presenta como novedad. Os citaré tan solo un ejemplo. Las sustancias húmicas del suelo pueden ser extraídas, separadas,  clasificadas y cuantificadas en tipos distintos. En un universo tan complejo como el de la descomposición de todos los residuos orgánicos que van a parar al suelo, existen multitud compuestos que son categorizados en una de esas tipologías, siendo su determinación y clasificación una subdisciplina que evoluciona a lo largo de los años. Pues bien, “repito” una vez más que desde al menos hace 30 años, algunos investigadores estimaron la edad media de diferentes tipos o fracciones húmicas (mediante radioisótopos de carbono). Y al hacerlo observaron que mientras en unos tipos las estimaciones de residencia ofrecieron valores que oscilaban entre pocos meses o años, en otros, ascendían a siglos. Las denominaciones de estas tipologías, así como las metodologías para su extracción han cambiado, y supongo que mejorado. No obstante por aquellos tiempos remotos se sabía que la asociación de ciertos tipos de materia orgánica con la fracción mineral inhibían o frenaban considerablemente su descomposición, acumulándose en el medio edáfico durante largo tiempo, mientas que en otros por la ausencia de tales ligaduras se descomponían y emitiendo CO2 a la atmósfera rápidamente. Incluso existía un tipo al que se denominaba “humina de insolubilización residual”,  en el que la unión con la arcilla y algunos minerales resultaba ser tan recalcitrante que era prácticamente imposible separarlas por unos métodos de extracción convencionales que ya de por si eran muy agresivos. Debemos también tener en cuenta que en cada suelo la proporción entre las distintas fracciones lábiles/recalcitrantes resulta ser muy variable, por lo que no se puede generalizar antes de llevar a cabo algún procedimiento de fraccionamiento y estimaciones ulteriores en cada muestra. Si más de treinta años después se vuelve a descubrir lo mismo, ¿Qué podemos pensar? (i) que la noticia científica no responde a los contenidos del paper; (ii) que algunos colegas no tienen un adecuado conocimiento de los antecedentes, lo cual en ciencia no deja de ser, al menos en la práctica, un tipo de pavoroso Alzheimer o (iii) lo que ya hemos denominado en otro post el “El Olvido de la Ciencia: El Efecto Internet”.

Lo que resulta palmario y al parecer algunos denominados científicos desconocen, estriba en que parte de la materia orgánica que recibe el suelo (SOM) se descompone con facilidad y es devuelta rápidamente a la atmósfera mientras que otra pasa a formar parte de una reserva que permanece en el medio edáfico durante mucho tiempo. Obviamente, con vistas al secuestro carbono de la atmósfera nos interesa fomentar la segunda vía, ya que la primera resulta ser engañosa y totalmente ineficaz. De no ser así, si toda la MOS quedara secuestrada, se acumularía en tales cantidades, con el devenir del tiempo, como para hacer descender las concentraciones de CO2 atmosférico en tal medida que la Tierra posiblemente sufriera una permanente glaciación. ¿Nos aclaramos?. Ahora lean pues lean el  notición del decenio y reflexionen.

Juan José Ibáñez

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Materia Orgánica, Reservorio de Carbono en el Suelo y Cambio Climático ¿Una Nueva Perspectiva?

El día 5 de octubre de 2011, la prestigiosa revista Nature escupió un artículo advirtiendo que nuevos resultados obligaban a repensar lo que se sabía sobre el secuestro de carbono en los suelos. Como corolario, debían mejorarse los modelos climáticos actuales de acuerdo a los “descubrimientos y sugerencias” de los autores del citado trabajo. No hace falta ni leer el artículo original. El estudio se encontraba firmado por algunos de los “mejores expertos” en la especialidad. Francamente uno ya no sabe que pensar sobre estas revistas de relumbrón y de algunos colegas que, de vez en cuando, escriben en ellas. Tanto Nature como Science, para cualquier científico que tenga actualizado sus conocimientos, deberían comenzar a recodarles a las revistas del corazón, o como mínimo sensacionalista, por cuanto en lo que concierne a novedades, a menudo (como en este caso), nada de nada. Más aun, casi todo lo que apuntan los autores como original se conoce desde hace más de ¡30 años!. Cuando realizaba mi Tesis Doctoral, allá por el paleolítico, sabíamos perfectamente lo que esta sublime inteligentia proclama como suyo, con algunos matices. Más aun, gran parte de lo que defienden los “sabios” incluidos en esta sublime inteligentia lo defendimos aquí desde 2006. Es decir que el Blog Universo Invisible se ha adelantado varios años a las ¿primicias? que ahora se espetan como el último grito en la materia. Pero el asunto no termina aquí. Nosotros mostramos mucho más, de tal modo que tan sublime inteligentia vuelve a dejare fuera de la ecuación un factor esencial con vistas a mejorar la cuantificación del secuestro de carbono, como seguidamente os mostraremos. En pocas palabras, en Nature y Science, al margen de encabezar los primeros puestos del ranking del retration index, no publican ni los mejores expertos, ni se promocionan los estudios más novedosos de determinadas materias, sino tan solo aquello que interesa a los que ostentan el poder en ciencia, es decir su establishment, algunos invitados por ellos, lobis, etc. ¡Esto es un cachondeo! ¿Sublime inteligentia?. Permítanme que me carcajee.

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Materia Orgánica de u perfil del suelo acumulado fundamentalmente a dos profundidades (las capas oscuras). Fuente Connexions

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La Actividad Biológica de los Microorganismos en Suelos Helados

Se tenía conocimiento de que los microorganismos del suelo atesoraban una cierta actividad incluso en los crudos inviernos boreales, cuando el suelo se congela. Se pensaba que tal hecho era un mero producto de su respiración, pero no de su crecimiento, y menos aun que siguieran manteniendo su actividad, tanto anabólica como catabólica en lo concerniente a la descomposición de la materia orgánica del suelo. Investigaciones “fresquitas” refutan tal hipótesis y dicen demostrar que la actividad de hongos y bacterias se mantiene muy intensa en los poros que albergan agua en estado líquido. De hecho, según los autores de este estudio, tal “vidilla” (y desarrollo) es tan solo un poco más lenta que la que se genera durante el verano. Al parecer los investigadores implicados desarrollaron una nueva metodología basada  en el uso de la espectroscopia de de resonancia magnética nuclear. Más aun, según ellos, han logrado entender las propiedades del suelo que estimulan tal actividad, así como lugares propicios de su matriz para albergar la presencia de agua líquida en ese mundo temporalmente helado.  Resumiendo, que estos encomiables bichitos siguen currando durante todo el año a pesar de los rigores invernales. Todo un ejemplo en nuestra sociedad de holgazanes. La complejidad tiene sus costos. ¿Significará tal hallazgo que en todos los ambientes la descomposición de la materia orgánica del suelo se mantiene “fríamente” a lo largo del ciclo anual?. Ya se, algunos alegaréis que me olvido de los ambientes o estaciones que padecen un déficit hídrico. No es así. En estos casos, las películas de agua que rodean ciertas partículas pueden permanecer con frecuencia a lo largo del tórrido verano, albergando a estos insaciables comilones o trabajadores (según interpretación de cada cual).

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Organismos extremófilos-criófilos. Fuente: NASA

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