Diversidad y Suelos (la otra cara de los análisis de edafodiversidad)
Nota para los más asiduos a esta bitácora: A partir de hoy hasta la última semana de noviembre (2009), estaremos de viaje, por lo que las fechas de los post (que se inscriben cuando el artículo se introduce en la Web) no corresponderán con la del día en que se editen). Se dieron confusiones anteriores y deseamos evitarlas en esta ocasión. Las próximas diez entregas ya han sido incorporadas al sistema. Saludos.
Hace unas pocas semanas, un colega italiano me propuso que elaborábamos una contribución para el Congreso Mundial de Suelos a celebrar durante 2010 en Brisbane (Australia). Debido a que no puedo asistir por falta de recursos económicos, acepté la proposición. Le indique tres posibles temas potenciales. El se inclinó por el que versaba sobre la edafodiversidad. Dicho y hecho; en pocas horas le envié el borrador que os muestro abajo. Al edafólogo en cuestión se le debieron “fundir los cables” al leerlo. Se asustó. Tras varios mails solicitándole que estuviera tranquilo, que yo le adestraría en los temas que le fueran ajenos, finalmente me envió uno señalando “caro Juanjo, lo lamento pero no he tenido tiempo para traducirlo, nos vemos pronto en (….)”. Y es que muchos edafólogos consideran que tales estudios tan solo conciernen a la cuantificación de la diversidad de suelos que aparecen en un territorio concreto. Sin embargo, como vamos a ver, el tema es mucho más complejo y rico. Dejo el escrito tal cual como se lo envié, es decir en un tono mucho más técnico de lo que suele ser habitual en los post que escribo para esta bitácora, añadiendo también la bibliografía correspondiente.
Foto J.J. Ibáñez y Juan Sánchez Díaz
Actualmente, muchos edafólogos consideran que los análisis de edafodiversidad (Ibáñez et al. 1990, 1995) tienen como único propósito estudiar la variedad o heterogeneidad de los ensamblajes de suelos, especialmente con vistas a preservarlos como un patrimonio natural y cultural. Si bien es cierto que este resulta ser uno de los principales objetivos que se persiguen, también lo es que los estudios de edafodiversidad van mucho más allá del mismo, siendo muy útiles en otros ámbitos de la edafología.
Los análisis de edafodiversidad tan solo requieren la categorización del continuum edafosférico en clases discretas, de tal modo que el universo de objetos creado constituya una clasificación o taxonomía (ya sea universal o “ad hoc”, clásica o numérica). Bajo tales premisas, este tipo de herramientas matemáticas es útil para analizar cualquier tipo de recurso, ya sea natural, tecnológico o cultural. De este modo, pueden compararse entre si las estructuras (ya sean espaciales, temporales o conceptuales) de los mismos, con independencia de su génesis y naturaleza.
El objetivo de esta contribución es dar cuenta de las potencialidades de las herramientas matemáticas elaboradas para los estudios de “diversidad” en el ámbito de la edafología. No obstante, debido al breve espacio disponible para redactar las contribuciones de este congreso, tal solo podemos exponer unos ejemplos.
Así, por ejemplo, los algoritmos y modelos de distribución empleados en los análisis de diversidad permiten conectar los patrones de distribución espacial con las ciencias de la complejidad vía análisis fractales, multifractales, conjuntos anidados (nedsted subset theory. etc.). De este modo, pueden estudiarse las regularidades de la génesis espacial de los paisajes de suelos, entendiendo como tales el modo en que un espacio concreto se estructura en diferentes tipos de suelos o edafotaxa. Nos referimos, concretamente a la denominada edafogénesis divergente (Phillips 2001a; Saldaña & Ibáñez 2004). A modo de ejemplo, podemos comentar como las principales Dimensiones generalizadas de Renny obtenidas mediante análisis multifractales, corresponden con varios de los índices más usados en los análisis de biodiversidad y edafodiversidad del siguiente modo (Caniego et al. 2006, 2007):
D0 = Riqueza
D1 = Índice de diversidad de Shannon
D2 = Índice de Simpson
D4 = Índice de Berger Parker index y…
Razón D1/D0 = Equitabilidad de Shannon
Este modo de proceder, permite trascender de los análisis de diversidad clásicos a otros en donde la información adquiere unos componentes espaciales más precisos.
Gráfico. Juan José Ibáñez, modificado de Phillips 2001
Del mismo modo los análisis de edafodiversidad permiten aproximarse de un modo cuantitativo y riguroso a la geografía de suelos, permitiendo clasificar a los edafotaxa conforme a sus tipos de distribución espacial. Así por ejemplo, Ibáñez et al. (2009a) elaboraron un esquema de distribución espacial de los suelos de Europa, en base los algoritmos clásicos de diversidad y fractales que nos encontramos optimizando actualmente añadiendo además la estimación de la mediante el análisis de lacunaridad:
I. Edafotaxa ampliamente distribuidos—Suelos dominantes a escala continental.
II. Edafotaxa regionalmente abundantes—Dominantes en grandes extensiones, aunque localizadas.
III. Edafotaxa no abundantes aunque ampliamente distribuidos. Ubicuos a escala continental pero en escasas proporciones.
IV. Edafotaxa no abundantes y de distribución regionalmente restringidas.
V. Edafotaxa regionalmente endémicos
VI. Suelos raros: localmente endémicos.
Más aun, las herramientas matemáticas previamente comentadas han permitido elaborar una propuesta de edafogeografía insular (Effland et al. 2006), constatando que, cada tipo de sistemas insulares (islas contientales, islas oceánicas intraplaca en clusters islas oceánicas intraplaca en disposición lineal, etc.) alberga un tipo predecible de ensamblaje de suelos, en función de variables como la edad, el área y el relieve. Más aun, para cada archipiélago, los paisajes de suelos de las islas pequeñas resultan ser subconjuntos anidados de las de mayor tamaño (Ibáñez et al. 2005), son subconjuntos anidados Más aun estos patrones son muy semejantes a los obtenidos para el análisis de la biodiversidad, conforme a las premisas de la Teoría de la Biogeografía insular (MacArthur & Wilson, 1967). Tal hecho sugiere, como previamente se apunto en otros artículos precedentes que analizaban la estructura espacial de los patrones de suelos continentales (e.g. Ibáñez et al. 1998), que puede alcanzarse una teoría común que unifique las fuerzas que determinan la diversidad de todos los recursos naturales (Ibáñez et al. 1990; Ibáñez et al. 2005).
Desde otra perspectiva, muy distinta, las herramientas para el análisis de diversidad, junto a los ya mencionados análisis fractales y multifractales, han permitido demostrar que la estructura matemática de las clasificaciones edafológicas y biológicas, obedecen a los mismos patrones matemáticos. Estos últimos optimizan el flujo de información (Krasilnikov et al. 2009). En base a tales resultados (Ibáñez and Arnold, to be published) proponen una serie de criterios que permitan la elaboración de las estructuras taxonómicas lo más eficientes posibles, en base a un universo concreto de clases. Más aun (Ibáñez et al. 2009b) muestran como la dupla Taxonomía-cartografía de suelos también obedece a unas leyes de escala (fractales) coherente a la hora de representar espacialmente la información espacial albergada en los mapas tradicionales de suelos que realizan los expertos “inconscientemente”.
Ya hemos comentado como, por término general, la edafodiversidad y biodiversidad de un espacio geográfico se encuentran positivamente correlacionadas (Ibáñez et al. 1994; Petersen 2008; Ibáñez y Effland 2009 to be published), y se relacionan con al área de acuerdo a layes potenciales (Ibáñez 2000, 2005a, Phillips 2001b).
No cabe duda de que la preservación de los suelos como patrimonio natural (biológico y geológico) y cultural (Ibáñez et al. 2007) es otro tópico de gran interés, pero no el único.
Bibliografía
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Saldaña, A. & Ibáñez, J.J. 2004. Pedodiversity analysis at large scales: an example of three fluvial terraces of the
Juan José Ibáñez
[…] todo resulta mucho más fácil de predecir, por cuanto el área y relieve de cada isla determinan su edafodiversidad, mientras el clima (en parte condicionado por la latitud) ayuda a inferir los tipos de suelos que […]