Inventario, cartografía y monitorización de suelos en Estados Unidos de Norte América (Nuevos Retos, Nuevos Diseños)
Fuente: USDA
A lo largo de dieciocho años hemos debatido, desde diversos puntos de vista, lo que generalmente conocemos los edafólogos como “Levantamiento de Suelos”. Muchos de estos posts se han agrupado en nuestras categorías “ Taxonomía y Clasificaciones” “Taxonomía de Suelos”, “Tipos de Suelos del Mundo”, “El Concepto de Suelos y Sus Representaciones: Un Compendium”, “Filosofía, Historia y Sociología de la Edafología” “La Calidad y Las Funciones del Suelo”. Os he ido exponiendo mis puntos de vista personales acerca del importante tema sobre el que vamos a hablar hoy. Perimirme esta vez que casi todos los enlaces, al margen de otros documentos y sitios Web adicionales, los exponga al final del post para no eternizarnos. ¡Mil perdones!
Quienes sigan habitualmente esta bitácora sabrán, que hemos mantenido aquí, en publicaciones, congresos y chats de Internet un tórrido debate que, en parte, os he ocultado por su crudeza, aunque también hemos explicado los puntos clave de tal controversia y algunas disputas públicas (ver post en los que se indica D. G. Rossiter y A. Hartemink). Sin embargo, la USDA, defensora de una taxonomía propia que se soslayaba, en principio, las pretensiones de los edafometras con vistas elaborar una “Clasificación Universal de Suelos”, iban tomando nota de todo ello que, como yo anticipé, no llevaría a ninguna parte ya que les enfrentaba con los edafometras, de lo que acaecía en el grupo de trabajo que se creó “ex profeso”. Y al final, poco a poco, han ido compatibilizando ambas aproximaciones con inteligencia. Como veréis hoy, han progresado considerablemente a la hora de conseguir un sistema de información de suelos que compatibilice ambas perspectivas. Van por muy buen camino.
Todos debemos reconocer, y así también fue denunciado desde hace décadas por algunos expertos que, al margen de mis enfrentamientos, las taxonomías tradicionales adolecían de algunos problemas que se exacerbaban justamente en la USDA debido a la inclusión, por ejemplo, de los regímenes de humedad y temperatura (que aún persisten). Uno de ellos, por ejemplo, es describir y clasificar los suelos hasta una profundidad máxima de dos metros y no hasta el sustrato litológico (en la WRB de la FAO IUSS, tan solo era hasta 1 m, es decir peor). Empero incluir también la descripción en base a variables que difícilmente cambian con el tiempo, con otras que pueden hacerlo rápidamente resulta ser, de nuevo, un severo dilema. Las primeras eran denominadas permanentes mientras las segundas transitorias. De este modo, por ejemplo, la disminución del carbono del suelo, debido a una mala gestión agropecuaria, o desastre natural, obliga a reclasificar el taxon por cuanto puede dar lugar a un nuevo tipo de suelo. En los documentos leídos (y que podéis ver abajo) ya se solicita al menos la distancia de la superficie del suelo hasta la roca madre. ¡Aleluya! Del mismo modo, las taxonomías de suelos, financiadas casi siempre por instituciones agrarias, incluían sesgos utilitaristas que auxiliaran en las panificaciones y gestiones agropecuarias. Mezclar lo esencial con información destinada a los usuarios potenciales, lleva a menudo a taxonomías con un sesgo arbitrariamente utilitarista, siempre indeseable. Hay otros detalles que soslayaremos para no extendernos demasiado. Adelantamientos que los mapas clásicos de suelos son representados como unidades discretas, es decir los denominados “mapa coropléticos”
Por su parte, tales deficiencias fueron aprovechadas secuencialmente por dos grupos de expertos en ciencias del suelo, que defendían que había que abolir los constructos taxonómicos. El primero fue el que algunos denominaron “paradigma de la calidad del suelo”, que se limitaba a un estudio profundo de las propiedades relevantes de los centímetros superficiales del perfil edáfico. Es decir, tenía casi más en cuenta las propiedades transitorias que las permanentes, algo inadmisible. Inmediatamente o casi sincrónicamente surgía el ataque de los edafometras que anteponen las matemáticas al estudio en profundidad de un recurso natural. Para ellos, dado que el suelo es un “continuum” que no está compuesto de entidades discretas (los tipos de suelos), las clasificaciones debían también pasar a la historia. Sin embargo, proponían muestrear a profundidades estándar (aunque siempre muy superficiales) unas pocas/escasas variables, a partir de las cuales con más aparataje matemático, como las “funciones de edafotransferencia”intentaban predecir otras. Por razones ya explicadas en posts anteriores, tal uso masivo de las matemáticas y en particular de la geoestadística, parecía entorpecer la comprensión de cualquier suelo, soslayando su descripción, morfología y génesis. Al parecer la mayor parte de los edafometras detestan o detestaban describir un perfil, anteponiendo pues matemáticas y diseños de muestreo a los propios suelos. Debido que los muestreos eran basados en cuadrículas, presentaban sus productos en “mapas de tipo ráster”. Cuando el Grupo de Trabajo para la confección de una “Clasificación Universal de Suelos” se reunió, ya vaticiné que sería como el choque simultaneo de al menos dos trenes de mercancías (por no decir tres contando la idiosincrática WRB) y así fue (post: “la Santísima Trinidad”). En la USDA, tal aproximación fue desechada radicalmente al principio, aunque con el tiempo ganó simpatizantes.
Pues bien, como veréis hoy abajo, la mayor incompatibilidad resulta ser producto de la intolerancia. Los mapas geoestadísticos no podían sustituir a los mapas genéticos de suelos, aunque nadie duda su valor con fines específicos. Del mismo modo, no se puede objetar que los mapas genéticos adolecen de información muy relevante y más aún cuando laedafosfera está sufriendo continuos cambios, y preferentemente en propiedades relevantes/transditorias de los horizontes superficiales.
Y finalmente llego al advenimiento satelital cuando en los ultimísimos años se han lanzado un ingente número de satélites con distintos sensores y grados de resolución, que permiten monitorizar (con controles de campo) muchas de esas propiedades del suelo (casi en tiempo prácticamente real), como también otras que antaño eran casi imposibles de estimar.
Por lo tanto, la USDA ha leído y tomado decisiones que, con el tiempo cambiarán, ya que no se trata de un producto perfecto, ni mucho menos. Como veréis en las dos notas de prensa que os incluyo abajo, por un lado, permanecen atentos a las propiedades permanentes y a los levantamientos clásicos, mientras que por otro, financian la toma de muestra por cuadriculas, con vistas a elaborar mapas ráster junto a la información satelital.
No puedo extenderme más, ya que es difícil encontrar un punto de corteen esta desiderata. Abajo os dejo, bastantes posts (que no todos) que he ido redactando conforme transcurrieron los dieciocho últimos años de historia. Debo aplaudir ala USDA por su pragmatismo, mientras que en otros países todavía andamos en pañales.
Juan José Ibáñez
Continúa……….
Algunos Post Previos publicados sobre el tema
Una Clasificación Mundial de Suelos (Propuesta a la IUSS del último Congreso Mundial de Suelos)
“Clasificación Universal de Suelos, la WRB y la Santísima Trinidad”
Sesgos Utilitaristas de las Taxonomías de Suelos y Biológicas
Sobre el Mapa Digital de los Suelos del Mundo: Contestando a D. G. Rossiter y A. Hartemink
La edafometría y sus vicios ocultos: ¿Dónde están los datos?
La Edafología y sus Posibles Futuros: Los Falsos Cambios de Paradigma
Bases para un Genuino Cambio de Paradigma (la Edafología y sus Posibles Futuros).
La Mente Fractal de los Edafólogos y Cartógrafos de Suelos: La USDA Research Information
Notas de Prensa y alguna Documentación extraída de las páginas Web de la USDA
ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN: Jun 9, 2023
WASHINGTON, 8 de junio de 2023 – El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés) planea invertir $3 millones en asociaciones para promover la investigación que informe y mejore los estudios de suelo a nivel regional, lo cual es parte de un esfuerzo continuo para continuar proporcionando datos críticos al país. Las propuestas de las instituciones de educación superior en la red de la Unidad de Estudios Cooperativos de Ecosistemas (CESU) deben enviarse al Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS) del USDA antes del 22 de julio de 2023.
«Durante más de 120 años, los científicos han estado realizando estudios de suelo, investigaciones e investigaciones«, dijo el jefe de NRCS, Terry Cosby. «Tenemos el mandato de mantener la información del suelo relevante y disponible en formas útiles para ayudar a nuestros clientes, desde planificadores comunitarios hasta ingenieros, agricultores y ganaderos, para que puedan tomar las decisiones más informadas sobre el uso de la tierra. La colaboración es clave a medida que continuamos moviendo la aguja en el avance de los estudios de suelo«.
Cada propuesta debe incluir una colaboración significativa con el personal de levantamiento de suelos, como el personal de investigación del Centro Nacional de Estudios de Suelos (NSSC) de NRCS o el estudio de suelos de las Áreas Principales de Recursos de Tierras (MLRA) u oficinas regionales. Los resultados de las propuestas y su conexión con los estudios de suelos deben explicarse claramente.
Estas prioridades se desarrollaron a través de reuniones iterativas y comentarios recopilados junto con las conferencias regionales de 2022 del National Cooperative Soil Survey (NCSS). NRCS espera seleccionar al menos una propuesta de financiamiento de cada una de las cuatro regiones NCSS (Centro Norte, Noreste, Sur y Oeste). El trabajo debe tener aplicación regional y llenar vacíos en el conocimiento y las bases de datos de estudios de suelos. El trabajo podría extenderse hasta tres años. Las propuestas individuales deben tener un costo total entre $ 50,000 y $ 500,000.
Dentro de la región NCSS donde se realiza el trabajo, los temas de la propuesta deben:
Abordar cuestiones emergentes como los suelos urbanos, los servicios ecosistémicos, los humedales / suelos hídricos, el clima, los incendios forestales y / o la biodiversidad del suelo y cómo esos temas se cruzan con los sitios ecológicos y los estudios de suelos.
Mejorar los esfuerzos de colaboración entre el personal de levantamiento de suelos y los proyectos de investigación cooperativa con énfasis en herramientas prácticas para el personal de MLRA y el uso de ubicaciones de monitoreo y experimentación a largo plazo.
Más información
Se prestará especial atención a las propuestas que incluyan el Apoyo a la Investigación de Estudios Dinámicos de Suelos (dirigido a una estrecha colaboración con los investigadores del NSSC).
Todas las propuestas deben incluir un plan de gestión de datos y todos los datos y entregables deben estar disponibles públicamente según las regulaciones del USDA.
Información adicional está disponible en el aviso de financiación
El USDA toca las vidas de todos los estadounidenses cada día de muchas maneras positivas. En la administración Biden-Harris, el USDA está transformando el sistema alimentario de Estados Unidos con un mayor enfoque en una producción de alimentos local y regional más resistente, mercados más justos para todos los productores, asegurando el acceso a alimentos seguros, saludables y nutritivos en todas las comunidades, construyendo nuevos mercados y flujos de ingresos para agricultores y productores utilizando prácticas alimentarias y forestales climáticamente inteligentes. hacer inversiones históricas en infraestructura y capacidades de energía limpia en las zonas rurales de Estados Unidos, y comprometerse con la equidad en todo el Departamento mediante la eliminación de barreras sistémicas y la creación de una fuerza laboral más representativa de Estados Unidos. Para obtener más información, visite usda.gov.
Equipo de Levantamiento Dinámico de Visión general
La División de Ciencias del Suelo y las Plantas (SPSD) actualmente proporciona productos agregados de estudio de suelos a los clientes para su uso en la planificación de la tierra y la conservación. SPSD reconoce la necesidad de mejorar la información sobre los suelos para las necesidades actuales y futuras de los clientes. Dynamic Soil Survey (DSS) es un enfoque en evolución para el estudio del suelo que incorporará avances recientes y de larga data en pedología, ecología e hidrología con mejoras en la tecnología digital.
Cuatro componentes principales
Capturar y visualizar la variabilidad y diversidad del paisaje del suelo, afectado por el manejo y el uso de la tierra que abarca el área, la profundidad, el tiempo y la hidrología, u otras propiedades temporales del suelo.
Proyectos
North Woodstock, NH (Hubbard Brook Experimental Forest) La oficina de MLRA del Servicio
Forestal de los Estados Unidos en St. Johnsbury ha completado el primer borrador del mapa digital de suelos. La División de Ciencias de las Plantas del Suelo y el Servicio Forestal de los Estados Unidos tienen un acuerdo interinstitucional para tener un postdoctorado trabajando en Hubbard Brook y Coweta.
Otto, Carolina del Norte (Bosque Experimental Coweeta) La oficina de MLRA del Servicio
Forestal de los Estados Unidos en Waynesville ha completado el primer borrador del mapa digital de suelos. El personal postdoctoral del Servicio Forestal está ejecutando el modelo del Sistema Regional de Simulación Hidroecológica (RHESSys) para desarrollar la relación de la humedad del suelo con el presupuesto hídrico de la cuenca. Los datos adicionales sobre la humedad del suelo en el sitio mejorarán el modelo y deberían permitir cambios en el manejo forestal para proyectar cambios en la humedad del suelo. Comprender los impactos de la gestión forestal en la humedad del suelo será importante en la gestión forestal.
Manhattan, Kansas
State State , Oklahoma State, Texas A&M Universities y USDA Agricultural Research Service evaluando sensores de humedad del suelo y su capacidad para trabajar en una variedad de suelos. Estudio de cinco años a partir de 2022. Documentación de la selección de sensores, calibración e interpretación de datos para que los investigadores y administradores de riego comprendan los errores de medición de los sensores afectados por las propiedades del suelo.
Clay Center, Kansas (Personal de NRCS de Kansas y Universidad Estatal de Kansas)
Cuatro cuencas hidrográficas con canales H que evalúan las prácticas de conservación Rotación de cultivos de conservación, manejo de residuos y labranza, labranza cero, manejo de nutrientes y cultivos de cobertura. El estudio de nueve años comenzó en 2021. Comprender cómo el presupuesto de humedad del suelo se ve alterado por los cambios en estas prácticas de conservación. Los datos se utilizarán para apoyar las decisiones de planificación de la conservación.
El Reno, OK, Servicio de Investigación Agrícola (ARS)
La discusión ha comenzado con el personal del ARS en El Reno Oklahoma sobre la posible selección del sitio para la producción agrícola.
Moscú, Idaho (Universidad de Idaho)
El personal de SPSD está evaluando una comparación cuantitativa de los regímenes de humedad del suelo y la geomorfología. Estudio de cinco años a partir de 2022. Los datos del estudio mejorarán el uso de la taxonomía del suelo relacionada con el régimen de humedad xérica del suelo. Estos datos ayudarán a cuantificar el límite entre xérico, ústico y údico. Importante para el manejo de bosques y pastizales.
Stephenville, Texas
El personal de Stephenville MLRA está tratando de mejorar la interpretación de las capas freáticas estacionales en varias series de suelos en MLRA 84. Comenzó en el año fiscal 2020, es un estudio de diez años. Documentar la presencia o ausencia de capas freáticas estacionales y mejorar la comprensión de las relaciones del agua catenaria con la contaminación de fuentes no puntuales en West Cross Timbers.
Componentes del estudio dinámico del suelo
Mapas de suelos ráster
Todos los productos se producirán en formato ráster (cuadrícula) y proporcionarán información de mayor resolución que el estudio de suelos actual. Los productos incluirán mapas de clase que corresponden a los productos tradicionales del suelo y mapas de propiedades del suelo.
NRCS también está fuertemente arraigado en el suelo, ya que la agencia nació como el Servicio de Conservación de Suelos en 1935 durante el Dust Bowl, una época de tierra vegetal erosionada y feroces tormentas de polvo. Desde entonces, conservar y estudiar el suelo está a la vanguardia de lo que hacemos. Más sobre la historia de NRCS.
NRCS ofrece asistencia técnica y financiera para ayudar a los productores a planificar e implementar prácticas de conservación que prevengan la erosión y degradación del suelo y mejoren la salud del suelo.
Cuando surgen problemas del suelo, pueden tener impactos costosos y a largo plazo para la salud del suelo y los objetivos de producción. Si su tierra tiene problemas de suelo, puede explorar más a fondo con la Herramienta de Preocupaciones de Conservación en farmers.gov.
Para obtener más información, visite la página del Equipo de Mapeo Digital de Suelos.
Descripciones de sitios ecológicos
SPSD está desarrollando ESD en todo el país. Cada estado ecológico tiene preocupaciones únicas de recursos y un conjunto de propiedades dinámicas del suelo.
Incorporación de datos espaciales, temporales, climáticos y biológicos en el estudio del suelo
Para obtener más información, visite la página del Equipo de Sitios Ecológicos.
Propiedades dinámicas del suelo
La medición y distribución de las propiedades dinámicas del suelo incluirá los valores potenciales y esperados informados para las propiedades específicas del suelo que se sabe que cambian con el uso y la gestión de la tierra.
Para obtener más información, visite la página del Equipo de Propiedades Dinámicas del Suelo.
Clima e hidrología
Los productos hidrológicos se mejorarán mediante el proceso DSS con un aumento de los datos medidos, una mejor resolución espacial y temporal, la vinculación con las estaciones meteorológicas locales y un énfasis en la comunicación con diversas partes interesadas.
Al poner Dynamic Soil Survey (DSS) en el buscador y buscar preguntas cortas inmediatamente responde
¿Cuál es la diferencia entre calidad inherente y dinámica del suelo?
Ejemplos de propiedades inherentes son la textura del suelo, el tipo de arcilla, la profundidad del lecho rocoso y la clase de drenaje. Las propiedades del suelo dinámicas, o dependientes de la gestión, se ven afectadas por la gestión humana y las perturbaciones naturales a lo largo de la escala de tiempo humana, es decir, de décadas a siglos.
¿Cuál es la lista de propiedades dinámicas del suelo?
Calidad del suelo: conceptos básicos: propiedades dinámicas del suelo
Las propiedades dinámicas incluyen la materia orgánica, la estructura del suelo, la tasa de infiltración, la densidad aparente y la capacidad de retención de agua y nutrientes.
¿Cuál es la propiedad inherente del suelo?
Propiedades físicas del suelo – Soil Health Nexus
Las propiedades inherentes incluyen la textura del suelo, los materiales originales del suelo y la profundidad del suelo.
Inherent and Dynamic Soil Properties
The quality of a soil is a combination of inherent and dynamic soil properties. The focus of most soil quality work is dynamic soil properties and how they change in relation to the inherent features of the soil.
Inherent or use-invariant properties change little, if at all, with land use or management practices. They may include soil texture, depth to bedrock, type of clay, CEC, and drainage class. These properties were established as soil formed over millennia. How soils form depends on the and others:
- climate (precipitation and temperature)
- topography (shape of the land)
- biota (native vegetation, animals, and microbes)
- parent material (geologic and organic precursors to the soil)
- time (time that parent material is subject to soil formation processes)
Dynamic properties or use-dependent properties can change over the course of months and years in response to land use or management practice changes. Dynamic properties include organic matter, soil structure, infiltration rate, bulk density, and water and nutrient holding capacity. Changes in dynamic properties depend both on land management practices and the inherent properties of the soil. For example, the organic matter levels in soil depend on tillage practices and the types of plants growing (management), but the total amount of organic matter is constrained by soil texture and climate (inherent features). Some properties, such as bulk density, may be considered inherent properties below 20-50 cm, but are dynamic properties near the surface.
Propiedades inherentes y dinámicas del suelo
La calidad de un suelo es una combinación de propiedades inherentes y dinámicas del suelo. El enfoque de la mayoría de los trabajos de calidad del suelo son las propiedades dinámicas del suelo y cómo cambian en relación con las características inherentes del suelo.
Las propiedades inherentes o de uso invariable cambian poco, si es que lo hacen, con el uso de la tierra o las prácticas de manejo. Pueden incluir la textura del suelo, la profundidad del lecho rocoso, el tipo de arcilla, la CIC y la clase de drenaje. Estas propiedades se establecieron como suelo formado durante milenios. Cómo se forman los suelos depende de unos y otros:
- clima (precipitación y temperatura)
- topografía (forma del terreno)
- biota (vegetación nativa, animales y microbios)
- material original (precursores geológicos y orgánicos del suelo)
- tiempo (tiempo que el material original está sujeto a los procesos de formación del suelo)
Las propiedades dinámicas o las propiedades dependientes del uso pueden cambiar en el transcurso de meses y años en respuesta al uso de la tierra o cambios en las prácticas de gestión. Las propiedades dinámicas incluyen la materia orgánica, la estructura del suelo, la tasa de infiltración, la densidad aparente y la capacidad de retención de agua y nutrientes. Los cambios en las propiedades dinámicas dependen tanto de las prácticas de manejo de la tierra como de las propiedades inherentes del suelo. Por ejemplo, los niveles de materia orgánica en el suelo dependen de las prácticas de labranza y los tipos de plantas que crecen (manejo), pero la cantidad total de materia orgánica está limitada por la textura del suelo y el clima (características inherentes). Algunas propiedades, como la densidad aparente, pueden considerarse propiedades inherentes por debajo de los 20-50 cm, pero son propiedades dinámicas cerca de la superficie.