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Las plantas también absorben agua debajo del suelo, si la necesitan (resistencia a los periodos de sequía)

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Absorbiendo agua de regolitos y rocas fracturadas. Fuente: Google imágenes

 Es bien sabido por la comunidad científica, que el agua se almacena tanto en el suelo, como en el subsuelo. En el seno del último, de profundidad muy variable, el agua suele ser asequible a las especies vegetales que atesoran sistemas radicales que penetran varios metros  en el continuo formado por suelos-regolitos, aunque también alcanzan las grietas de las rocas que pueden contener el líquido elemento.  No se trata de plantas raras o singulares, sino que acaece con relativa frecuencia.

 La ortodoxia, impresa a sangre y fuego en nuestras cabezas y manuales, suele restringir el agua asequible a la biota con la almacenada en los suelos (hasta uno o dos metros de profundidad), cuando no es cierto. Bajo ella aparecen las denominadas zona vadosa y más. Justamente fue la falta de atención de la edafología clásica hacia tal ambiente subterráneo y los procesos biogeoquímicos subyacentes la que dio lugar a la “zona crítica terrestre: El nuevo paradigma de la edafología (ZCT)”. Debemos tener encuentra que, desde numerosos puntos de vista y con variopintos propósitos, incluidos la modelización del sistema climático, contaminación, y otra gran cantidad de procesos que afectan a la superficie terrestre emergida, se requiere información abundante y precisa  de todo el espesor de la litosfera que interacciona con la biota y el clima. Por estas razones nació hace casi quince años, la Critical Zone Exploration Network o red de observatorios de la  ZCT. Con el tiempo, se han ido sumando toda una serie de enclaves repartidos por el mundo, con sus grupos de trabajo, proyectos, simposios, congresos, etc. Lamentablemente la mayor parte de los expertos en ciencias del suelo siguen ajenos a tal fascinante aventura, dando la espalda, a una realizad que reclama a gritos una mayor atención.  

 La Noticia que os vamos a ofrecer hoy y que lleva por título: Subsurface plant-accessible water in mountain ecosystems with a Mediterranean climate, es fruto de una investigación llevada a cabo en uno de los mentados observatorios, y más concretamente en el ubicado en los ambientes mediterráneos de Sierra Nevada, en EE.UU. En ella, se nos informa de lo que muchos edafólogos de campo ya conocen sobradamente, aunque no se interesen o puedan interesarse, debido a la complejidad logística e instrumental inherente para poder indagar hasta decenas de metros de profundidad. Me refiero más concretamente a que la vegetación hace uso de esa agua y en especial cuando el suelo se encuentra seco, ya sea fruto de un estío concreto ya tras  varios años de sequía.  De este modo, se alcanza una considerable resiliencia a los estreses causados por la falta de agua. No se trata de una tarea fácil, ya que a la sofisticación de los diversos métodos empleados y la instrumentación necesaria, debe añadirse que los estudios en sitios concretos deben extrapolase a escala de paisaje con vistas a entender, cuantificar y modelizar sus repercusiones sobre los ecosistemas naturales, agrarios, disponibilidad de recursos hídricos, etc. Por esta razón, algunos comentarios que he traducido abajo del resumen del artículo de investigación original, que no de una nota de prensa divulgativa, pueden resultar incomprensibles al lector que no se encuentre versado en estos temas. Sin embargo, no es importante en nuestro contexto y pueden pasarse aquí por alto.

 He comentado anteriormente que los edafólogos de campo, con larga experiencia y abundantes observaciones, saben sobradamente que las raíces de la vegetación y su biota asociada alcanza profundidades que a menudo exceden con creces los límites más someros, que son el foco de interés de los edafólogos. No resulta difícil observar en cortes o zanjas recientes de carreteras, ferrocarriles, etc., hasta qué punto penetran las raíces en los regolitos y estratos sedimentarios subyacentes, como también  en los sistemas de fragmentación de rocas consolidadas. Eso sí, en materia de investigación, reitero, que se requiere una logística e instrumentación bastante sofisticada, de la que carecemos la mayoría de nosotros.

 Tales hallazgos no son exclusivos de los ambientes mediterráneos, sino de todos aquellos en donde el suelo se seca totalmente durante parte del ciclo anual, como los semiáridos, y por qué no, también en los desérticos. De hecho, ya os mostré en un post precedente un caso mucho más asombroso y singular: “ Los Suelos de los Lechos Fluviales: Las Ramblas y los Uadi y su Biodiversidad de Plantas Vasculares”. Se trataba de un breve resumen de un artículo que publiqué sobre el tema en una revista científica (Islands of biogeodiversity in arid lands on a polygons map study: Detecting scale invariance patterns from natural resources maps). En este último se relata un caso concreto absolutamente sorprendente (explicado en el post) y que entra de lleno en el contexto de esa iniciativa a la que denominamos la  “Zona Crítica terrestre”. Lamentablemente toda esta información no aparece ni en los mapas ni en las bases de datos de suelos georreferenciadas. O cambiamos de chip, o nos van a adelantar desde otras disciplinas por la derecha, la izquierda, delante y atrás, por arriba y por abajo. 

Juan José Ibáñez

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Erosión del suelo debido a la recogida de las cosechas de tubérculos

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Fuente: JOINT RESEARCH CENTRE; European Soil Data Centre (ESDAC)

Cuando hablamos de erosión del suelo, solemos tener en mente y/o explícitamente nos referimos a las inducidas por el agua (hídrica), el viento (eólica) y en menor medida a la debida por las avalanchas y deslizamientos. Más raros son los estudios de la pérdida de suelo que afectan a la denominada erosión por laboreo, (ver material que os sorprenderá de los estudios realizados por Satur de Alba) y la que afecta a los márgenes fluviales. Así pues, sin ser exhaustivos, existen  numerosos tipos de procesos erosivos.  Sin embargo, entre los que suelen pasar por alto se encuentra la perdida de suelo inducida por la cohecha de ciertos productos agrarios como son las raíces y tubérculos (remolacha, patata, etc.).  Ahora bien, estudios recientes llevados a cabo en Europa, parecen constatar que esta última modalidad erosiva puede ser muy importante en aquellos países y espacios geográficos en los que tales tipos de cosechas cubren grandes extensiones.  Como se señala en el estudio que os presentamos hoy: “Las observaciones y mediciones de campo han demostrado que se pueden eliminar cantidades considerables de suelo del campo debido a que el suelo se adhiere a las raíces cosechadas y la exportación de terrones durante la cosecha del cultivo”  Como todos sabéis, la obtención de remolacha y especialmente la de las papas es de considerable importancia en Latinoamérica. El estudio que os mostraremos hoy, se ha llevado a cabo en Europa. Sin embargo, el problema afecta a otros muchos continentes y, como no,  a muchos de los habitados por parte de la comunidad hispanoparlante. Así pues más que las cifras, lo que interesa es que comencemos a tener cuidado y cuantificar esta pérdida de suelos agrarios olvidada por la ciencia.

Como veréis, en Europa ese tipo de erosión de suelos ha disminuido en los últimos decenios, si bien las causas principalmente se deben a que la producción de patatas y remolacha azucarera han decrecido por las veleidades de la economía. No obstante, el uso de nueva maquinaria, según los autores, también ha contribuido en alguna medida. La Investigación realizada por la Unión Europea ha sido publicada en la página Web vinculada a la imagen que encabeza este post, así como en una relevante revista de impacto. Ya sabéis que estás últimas tienen copyright, por lo que tan solo expongo aquí mi traducción al español-castellano, dejando el enlace al “paper” original, en donde la podréis leer en inglés y posiblemente tengáis la posibilidad de bajaros el artículo original gratuitamente. Empero la página Web tiene también otros ficheros y datos asociados que os podrían ser útiles.

Lo dicho, debemos comenzar a analizar este tipo de pérdidas de suelo ya que podría depararnos alguna sorpresa desagradable. Os dejo ya con el material mentado.

Juan José Ibáñez

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Bosques tropicales y sequía (¿Reforestación Inteligente?)

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Colaje de imágenes de Google sobre bosques tropicales panameños.

 ¡Se hunde el barco, bajen las lanchas!: ¡Por favor atiendan: ¡niños, ancianos y enfermos que se suban los primeros!. Esta frase, o alguna parecida, la habréis oído con harta frecuencia en las películas de cine!.  Pues bien, la noticia que vamos a analizar hoy nos viene a decir lo mismo!. Todos saben que las criaturas animales más débiles, por término general son las más jóvenes, aún en fase de crecimiento, mientras que las más vetustas, cuyos cuerpos han ido deteriorándose con el devenir del tiempo también resultan ser frágiles. Quien tiene un jardín, bien podría decir lo mismo de sus plantas adaptadas al entorno.

 Tropical forest response to drought depends on age (La respuesta de los bosques tropicales a la sequía depende de su edad) acaba de descubrir lo obvio, aunque debemos reconocer que también aporta algún detalle de interés. Que cada especie vegetal responde de diferentes formas a los periodos de sequía es una obviedad en la que no merece desperdiciar palabras. Que los individuos de una misma especie reaccionan de forma dispar a los impactos ambientales y enfermedades no merece más calificativo que ¡sin comentarios!. Y quien tenga unos mínimos conocimientos de geobotánica estará harto/a de observar ejemplos en la naturaleza.  Veamos algo ahora de la sustancia, ya que se encuentra en los suelos.

 Conforme la sequía se prolonga, la transpiración del medio edáfico y la evaporación de las plantas van haciendo descender el depósito de agua almacenada en el medio edáfico, succionando finalmente la que permanece a mayor profundidad. Los árboles pueden ser, según la especie, de enraizamiento somero o profundo, por lo que (…) ya sabéis la respuesta. También es trivial, una enseñanza de parvulario que, conforme un árbol crece, lo hace hacia arriba, en el medio aéreo y hacia abajo en el suelo, el consabido geotropismo (gravitropismo), por poner una nota de color académica.  Como corolario, las plantas maduras, y en especial los árboles maduros pueden succionar el agua hasta varios metros en el seno del suelo/regolito mientras que un vástago joven no o con dificultades.  Si volvemos a recordar que unas especies atesoran sistemas radiculares que penetran a mayores profundidades: ya tenéis los relevantes resultados de esta investigación. Añadamos que los individuos viejos y las especies arbóreas de enraizamiento somero son las primeros(as) en caer tras arreciar los vientos (huracanes, tormentas tropicales). Como corolario, resulta palmario que un ecosistema forestal maduro adquiera un aspecto mosaicista, aunque también intervienen otras causas que sería largo de describir en un post.  Por lo tanto, se me antoja insustancial el alegato de los autores de este trabajo cuando escriben en la nota de prensa:

 “Los árboles tropicales responden a la sequía de manera diferente dependiendo de su edad, de acuerdo con una nueva investigación dirigida por un científico postdoctoral en la Universidad de Wyoming”.

“Descubrimos que la edad del bosque importa”.

“Nuestros resultados indican que los factores más importantes para la regulación de la transpiración en los bosques jóvenes tienen que ver con su capacidad para acceder al agua en el suelo, mientras que los bosques más antiguos se vieron más afectados por las condiciones atmosféricas”.

Estamos trabajando en técnicas de diseño que llamamos ‘reforestación inteligente’, tomando decisiones sobre qué especies de árboles plantar para lograr diferentes objetivos de uso de la tierra”,

¿Reforestación inteligente?: al parecer, antes de este sensacional descubrimiento, se sembraba al azar. Me resulta difícil entender el valor del estudio. Al parecer los científicos pensamos que la naturaleza es tonta. Y por eso intervenimos, pero con la desventurada ¡sorpresa! añadida de que a menudo lo hacemos mucho peor, ya que la degradación de la biosfera sigue su curso al no disponer de tanto talento, nuestra Smart Inteligentia. ¡Amén!

Os dejo con la noticia traducida, aunque si no lo hubiera hecho, tampoco os secuestraria prácticamente ninguna conclusión de sustancia.

Juan José Ibáñez

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Estructura del suelo y flujo de agua: partículas, agregados, rugosidad

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Agregado del Suelo. Fuente: University of Abertay Dundee (Escocia)

 La realidad de campo supera en complejidad a lo que los científicos podemos especificar, modelar  e introducir en las simulaciones numéricas. Como corolario, los resultados  que ofrecen tales modelos matemáticos deben valorarse con suma precaución.   Ya os he contado en alguna ocasión la frase de un afamado matemático que, más o menos, venía a decir “el problema no estriba en que los científicos hagan uso de modelos matemáticos, ya que son importantes para testar sus hipótesis, sino que muchos finalmente terminan por creerse sus resultados”.   El estudio que analizamos hoy ha sido llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Southampton. En él se “pretende” modelar la importancia de la estructura del suelo en el comportamiento hidrológico y la captación del agua por las raíces de las plantas. Con  tal motivo los autores dicen haber detectado diversos rasgos geométricos del medio edáfico (tomografía, RX).  En primer lugar, estudiaron la repercusión de la textura (fracciones granulométricas). Los resultados no debieron ser satisfactorios, por cuanto la nota de prensa no menta nada más al respecto, como tampoco el abstract del artículo de investigación. Seguidamente pasaron a indagar el comportamiento de los agregados del suelo (conjunto de partículas de diferente tamaño agrupadas/cementadas entre sí por diversas fuerzas).  Según su modelo, el flujo del agua cerca de los agregados edáficos resultaba ser clave con vistas a cuantificar adecuadamente las propiedades hidrológicas.  De acuerdo a la nota de prensa (más bien confusa) los poros interiores de los agregados son demasiado pequeños, por lo que parecen “prácticamente impermeables” a su humectación, no ocurriendo lo mismo cerca de su superficie, en donde las cavidades resultaban ser de mayor tamaño. Francamente no me quedó claro si “cerca” implicaba a los poros mayores de las cavidades agregacionales más próximas a la superficie de estos aglomerados, o si se encontraban fuera de los agregados aunque bordeándolos (en sus fronteras). Por lo tanto, consulté el resumen del trabajo (que también os añado abajo) que resultó ser mucho más explícito:Los resultados muestran que la rugosidad de la superficie de los agregado tiene un efecto significativamente mayor en el flujo que la microestructura dentro del agregado. Por lo tanto, esta es la región en la que la resolución de la TC de rayos X para el modelado basado en imágenes tiene el mayor impacto”. Dicho de otro modo  es la rugosidad de la superficie del agregado la que parecía afectar en mayor medida al comportamiento hidráulico de los suelos. ¡Ahora si!.

 Ya os comenté en algunos post anteriores como en los siguientes: “Propiedades de la Materia: Composición, Tamaño, Abundancia, Forma y Superficie”; “Secuestro de Carbono y Rugosidad de las partículas minerales del Suelo”; El Microcosmos del Suelo: La revolución de las Imágenes”; Peso, masa, densidad, rigidez y otras características del microcosmos que albergan los suelos;” “¿Cuanto Mide un Metro Cuadrado de Suelo?  La rugosidad es una variable poco estudiada en muchos ámbitos de la ciencia a pesar que hoy sabemos que afecta seriamente al comportamiento de la materia, y más aún en  los medios porosos heterogéneos. En consecuencia estos resultados vuelven a corroborar nuestras tesis. 

Sin embargo, volvemos a reiterar que en la naturaleza los suelos atesoran grietas que se contraen y expanden, cavidades elaboradas por animales de todos los tamaños, como nidos o refugios, canales para el tránsito de invertebrados del tipo de las lombrices de tierra o las formadas por las propias raíces de la vegetación, enormes estructuras de gran porosidad creadas por los termiteros y hormigueros, etc. En consecuencia los resultados obtenidos por estos autores se me antojan que atesoran mucho menos valor del que ellos alegan, por cuanto pasan por alto esta “realidad de campo”, centrándose expulsivamente en los miopes inputs de sus “avanzados modelitos”. Eso sí, de corroborarse la importancia de la rugosidad de los agregados, algo habríamos avanzado en la comprensión de la hidrología del suelo. Pero de aquí intentar modelizar con eficacia el comportamiento hidrológico de los suelos en la naturaleza (sin tener en cuenta lo anteriormente aludido) existe un abismo.

 Juan José Ibáñez  (más…)

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