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UNIDAD 11Los recursos de
la biosfera
El suelo
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El suelo es la base de una serie de recursos importantes:
• Madera• Alimentos• Leña (energía)
Por esta razón es importante su estudio y conservación y adoptar medidas ante los problemas que presenta, el principal de ellos, la
erosión favorecida por las actividades humanas.
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Definición de sueloEs la cubierta más superficial de la corteza terrestre, resultado de la interacción entre las rocas de la superficie terrestre, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera (en él se establecen los seres vivos).
Suelo
Atmosfera
Geosfera
Biosfera
Hidrosfera
Concepto de suelo
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Está constituido por materiales inorgánicos procedentes principalmente de la meteorización del sustrato y enriquecida por materia orgánica en vías de descomposición (humus), permitiendo el asiento de la cubierta vegetal.
Constituye un ecosistema necesario para cerrar los ciclos materiales del resto de los ecosistemas terrestres.
La ciencia que estudia el suelo es la edafología.
Usos del suelo
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El hombre destina el suelo a diferentes usos:
• Soporte de plantas.• Construcción de vías de transporte u
otras infraestructuras.• Fuente de recursos minerales
(aluminio, arcillas…).• Asentamientos humanos.
Impactos sobre el suelo
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• Erosión• Contaminación• Sobreexplotación• Empobrecimiento• Compactación• Degradación biológica• Pérdida por recubrimiento
(asfaltados…)
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Composición del suelo
Componentes
Sólidos
Materia Orgánica Humus
Materia Inorgánica
Restos de meteorizac
ión
Líquidos
Agua
Sales minerales disueltas
Gaseosos O2 CO2 N2
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Fase sólida
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I. Materia inorgánica: Gravas, arenas, arcillas, resultantes de la
alteración de la roca madre y sales minerales.
II. Materia orgánica: Es materia orgánica en descomposición que forma el humus
- Viva (bacterias, hongos, invertebrados, etc.)- Muerta en descomposición (restos animales y vegetales)
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Restos de meteorización Textura del suelo
Sales minerales Riqueza del suelo
Humus Productividad
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Fase líquidaPuede ser:
• Agua de escorrentía• Agua gravífica• Agua retenida:
Agua capilar Agua ligada
Rellena los poros.Contiene sustancias disueltas que pueden ser utilizadas por las plantas.
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Fase gaseosa1. Tiene una composición similar a la del aire que respiramos,
aunque con mayor proporción de dióxido de carbono, resultado del metabolismo de los organismos del suelo.
2. Presenta un contenido muy alto de vapor de agua.
3. Cuando el suelo es muy húmedo, los espacios de aire disminuyen al llenarse de agua.
4. Es responsable de la oxidación de los componentes del suelo.
Gases del suelo
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Composición media
Componente Gas del suelo Aire
Oxígeno 10 – 20 % 21 %
Nitrógeno 78,5 – 80 % 78 %
Dióxido de carbono 0,2 – 3,5 % 0,04 %
Agua Saturado Variable
Otros < 1 % > 1 %
Formación del suelo. Etapas
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Factores de formación del suelo
El suelo es resultado de la interacción de cinco factores:
1. La roca madre2. El relieve3. El tiempo4. El clima5. Los seres vivos.
Los tres primeros factores desempeñan un rol pasivo, mientras que el clima y los seres vivos participan activamente en la formación del suelo.
La roca madre
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Es el sustrato a partir del cual se desarrolla el suelo. De éste se deriva, por el efecto de la meteorización, directamente la fracción mineral del suelo y ejerce una fuerte influencia sobre todo en la textura del suelo, pero también en otros factores como:
1. Espesor2. Morfología3. Propiedades físicas4. Propiedades físico-químicas 5. Fertilidad.
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El climaEs quizá el factor más importante porque condiciona el tipo de meteorización de la roca madre e influye mucho en la evolución del suelo. Así mismo, influye en otros factores formadores del suelo como el factor biótico y en el relieve.
Los componentes climáticos más importantes son:
• Humedad• Temperatura• Balance hídrico• Viento
Componentes climáticos
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La humedad (disponibilidad y flujo de agua)
Una humedad alta favorece actividades químicas y biológicas y se favorece el arrastre de partículas y diversas sustancias (eluviación). Esta circunstancia modificará el tipo de suelo que se puede formar.
Temperatura
El aumento de temperatura favorece la actividad química y biológica y, si va acompañada de precipitaciones fuertes, provoca pérdida de sílice del suelo por arrastre y los suelos se vuelven estériles.
Componentes climáticos II
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Balance hídrico
Es la relación entre Evaporación (Ev) y Precipitación (P)
Si P > Ev: Arrastre de iones hacia horizontes profundos del suelo.Si P < Ev: Ascenso de agua por capilaridad, junto con las sales que contiene. Al evaporarse esta agua, las sales quedan en la superficie formando costras llamadas caliches.
Componentes climáticos III
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Viento
Provoca aumento de la evaporación y de la erosión (arrastre de partículas), especialmente en las zonas áridas.
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TopografíaLos procesos de formación del suelo (procesos edáficos) repercuten en el relieve, y viceversa.
Desde el punto de vista edáfico los elementos del relieve más importantes son la inclinación y longitud de las laderas, la posición fisiográfica y la orientación.
Una mayor pendiente influye en la peor formación del suelo por incremento de la erosión, disminución de la penetración del agua y disminución del grosor del suelo.
Efecto de la pendiente
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Pendientes fuertes: El suelo está sometido a una intensa erosión. La pendientes estarán conformada por suelos esqueléticos.
Pendientes medias: Los suelos están sometidos a un continuo transporte de materiales sólidos y soluciones, por lo que suelen presentar pequeños o moderados espesores, son abundantes los cantos angulosos, representativos de los suelos coluviales.
Se depositan materiales arrastrados formándose suelos acumulativos que continuamente se están sobreengrosando, formándose suelos muy espesos y de texturas (granulometrías) muy finas.
3
2
1
Pendiente y características hídricas
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El relieve también influye en la cantidad de agua que accede y pasa a través del suelo.
En relieves convexos el agua de precipitación circula por la superficie hacia las zonas más bajas del relieve y se crea un área de aridez local, mientras que lo contrario ocurre para las formas con relieve cóncavo.
Pendiente y exposición al sol
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El relieve también modifica las características del clima edáfico, al influir en la temperatura y en la humedad en función de la inclinación (influirá en la intensidad calorífica de las radiaciones recibidas), orientación (que regulará el tiempo de incidencia de las radiaciones solares) y altitud (que influirá en los elementos climáticos generales). Como consecuencia de todo ello también afectará al desarrollo de la vegetación y de la actividad microbiana
Ladera SurLadera Norte
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Tiempo de actuación
• Los suelos se desarrollaran más fácilmente sobre materiales originales sueltos e inestables que a partir de rocas duras y constituidas por minerales estables.
• También hay una más rápida formación en los climas húmedos y cálidos que en climas secos y fríos.
• La velocidad de formación del suelo es muy variable (desde 1 mm/año hasta 0,001 mm/año). Se considera que un suelo está maduro después de periodos de tiempo que oscilan entre unas decenas de años en climas cálidos y húmedos y materiales adecuados, a miles de años si las condiciones no son tan favorables.
La velocidad de formación de un suelo es extraordinariamente lenta (el suelo es un recurso no renovable) y depende del tipo de factores formadores de cada suelo.
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Factores biológicos
1. Constituyen las fuente de material original para la fracción orgánica del suelo. Restos vegetales y animales que al morir se incorporan al suelo y sufren profundas transformaciones.
2. Ejercen importantes acciones de alteración de los materiales edáficos. Los organismos transforman los constituyentes del suelo al extraer los nutrientes imprescindibles para su ciclo vital. El papel de los microorganismos en la transformación de la materia orgánica es tan importante como para que la humificación apenas se desarrolle en su ausencia.
3. Producen una intensa mezcla de los materiales del suelo como resultado de su actividad biológica.
En general, el suelo se desarrolla a la par que la comunidad biótica que vive en él. Las acciones de los organismos son básicamente las siguientes:
Humificación
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Es el proceso de formación de humus (materia orgánica, microorganismos y productos de descomposición de la materia orgánica). Da al suelo un carácter ácido y es simultáneo al proceso de mineralización.
Etapas del proceso:
Aparición del mantillo. Hojarasca y restos vegetales. Creación del humus. Presencia de arcilla mezclada con el humus.
Funciones del humus
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Actúa como reservorio que regula los ciclos biogeoquímicos. Juega un papel importante en el establecimiento de la estructura del suelo
y de su estabilidad. Contribuye a determinar la capacidad de cambio del suelo, manteniendo
los cationes bajo forma intercambiable y disponible para los vegetales. Participa en el establecimiento del pH del suelo y del poder tampón. Retiene agua. Absorbe virus, sustancias tóxicas, enzimas, etc., pudiendo contrabalancear
los efectos perjudiciales de distintos compuestos y/o ejerciendo un efecto estimulante sobre la fisiología de los vegetales.
Formación de las sustancias húmicas
CONSTITUYENTES MONOMÉRICOS(fenoles, quinonas, aminoácidos, azúcares)
POLÍMEROS ORGÁNICOS
Degradación
HUMIFICACIÓNRepolimerización
Reacciones espontáneasAutoxidación
Oxidación por enzimas microbianas
COMPUESTOS HÚMICOS
Ac. Fúlvico Ac. Húmico Humina29
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MacrofloraSon plantas superiores asentadas en el suelo. El papel de las mismas, en la evolución del suelo, puede concretarse en los siguientes puntos:
1. Constituyen una de las fuentes más importantes de restos orgánicos, sobre todo en las capas inferiores del suelo.
2. Tienden a mantener una estructura grumosa por su efecto de malla o enrejado.
3. Contribuyen mecánicamente a la disgregación de las rocas.4. Al, mediante la respiración, consumir oxígeno y desprender anhídrido
carbónico, influyen en la alteración química de los minerales.5. Favorecen, en sus proximidades, una microflora del suelo extremadamente
rica como consecuencia de la secreción de productos fácilmente descomponibles. El número de microorganismos que viven en la zona inmediata a la raíz, la rizosfera, puede ser hasta 100 veces más elevado que en otras zonas más alejadas del suelo.
6. Al reincorporar sobre el suelo la mayor parte de los nutrientes que absorben, frenan los efectos de lavado de las corrientes descendentes de agua.
Gran cantidad de microrganismos: 106-109 bacterias/g
La mayoría son heterotróficos, descomponedores de carbohidratos.
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MicrofloraBacterias y hongos que contribuyen a la formación de humus (especialmente en climas húmedos), a la fijación del N2 atmosférico y a procesos de nitrificación-desnitrificación.
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MO Actinomicetes
Hifas de hongos
Agua
Bacterias
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AnimalesEn el suelo viven pequeños mamíferos, insectos, miriápodos, babosas y caracoles, ácaros, arañas y lombrices de tierra como grupos más característicos. Su papel en el suelo se significa en los siguientes aspectos:
1. Mejoran la estructura o agregación del suelo a causa de sus movimientos en el mismo (fundamentalmente los organismos cavadores) y de la cantidad de materia orgánica que incorporan.
2. Aquellos que son predadores (herbívoros o carnívoros) ejercen nula influencia directa sobre la demolición de los restos orgánicos; pero como muchos son saprofitos y se alimentan de vegetales más o menos descompuestos, inician unos procesos de degradación de esos residuos que facilitan el papel de la microflora.
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La macrofauna del suelo más estudiada son las lombrices de tierra. En un suelo en el que abundan estas lombrices se calcula que hacen pasar a través de su cuerpo una cantidad próxima a las 34 Tm de tierra por año. El suelo es sometido a la acción de las enzimas digestivas y a la trituración en el interior de estos animales. La materia excretada tiene, en comparación con la original:
• mayor proporción de materia orgánica. • más cantidad de nitrógeno total y en forma nítrica.• mayor riqueza en Ca, Mg y P asimilables.• pH más elevado.
El número de lombrices de tierra en un suelo húmedo y rico en materia orgánica puede superar los 2 millones por ha. Suponiendo un peso de 0,5 g/ejemplar, esta cantidad representa del orden de 1.000 kg de materia viva por hectárea.
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Descriptiva del suelo
Perfil:
Es la estructura en corte transversal del suelo en el que se observan los horizontes o capas, cuyo número depende de la madurez del suelo.
Pedión:
Volumen de suelo que puede ser reconocido como un suelo individual. Es la unidad volumétrica de muestreo.
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A
A00 Hojas y residuos orgánicos sin descomponerA0 Residuos parcialmente descompuestosA1 Color oscuro por presencia de materia orgánicaA2 Color claro por efecto del lavado: arenas estériles
BB2 Precipitación de sustancias lavadas de A B3 Transición B-C
CC Fragmentos y restos de meteorización de la roca madre
D
D Roca madre sin alterar
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Horizontes1. El horizonte A o de lavado (eluviación), es la parte más superficial y de
tonalidad más oscura porque contiene el humus, materia orgánica en vía de mineralización. En este horizonte se observan las raíces de las plantas y está constituido por partículas muy finas de arena, limo y arcilla. es el más fértil de los tres. En él se produce un lavado importante (lixiviación), siendo eliminadas por la acción del agua las sustancias solubles que emigran a niveles inferiores.
2. El horizonte B o de acumulación (iluviación), está por debajo del A, y es de espesor variable (desde varios centímetros hasta metros). Como carece de humus su color es más claro. En este horizonte precipitan las sustancias minerales lavadas en el horizonte A. En los climas más secos, el carbonato cálcico arrastrado por las aguas de infiltración, precipita en este horizonte dando lugar a formación de costrones llamados caliche.
3. El horizonte C o de fragmentación es el más profundo y constituye el tránsito con la roca madre. Está formado por cantos en una matriz arcillosa y arenosa, que van siendo más numerosos y de mayor tamaño en la zona profunda, en la que se pasa insensiblemente a la roca madre. (horizonte D)
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EVOLUCIÓN DE LOS HORIZONTES EDÁFICOS
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Propiedades físicas
1.Textura2.Estructura3.Consistencia4.Color5.Temperatura6.Profundidad
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TexturaLa granulometría es esencial para cualquier estudio del suelo. Para clasificar a los constituyentes del suelo según su tamaño de partícula se han establecido muchas clasificaciones granulométricas.
Arcilla
Limo
ArenaGrava
Todas aceptan los términos de grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores de los límites establecidos para definir cada clase.
Determinación de la textura
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1. Granulometría: proporción relativa de arena, limo y arcilla que contiene un suelo.
2. Textura: tipo de suelo según su granulometría.
3. Análisis granulométrico: determinación de los porcentajes de arena, limo y arcilla, una vez que se han separado los fragmentos gruesos (piedras, gravas…).
Clases texturales
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Textura arenosa: Los suelos arenosos se denominan suelos sueltos. Se caracterizan por tener una elevada permeabilidad al agua y por tanto una escasa retención de agua y de nutrientes.
Textura arcillosa: Los suelos arcillosos se denominan suelos pesados o fuertes. Presentan baja permeabilidad al agua y elevada retención de agua y de nutrientes.
Textura franca o equilibrada: Se considera la textura ideal porque tiene una mezcla equilibrada de arena, limo y arcilla. Esto supone un equilibrio entre permeabilidad al agua y retención de agua y de nutrientes.
Clases texturales
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Suelo arenoso
Suelo franco
Suelo arcilloso
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EstructuraEs la agrupación de partículas, formado agregados que dejan espacios que favorecen la aireación, filtrado, permeabilidad y circulación del agua. Todo esto condiciona, a su vez, el tipo de cultivos y la erosionabilidad del suelo
Tipos de estructura
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1. Laminar. Los agregados tienen forma aplanada, con predominio de la dimensión horizontal. Las raíces y el aire penetran con dificultad.
2. En bloques angulares o subangulares. Los agregados tienen forma de bloque, sin predominio de ninguna dimensión.
3. Prismática. Los agregados tienen forma de prisma, de mayor altura que anchura. Es típico de suelos con mucha arcilla.
4. Columnar. Semejante a la estructura prismática, pero con la base redondeada. Esta estructura es típica de suelos envejecidos.
5. Granular. Los agregados son esferas imperfectas, con tamaño de 1 a 10 mm de grosor. Es la estructura más ventajosa, al permitir la circulación de agua y aire.
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ConsistenciaEs la propiedad de compactación y porosidad. Viene determinada por la textura y estructura más la actividad de los seres vivos en el suelo.
Según la consistencia, se pueden clasificar los suelos en:
1. Muy compactos2. Compactos3. Friables (que se desmenuzan)4. Muy Friables
La consistencia se usa en agronomía para saber la facilidad de labranza de un suelo y la penetración del agua.
Color del suelo
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Depende de la composición, textura, estado físico y humedad.
En los suelos jovenes depende de la roca madre.
En los suelos maduros, el color varía en función de la mezcla de minerales y materia orgánica. En general, los suelos más oscuros tienen mayor cantidad de materia orgánica (humus)
El color también determina el albedo del suelo (energía reflejada).
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TemperaturaEl suelo recibe las radiaciones procedentes del Sol y se calienta. Su temperatura depende de como lleguen las radiaciones a la superficie (humedad atmosférica, transparencia, nubosidad, precipitaciones, vientos, topografía, cobertera vegetal, etc.) y de como el suelo las asimile (humedad, color, calor específico, conductividad, etc.).
La temperatura del suelo está directamente relacionada con la temperatura del aire atmosférico de las capas próximas al suelo y está sometida a cambios estacionales y diurnos. Estas oscilaciones se van amortiguando hacia los horizontes profundos. La distribución de la temperatura con la profundidad constituye el perfil térmico.
La temperatura del suelo se mide a 50 centímetros de profundidad y se se supone que es equivalente a la del aire atmosférico mas 1 grado centígrado.
Influye en los procesos físico-químicos y biológicos que tienen lugar en el suelo.
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ProfundidadDistancia desde la superficie hasta la roca madre no alterada. Es un valor importante en agricultura porque determina hasta donde pueden llegar las raíces.
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Propiedades químicas
Intercambio iónico.
Acidez y alcalinidad (pH).
Salinidad.
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Intercambio iónico
Es el intercambio de iones entre la fase líquida y la sólida del suelo. Afecta a la nutrición de las plantas, a la dinámica de los contaminantes y al poder de reciclaje natural del suelo.
Importancia de la capacidad de cambio
iónico
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1. Controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas: K+, Mg2+, Ca2+, entre otros.
2. Interviene en los procesos de floculación - dispersión de arcilla y, por consiguiente, en el desarrollo de la estructura y estabilidad de los agregados.
3. Determina el papel del suelo como depurador natural al permitir la retención de elementos contaminantes incorporados al suelo.
pH del suelo
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Los factores que hacen que el suelo tenga un determinado valor de pH son diversos, fundamentalmente:
1. Naturaleza del material original. Según que la roca sea de reacción ácida o básica.
2. Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de naturaleza ácida.
3. Precipitaciones. Tienden a acidificar al suelo y desaturarlo al intercambiar los H+ del agua de lluvia por los Ca2+, Mg2+, K+, Na+... de los cambiadores.
4. Complejo adsorbente. Según que está saturado con cationes de reacción básica (Ca2+, Mg2+...) o de reacción ácida (H+ o Al3+). También dependiendo de la naturaleza del cambiador variará la facilidad de liberar los iones adsorbidos.
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Acidez y alcalinidadImportancia del pH del suelo para las plantas:
1. El pH ejerce una gran influencia en la asimilación de elementos nutritivos.
2. El intervalo de pH comprendido entre 6 y 7 es el más adecuado para la asimilación de nutrientes por parte de las plantas.
3. Los microorganismos del suelo proliferan con valores de pH medios y altos. Su actividad se reduce con pH inferior a 5,5.
4. Cada especie vegetal tiene un intervalo de pH idóneo.
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SalinidadEs el resultado de la salinización, es decir, de la acumulación en el suelo de sales solubles.
salinidad Presión osmótica
Crecimiento de las plantas(Sequedad fisiológica)
+-
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Existen básicamente tres componentes del estrés salino que afectan a las plantas:
a) Efecto osmótico:
Está generado por un aumento del potencial osmótico del suelo que disminuye la disponibilidad de agua para la planta.
b) Efecto nutricional:
Las alteraciones nutricionales se producen cuando el vegetal tiene problemas para absorber ciertos iones esenciales (nutrientes) en presencia de excesivas cantidades de sales solubles en el suelo.
c) Efecto tóxico:
El efecto tóxico está inducido, casi siempre, por ciertos iones como Cl- y Na+, como en el caso de especies sensibles al exceso de iones o cuando se deteriora la estructura del suelo por su presencia.
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Suelos salinos
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Clasificación de suelosLa acción conjunta de los factores que condicionan la formación y evolución del suelo conduce al desarrollo de diferentes perfiles o tipos de suelos. La clasificación de los mismos puede basarse en criterios diversos. Entre otros, podemos citar:
1. Características intrínsecas del suelo, dependientes de los procesos genéticos que los desarrollan.
2. Propiedades del suelo como permeabilidad, salinidad, composición,... y que se relacionan estrechamente con los factores de formación.
3. Según su aptitud para diferentes usos, fundamentalmente agrícola.
Una clasificación clásica ya superada, pero bastante didáctica es la siguiente:
Suelos de España (según Kubiena)
Clasificación en función del clima
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1. Suelos azonales: corresponden a suelos inmaduros, que se encuentran en las primeras etapas de su desarrollo por no haber actuado los factores edafogenéticos durante el tiempo suficiente, en los que los caracteres predominantes son los debidos al tipo de roca madre (litosuelos). Son los presentes por ejemplo sobre sedimentos recientes, desiertos, suelos helados. Escaso o nulo desarrollo y diferenciación de horizontes.
2. Suelos intrazonales: son los desarrollados bajo condiciones en que predominan los factores edafogenéticos pasivos, como roca madre, pendiente, acción humana,... Son suelos aclimáticos, ya que el factor clima no es determinante en su formación.
3. Suelos zonales: desarrollados bajo la acción de los factores activos de formación del suelo, en especial el clima, durante el tiempo suficiente. Se trata de suelos maduros y bien evolucionados (pedoclímax).
Suelos intertropicales o ecuatoriales
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Latitud intertropical LATERITAS
Clima ecuatorial, cálido y muy lluvioso. Intensa meteorización química: suelos de gran espesor. Carecen de horizonte A por el lavado intenso. El horizonte B presenta hidróxidos de Fe y Al. Se forma una costra rojiza muy dura.
Suelos de climas áridos
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Latitudes tropicales
Suelos áridos
Escaso desarrollo, no hay meteorización química ni lixiviación. El agua asciende por capilaridad y al evaporarse forma costras de yeso o sales (caliches, rosas del desierto). Los niveles superiores tienen muy poco humus y en el horizonte B hay acumulaciones de arcillas y caliza que forman los suelos rojos.
Suelos de zonas templadas
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Zonas templadas
Suelos pardosMucho Humus. Horizontes A y B no muy bien diferenciados. Típicos de la Europa Central en zonas de bosques caducifolios
Suelos negros(chernozems)
Praderas y pastizales de Norte América, pampa y estepa rusa. Climas continentales. El Horizonte A es rico en humus, oscuro, grueso y el horizonte B es más claro y con mucho CaCO3. Suelos muy buenos para el cultivo de cereales.
Suelos mediterráneos
(rojos)
Veranos secos. Asociados a bosques de encinas y arbustos. Pobres en humus y arcillosos por descalcificación de calizas. Destacan los suelos rojos mediterráneos: “terra rossa” y “terra fusca”.
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Suelo pardo Suelo rojoSuelo negro
Suelos de zonas frías
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Clima frío
PODSOL
Tierras grises o de cenizas. Asociados a bosques de coníferas (taiga). Rico en humus bruto. Suelo ácido y arenoso
TIERRA PARDA DE BOSQUE
En bosques de caducifolios. Rico en humus. Horizonte B poco desarrollado.
Suelos de zonas polares
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Latitudes altas TUNDRA
Vegetación escasa (herbácea y arbustiva, no hay árboles) Evolución lenta limitada al período estival. La capa inferior permanece helada todo el año (permafrost) y la superior se deshiela en verano (mollisuelo)
Suelos azonales
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TIPO DE SUELO Características
AZONALESInmaduros o brutos.
Horizontes mal desarrollados
LITOSUELOSDelgados. Influidos por el tipo de roca madre debido a poca evolución temporal o desarrollo en grandes pendientes
REGOSOLES Sobre depósitos muy recientes: aluviones, arenas, dunas.
Suelos intrazonales
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INTRAZONALES Poco
evolucionados. Condicionados por
la roca madre y mal drenaje
RANKERSobre rocas silíceas (granitos, gneises). Propio de climas fríos de montaña y fuerte pendiente. Suelo ácido pobre en carbonatos. Sin horizonte B.
RENDSINASobre rocas calizas en climas diversos. Poco espesor. Sin horizonte B. Es el equivalente al anterior en terrenos calcáreos.
SALINOS Ricos en sales. Climas secos. Escasa vegetación (halófita). Pobre en humus.
GLEYZonas pantanosas. Horizontes inferiores encharcados en los que se acumula Fe que le da color "gris azulado“.
TURBERAS Terreno encharcado con abundante vegetación y exceso de materia orgánica. Suelo ácido.
70
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ORDEN Características
ENTISOL Casi nula diferenciación de horizontes; distinciones no climáticas: aluviones, suelos helados, desierto de arena...
VERTISOL Suelos ricos en arcilla; generalmente en zonas subhúmedas a áridas, con hidratación y expansión en húmedo y agrietados cuando secos.
INCEPTISOL Suelos con débil desarrollo de horizontes; suelos de tundra, suelos volcánicos recientes, zonas recientemente deglaciadas...
ARIDISOL Suelos secos (climas áridos); sales, yeso o acumulaciones de carbonatos frecuentes.
MOLLISOL Suelos de zonas de pradera en climas templados; horizonte superficial blando; rico en materia orgánica, espeso y oscuro.
ALFISOL Suelos con horizonte B arcilloso enriquecido por iluviación; suelos jóvenes, comúnmente bajo bosques de hoja caediza.
SPODOSOLSuelos forestales húmedos; frecuentemente bajo coníferas. con un horizonte B enriquecido en hierro y/o en materia orgánica y comúnmente un horizonte A gris-ceniza, lixiviado.
ULTISOL Suelos de zonas húmedas templadas a tropicales sobre antiguas superficies intensamente meteorizadas; suelos enriquecidos en arcilla.
OXISOL Suelos tropicales y subtropicales, intensamente meteorizados formándose recientemente horizontes lateríticos y suelos bauxíticos.
HISTOSOL Suelos orgánicos. depósitos orgánicos: turba, lignito.... sin distinciones climáticas.
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Clasificación por usos
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Usos del suelo
URBANO Destinado a viviendas o usos sociales
URBANIZABLE Apto para ser urbanizado
NO URBANIZABLE Espacios protegidos por sus especiales características
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Erosión del sueloLa erosión del suelo es el desgaste del mismo por la acción de los agentes geológicos externos (agua, viento, hielo, etc.). La erosión implica transporte de los materiales resultantes. Puede suponer incluso su desaparición.
Todos los procesos geológicos externos dependen, para su actuación, de dos tipos de energía:
a) energía solar b) energía de gravitación.
Existen dos tipos de erosión: natural y antrópica
Factores de la erosión del suelo
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Erosión del suelo
Puede ser Velocidad afectada por
Natural Antrópica
Cubierta vegetal
Tipo de terreno
Clima de la zona
Usos Humanos
Erosión natural
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Erosión natural
Hídrica
Salpicaduras
Laminar
Regueros
Sufosión o piping
Nival
Eólica
Por gravedad
Erosión hídrica
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Es la producida por el agua: lluvia, escorrentía, torrentes, arroyos o ríos, que golpean y disgregan los suelos desprovistos de vegetación arrastrando partículas y nutrientes vitales. Es la más importante en España.
Los materiales erosionados se transportan hasta zonas más bajas, incluso a grandes distancias donde se acumulan.
Su efecto es más importante dependiendo de la distribución temporal que de la cantidad de agua caída: cuanto más esporádica y torrencial, peores efectos.
Tipos de erosión hídrica
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Laminar o en manto:
Se produce una erosión más o menos uniforme del horizonte superficial del suelo cuando el agua remueve delgadas y uniformes capas de suelo. Se observa en las zonas desprovistas de vegetación, suelos con poca cohesión y con poca materia orgánica. No se de detecta fácilmente pero año tras año se van perdiendo láminas superficiales del terreno y se acaba perdiendo el horizonte A y, por lo tanto, el suelo pierde fertilidad.
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Erosión por salpicadura:
La gota de lluvia por acción de su impacto sobre la superficie del suelo desnudo, actúa compactando y destruyendo su estructura, haciendo saltar partículas a una cierta altura las cuales son arrastradas por el flujo de agua.
El mecanismo que existe para evitar ese efecto es la presencia de biomasa vegetal que actúa como una cubierta protectora del suelo.
La cubierta vegetal ejerce su acción a dos niveles: uno por encima del suelo y otro por debajo. En el primero, existe un efecto de intercepción de las gotas de lluvia y en el segundo interviene directamente el enraizamiento.
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Erosión en surcos: Ocurre cuando el agua no discurre uniformemente, al concentrarse el agua de escorrentía se abren pequeñas incisiones (centimétricas o milimétricas) que llegan a sobrepasar en profundidad la capa arable en terrenos cultivados. Se observa en los taludes de las carreteras en forma de regueros.
81
Cárcavas y barrancos:
Se forman cuando las aguas de escorrentía abren surcos de mayor tamaño (métrico o decamétrico) que progresan en profundidad y en anchura. Se pierden grandes masas de suelo formando surcos de gran profundidad y largura trayendo como consecuencia :
1- Pérdida de suelo.2- Pérdida en la calidad del relieve.3- Pérdidas en la capacidad de reserva de agua.
El proceso se ve favorecido en sitios frágiles por presión de pastoreo y malas prácticas de manejo.
Cárcavas
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Zonas de arrastre de partículas
AGUA
Caída del talud por pérdida de la base
Perfil NuevoPerfil original
AGUA
Sufosión:
Se produce en los márgenes de terrenos con desniveles. Puede llegar a perderse la base del talud de terreno, con lo que éste cae.
Mapa de pérdida de suelo por erosión hídrica
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Coladas de lodo:
Ocurre en suelos con gran capacidad de infiltración de manera que tras lluvias prolongadas puede producir deslizamientos de lodo. Su efecto erosivo es muy intenso. Otros movimientos de tierra, efectos y medidas en el tema de riesgos externos.
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Erosión nivalTípica de zonas de alta montaña por la formación de avalanchas de nieve y aludes. Es un tipo de erosión estacional pero provoca la pérdida de suelo, de masa forestal y de vidas y bienes humanos.
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Aunque solo reviste un carácter de gravedad en regiones áridas y semiáridas, puede manifestarse como:
· Deflación: proceso por el cual las partículas son arrancadas y elevadas por el aire. El suelo va perdiendo los materiales finos, quedando los fragmentos rocosos.· Abrasión eólica: proceso mediante el cual el aire cargado de partículas es capaz de producir un desgaste de los obstáculos con los que tropiece.
Erosión eólica
Agravantes de la erosión eólica
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La erosión eólica tiene mayores efectos en las siguientes circunstancias:
• Suelo seco, suelto, de textura fina.• Superficies planas y extensas.• Vegetación escasa o nula.• Vientos de suficiente intensidad para mover las partículas.
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Erosión antrópica
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a) Deforestación, que da lugar a:
. Perdida de fijación del suelo
. Ríos torrenciales
. Pérdida de protección.b) Cultivos abusivos o prácticas agrícolas inadecuadas (Ej. arado inadecuado), al arar y remover el terreno la erosión se incrementa, dan lugar a pérdida de la fertilidad lo que impide el desarrollo de la vegetación.c) Sobrepastoreo, se produce cuando la intensidad del pastoreo supera la capacidad de regeneración de la vegetación pues los animales comen y destruyen la vegetación. El exceso de ganado termina dejando al descubierto la tierra.d) Apertura de carreteras y pistas forestales.e) Expansión de áreas metropolitanas. Al aumentar la construcción de viviendas y redes de transporte, han desaparecido muchos suelos fértilesf) Minería a cielo abierto y obras públicas.
Pérdida de suelo en España
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92
Índices de vulnerabilidadEl conjunto de todos los factores que afectan e influyen en el riesgo de erosión (clima, pendiente, estructura composición, usos humanos como tala, incendios, etc.) se puede agrupar en dos conceptos:
EROSIVIDAD Y EROSIONABILIDAD
Su estudio es muy importante a la hora de hacer mapas de riesgo de erosión, porque determina las zonas más vulnerables y permitirá establecer las medidas más adecuadas.
Erosividad
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Es la capacidad erosiva del agente geológico predominante. Depende del clima y se cuantifica según diferentes parámetros:
• Índice de aridez (Ia): Depende de la temperatura y la pluviosidad media del suelo. Los clasifica en húmedos, semiáridos, áridos y semidesérticos.
Según De Martonne:
siendo tm la Tª media y P precipitación media anual (en mm).
• Índice de erosión pluvial:Mide la energía cinética de las gotas de lluvia al caer al suelo.
R=E*I30/100
siendo E la energía cinética e I30 el máximo en litros por m2 durante 30 minutos.
Erosividad
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• Índice de agresividad climática:
Relaciona la precipitación del mes más lluvioso con la precipitación anual, demostrando que el riesgo de erosión es mayor cuando las precipitaciones son esporádicas y torrenciales que cuando son continuas.
Iac=p2/P
siendo p la precipitación del mes más lluvioso y P la precipitación anual total.
Cuanto mayores sean estos índices, mayor es la erosividad
ua
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Índice de humedad en España
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Erosionabilidad
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Inclinación de las pendientes (S). Cuando es >15% conlleva riesgo de erosión. S=A*100/D. A= diferencia de altitud, D= distancia recorrida
Índice de protección vegetal (Ip), calculado a partir de la cubierta vegetal. 1=valor máximo. Grado de erosionabilidad: Gr=1-Ip. Este índice va asociado a su vez a la pendiente. Cuando el índice aumenta, la erosionabilidad disminuye.
Susceptibilidad del terreno o índice de resistencia litológica. Depende de la textura, estructura y materia orgánica del terreno.
Es la susceptibilidad del sustrato para ser erosionado (movilizado).
Depende fundamentalmente del tipo de suelo, de la pendiente y de la cubierta vegetal.
Evaluación de la erosión Mapas de erosión. Métodos directos: Aplicables a una zona concreta, se
puede conocer la velocidad y magnitud de la erosión. Indicadores físicos:
Grado 1: erosión laminar. Remoción más o menos uniforme del terreno.
Grado 2: erosión en surcos. Incisiones decimétricas y más profundas que la capa arable.
Grado 3: erosión en cárcavas (bad-lands). Surcos de tamaño métrico.
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Evaluación de la erosión
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Medida de la pérdida de suelo
Métodos directos Indicadores
(estacas..)
Cualitativos
Recolectores de
escorrentías
Uso de parcelas
Sedimentación en
embalses
Métodos indirectos
Cuantitativos
Indicadores biológicos
Tipo de erosión
Ecuación Universal de la Pérdida de
Suelo
100
Tipos de erosión
• Erosión por salpicadura• Erosión laminar• Erosión en surcos• Sufosión
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Basados en la vegetación.
• Grado nulo: vegetación densa y sin raíces al aire.• Grado bajo: vegetación aclarada y ligera exposición de las raíces.• Grado medio: vegetación aclarada, raíces expuestas, pedestales
hasta 5 cm.• Grado alto: raíces muy expuestas, grandes pedestales y regueros.• Grado muy alto: barrancos y cárcavas.
Indicadores biológicos
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Medida cuantitativa de la erosión
1. Estacas: Se clavan estacas con marcas en el suelo y se observa como la disminución del nivel del suelo.
2. Medida de la cantidad de sedimentos recogidos en embalses. Sirve para calibrar la erosión en zonas muy amplias (cuencas fluviales). También sirve para predecir la vida útil de un embalse (colmatación).
3. Uso de parcelas delimitadas, con sistemas de recogida de los sedimentos arrastrados. Se usan parcelas pequeñas para medir la erosión por gotas de lluvia y grandes para medir la erosión por surcos y barrancos.
4. Recolectores de escorrentías. Se emplean canales especiales de cemento que sirven para separar los sedimentos según tamaño.
Métodos indirectos
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Ecuación universal de pérdida de suelo: A = R*K*L*S*C*P
Siendo:
A= pérdida media anual de suelo en T/ha.R= factor de erosividad de la lluvia; K= factor de erosionabilidad (Ip o Ir)L= distancia en metros desde la zona de erosión hasta sedimentación; S= pendiente en %; C= factor de pérdida de suelo =(suelo perdido en cultivo / suelo perdido en barbecho).P= factor control de la erosión (prácticas de conservación).
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Con esta ecuación se trata de:
• Predecir las pérdidas por erosión
• Elegir las prácticas agrícolas más adecuadas, tanto de conservación como de gestión de cultivos.
El cálculo de todos estos factores sólo es válido para cada zona, y nos da unos valores de pérdida de suelo que nos permiten calcular la peligrosidad de estas zonas y establecer mapas de riesgo de pérdida de suelo y peligrosidad.
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Impactos en el sueloSon consecuencia de la actividad humana y ocasionan el empobrecimiento y contaminación del suelo, degradación biológica y desertización.
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Empobrecimiento del sueloSe debe a la descompensación de nutrientes y a la disminución de la
fertilidad.Las principales causas son:
Riego inadecuado:
Destruye la estructura del suelo y perdida de sedimentos. Se debe al riego con agua salobre o salina y produce salinidad en el suelo.. El riego en los climas secos, aunque aumenta el rendimiento de los cultivos, puede tener un efecto perjudicial. En la superficie del suelo, al evaporarse el agua, se acumulan elevadas cantidades de sales que lleva disueltas. Esta salinización disminuye el crecimiento de los cultivos y deja el suelo improductivo.
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Plantación de monocultivos:
Se gastan unos nutrientes y otros se acumulan, provocando una descompensación de los mismos
Anegamiento.
El aumento de la salinización y del uso de fertilizantes inorgánicos, que no aportan humus y van compactando la tierra de manera lenta, disminuye la capacidad de drenaje del el suelo ( al perder porosidad y capacidad de retención de agua). Como consecuencia puede llegar a producirse el anegamiento o encharcamiento de las regiones deprimidas .
Compactación del suelo
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Se trata de la pérdida de la estructura del suelo. Por lo tanto, el suelo pierde espacio poroso y volumen tornándose más denso y pesado.
La pérdida de materia orgánica favorece la compactación de los horizontes superficiales, lo cual resulta ser especialmente grave cuando estos últimos carecen de vegetación (o es muy escasa) por cuanto las gotas de lluvia impactan sobre el mismo, destruyendo sus agregados.
El uso de la maquinaria agrícola excesivamente pesada comprime la estructura haciéndola perder porosidad también afecta a la compactación de los horizontes profundos.
Contaminación del suelo
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La contaminación de un suelo se debe, sobre todo, a la actividad humana.
a) Los Fertilizantes inorgánicos Cuando el suelo se erosiona, también pierde nutrientes necesarios para las plantas como nitrógeno, fósforo, potasio o calcio.
Para compensar esta pérdida los agricultores emplean nitratos, fosfatos y sales de potasio que, utilizados en exceso, no contribuyen a la regeneración del suelo ya que reducen el humus de la capa superficial, aumentando el riesgo de erosión.
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b) Los herbicidas, plaguicidas o pesticidas utilizados por el hombre para intentar eliminar las malas hierbas, y para limitar las plagas de insectos y hongos que destruyen los cultivos, permiten obtener mejores cultivos perosu uso acaba con muchos invertebrados útiles para el suelo y los contamina pudiendo llegar hasta el hombre. Los abonos químicos, pesticidas y herbicidas son arrastrados por el agua contaminando ríos y lagos cercanos(aguas superficiales) y las aguas subterráneas.
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c) Los residuos tóxicos de las industrias y los residuos sólidos urbanos(Lixiviados), tratados de forma inadecuada, pasan al suelo y lo contaminan con sustancias de muy diversos tipos, por ejemplo metales pesados.
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d) Los accidentes nucleares, como el de Chernóbil, contaminan grandes superficies de terreno de forma que dejan de ser útiles para el hombre al dar cosechas radiactivas.
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Degradación biológicaEs la pérdida de biodiversidad, en muchos casos debido a la contaminación (ya sea endógena, por liberación de metales tóxicos de la roca madre, o casi siempre, por causas humanas) y que afecta tanto a las plantas como animales.
Desertificación
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Un desierto es un territorio con un clima extremadamente árido, con escasez de vegetación y de agua, y que no favorece el asentamiento humano.
Los procesos que hacen que un terreno se vuelva un desierto son la desertización y la desertificación. La diferencia es que el primero se debe a causas naturales y el segundo engloba los procesos realizados por la acción humana que conducen a la formación de un desierto.
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Este término fue acuñado en 1949 por un francés, Aubreville, que trabajaba en África Occidental y lo empleaba para describir la destrucción gradual de los bosques de las zonas húmedas adyacentes al desierto de Sahara, hasta que éstos desaparecían y el área se hacía más desértica.
Después, la desertización ha sido identificada como una serie de procesos que afectan a las tierras secas de todo el mundo. Estos procesos incluyen la erosión por el agua y el viento, junto con las sedimentaciones producidas por ambos agentes, la disminución a largo plazo de la diversidad de la vegetación natural y la salinización.
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Definición de desertificación: Conferencia de Nairobi, 1977
“La desertificación es la propagación de las condiciones desérticas en áreas áridas y semiáridas, con menos de 600 mm de precipitación anual, debidas a la influencia del ser humano y de las condiciones climáticas”.
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De la conferencia de Nairobi surgió un Plan de Acción que elaboró un mapa mundial de desiertos y de zonas que pueden padecerlos, con tres niveles de riesgo: Muy alto, alto y moderado.
España está en la zona de alto riesgo, especialmente en la zona Sur y Sureste peninsular, así como las islas Canarias.
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Procesos de desertificación
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Se consideran siete procesos principales que conducen a la conversión de tierras en desiertos, cuatro primarios (con efecto amplio y de fuerte impacto) y tres secundarios.
1) Degradación de la cubierta vegetal. Deforestación derivada de la eliminación de la cubierta vegetal ocasionada por la tala, los incendios, la lluvia ácida, etc. 2) Erosión hídrica. Efecto de las corrientes de agua que arrastran la cubierta que cubre el suelo. Se acelera cuando el ecosistema se altera por acción de las actividades humanas como la deforestación y el cambio de uso de suelo (construcción de carreteras, asentamientos humanos, explotación agrícola, pecuaria o forestal).
3) Erosión eólica. Remoción de la cubierta del suelo ocasionada por el viento. Tiene especial impacto en las zonas áridas y semiáridas, generado por el sobrepastoreo, la tala inmoderada y la práctica inadecuada de actividades agrícolas.
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4) Salinización. Ocasionada por el aumento de la concentración sales solubles en el suelo, generada por el rompimiento del equilibrio hídrico/salino. Esto reduce de una manera muy importante el desarrollo vegetal.
5) Reducción de la materia orgánica del suelo. Se genera cuando la cubierta vegetal que provee los nutrientes orgánicos al suelo, es removida.
6) Encostramiento y compactación del suelo. Estos procesos ocurren como consecuencia de los procesos primarios: escasez de materia orgánica, uso intensivo de maquinaria agrícola o sobrepastoreo.
7) Acumulación de sustancias tóxicas. El envenenamiento del suelo con frecuencia es generado por un uso excesivo de abonos y fertilizantes, así como de métodos químicos de control de plagas (pesticidas y plaguicidas).
Desertificación en España
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España es el país más árido de Europa. Según la ONU, un tercio de su superficie sufre una tasa muy elevada de desertificación y un 6% ya se ha degradado de forma irreversible.
Las zonas más afectadas por este fenómeno son la vertiente mediterránea y las Islas Canarias.
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El paisaje español, con un relieve acusado y fuertes pendientes, clima mediterráneo con lluvias irregulares y, a veces, torrenciales, con terrenos arcillosos de difícil drenaje y una incorrecta gestión de los recursos hídricos, forestales y agrarios, favorece la acción de la erosión.
Se calcula que se pierden más de 1.000 millones de toneladas de suelo al año, especialmente en la zona mediterránea y la cuenca del Ebro.
Causas de la desertificación
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La sobreexplotación de los recursos hídricosErosión hídricaLa tala indiscriminada de bosquesLa agricultura intensiva (a menudo asociada al uso de transgénicos) Abuso de pesticidas y plaguicidasSobrepastoreoLos incendios forestalesLa ocupación del suelo para el negocio inmobiliario.
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Medidas contra la desertificación
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Medidas generales
Legales
Educativas
Técnicas
Medidas concretas
Frente a la deforestación
Frente a prácticas agrícolas
Frente a obras
Medidas contra la desertificación
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Medidas generales
LegalesGarantizan la defensa del medio ambiente mediante una ordenación legal del
territorio
EducativasSensibilizar a la
población (Medida a largo plazo)
TécnicasEvitar, detener y corregir
la desertificación donde se produzca
Medidas contra la desertificación
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Medidas concretas
Frente a la deforestación
Frente a la deforestación:
• Repoblaciones forestales con criterio (por encima de la producción y el beneficio).
• Mejora del matorral en lugares no aptos para bosques.
• Obras de ingeniería hidrológica.• Programas de protección frente a incendios.
Medidas contra la desertificación
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Medidas concretasFrente a la
deforestación
Frente a prácticas agrícolas
Frente a obras
Frente a practicas agricolas y ganaderas inadecuadas:
• Terrazas en las laderas.• Cultivos adecuados para favorecer la infiltración
de agua.• Construcción de drenajes para evitar
encharcamiento y salinización.• Control adecuado de regadíos.• Uso de fertilizantes orgánicos.• Evitar el sobrepastoreo.
Medidas contra la desertificación
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Medidas concretasFrente a la
deforestación
Frente a prácticas agrícolas
Frente a obras
Frente a la erosión originada por las obras:
• Construcciones adaptadas a la geomorfología del terreno.
• Drenajes adecuados.• Repoblación de taludes.• Muros de contención.
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RECURSOS FORESTALES
Beneficios del bosque: Crean suelo y moderan el clima. Controlan inundaciones. Almacenan agua. Evitan la erosión del suelo. Albergan la mayor parte de la biodiversidad. Toman y fijan CO2. Combustible.
Uso sostenible del bosque: Mayor eficiencia en el uso de la madera. Aumentar el reciclado de papel Reducir el consumo de leña. Aumentar la plantación de bosques de alto rendimiento.
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Recursos agrícolas y ganaderos
Han pasado de estar unidos y ser un sistema cerrado y eficiente, a ser un sistema abierto y gran consumidor de energía.
¿Relación coste-beneficio? VEGETALES NO APTOS PARA HUMANOS
GANADERÍA AGRICULTURA
ESTIÉRCOL
ENERGÍA Combustibles fósiles
GANADERÍA FERTILIZANTES Cereales Residuos
Estiércol AGRICULTURA
CONTAMINACIÓN
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LA AGRICULTURA Aumento de la
producción por aumento de tierras.
Revolución verde: Aumento de la producción debido semillas seleccionadas y empleo de agua, plaguicidas y fertilizantes en gran cantidad. Los límites de la producción se están alcanzando.
Transgénicos: Ingeniería génica introduciendo genes de especies ajenas para aumentar la producción.
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Tipos de agricultura Agricultura
tradicional o de subsistenciaCultivos intensivo tradicional eitinerante
Mecanizada, industrializada intensiva
Invernaderos Agricultura
sostenible Agricultura
alternativa136
La Ganadería1. Pastoreo nómada2. Ganadería extensiva3. Ganadería
intensiva. Consumen combustibles, generan desperdicios y compiten con humanos.
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Recursos de los ecosistemas marinos y
costeros Zonas muy pobladas
(37% población). Principales impactos
de las zonas costeras: Exceso de
urbanizaciones Eutrofización y
contaminación Blanquizales Bioinvasiones:
organismos vivos que viajan en los barcos.
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LA PESCA 20% proteína
animal que se consume procede de la pesca.
1989 máximas capturas = 100 mill. toneladas
1/3 capturas son para piensos y abonos.
Peligros: sobreexplotación y extinción de especies, menor rendimiento económico.
Tipos de artes de pesca:
a) Piscifactoría en jaulab) Cercoc) Redes de deriva d) Arrastre
de fondoe) Palangre 140
Degradación deecosistemas costeros
Zonas de costa: marismas, albuferas y salinas, manglares, arrecifes de coral, deltas y estuarios de ríos.
Son muy productivas, ecotonos: luz y nutrientes abundantes. Alta biodiversidad.
Muy vulnerables a la contaminación y destrucción directas. 141
Manglares
Bosques anfibios que crecen en aguas salobres. Protegen a la costa y albergan una alta biodiversidad.
Riesgos: Tala para turismo, acuicultura, cultivos y contaminación.
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Arrecifes de coral Organismos
simbióticos, pólipo + alga unicelular. Tienen una altísima biodiversidad (25% sp. animales).
Peligros: Sedimentos, subida nivel del mar, turismo, pesca agresiva, etc.
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