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Degradación del Suelo

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Degradación del Suelo

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Sociología y Degradación del Suelo

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Proceso por el cual la calidad de la Tierra empeora y sus valiosos elementos naturales son despojados a través del uso excesivo, la sequía o la fertilización inadecuada.

Revisor: Lawrence

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La degradación del suelo es la pérdida de la calidad o productividad del suelo que suele ser el resultado de actividades humanas, como las prácticas agrícolas, la deforestación, la minería, la eliminación de residuos y los vertidos químicos. La degradación se atribuye a los cambios en el estado de los nutrientes del suelo, la biota, la pérdida de materia orgánica, el deterioro de la estructura del suelo y la toxicidad debida a la acumulación de materiales naturales o antropogénicos (hechos por el hombre). Los efectos de la degradación del suelo incluyen la pérdida de productividad agrícola, los impactos negativos sobre el medio ambiente y la estabilidad económica, y la explotación de tierras marginales o vírgenes. Las opiniones sobre la amenaza actual de la degradación del suelo son muy variadas, y algunos estiman que hasta el 17% de los 11.500 millones de hectáreas (28.400 millones de acres) de tierra con vegetación de la Tierra están degradados. Aunque el alcance real del problema no está claro, lo cierto es que la degradación del suelo sigue siendo un problema importante, sobre todo para las regiones empobrecidas. Véase también: Suelo.

Biología del suelo

Un suelo sano es rico en vida, especialmente en microorganismos. Como el suelo está muy compartimentado, ofrece diversos hábitats que pueden albergar muchos estilos de vida microbianos. Según el análisis del ácido desoxirribonucleico (ADN), parece que en un solo gramo de suelo puede haber unas 10.000 especies de microorganismos. Las bacterias son los microorganismos más numerosos del suelo, mientras que los hongos representan la mayor fracción de la biomasa microbiana (masa viva). Otra biota que forma parte de la comunidad del suelo son las algas, los protozoos, los nematodos y una variedad de organismos más grandes, como los artrópodos y las lombrices de tierra. Se ha calculado que las aproximadamente 26 × 1028 (260 millones de billones) de células microbianas procariotas presentes en los entornos terrestres contienen 26, 6,2 y 0,65 billones de kilogramos (57, 14 y 1,4 billones de libras) del carbono, el nitrógeno y el fósforo del mundo, respectivamente, rivalizando con la importancia de las plantas en el presupuesto global de nitrógeno y fósforo.

La comunidad microbiana del suelo es esencial para el ciclo de los nutrientes y la descomposición de los residuos, por lo que la obstaculización de las actividades microbianas puede tener graves consecuencias ecológicas. Afortunadamente, las comunidades microbianas del suelo suelen ser resistentes y capaces de recuperarse de la mayoría de las agresiones ambientales, como la deposición de sustancias químicas tóxicas. Sin embargo, algunos ecosistemas terrestres, como la tundra o los suelos con poca capacidad de retención de nutrientes, son más frágiles que otros y, por tanto, se recuperan más lentamente de las perturbaciones. La actividad microbiana del suelo suele estar estrechamente relacionada con la cantidad de materia orgánica del suelo; por tanto, las fuerzas degradativas, como la erosión, que agotan la materia orgánica también provocan pérdidas de actividad microbiana a largo plazo.

Aunque los microorganismos son la fuerza motriz del mantenimiento de la calidad y la productividad del suelo, las prácticas agrícolas pueden estimular los microorganismos del suelo que tienen efectos perjudiciales para el ser humano. Algunos componentes de los fertilizantes, como la urea, sufren una rápida oxidación microbiana para formar nitrato, que es móvil en el medio ambiente y provoca problemas de salud, especialmente en los niños.

Este problema puede verse agravado por la aplicación de fertilizantes en otoño, cuando no hay cultivos que puedan absorber los nutrientes. La administración de antibióticos al ganado como profilaxis o para lograr modestos aumentos en el crecimiento de los animales puede promover la aparición de resistencia a los antibióticos entre los organismos terrestres, que pueden servir como reservorio ambiental de genes de resistencia que podrían transferirse a los patógenos microbianos. La concentración excesiva de animales también puede introducir directamente patógenos microbianos en las aguas superficiales o en las aguas subterráneas poco profundas, lo que suele dar lugar a la contaminación del suelo y del agua con nutrientes, una forma de degradación química. Véase también: Ecología del suelo; Microbiología del suelo.

Degradación química

La falta de reposición de los nutrientes eliminados con las cosechas agota el suelo a largo plazo. La lixiviación excesiva de los cationes básicos que amortiguan el pH del suelo puede dar lugar a la acidificación del mismo, cambiando la solubilidad, y por tanto la disponibilidad, de ciertos nutrientes para las plantas. El análisis del suelo tiene por objeto determinar la tasa adecuada de adición de nutrientes; sin embargo, los procedimientos utilizados en el análisis del suelo varían de una región a otra y pueden no predecir con exactitud las necesidades de fertilizantes. En el África subsahariana, los suelos se están agotando debido a una fertilización insuficiente, mientras que en algunas partes de Norteamérica una fertilización excesiva provoca la contaminación del agua y quizás cambios en la función del suelo. Incluso el uso prudente de fertilizantes y materiales de encalado para mantener o mejorar la productividad puede enmascarar los efectos de la degradación del suelo resultante de otras prácticas agrícolas. También es posible que las prácticas de gestión del suelo den lugar a concentraciones de productos químicos tóxicos para las plantas. Por ejemplo, en las tierras áridas, las sales pueden acumularse en la superficie debido a las prácticas de riego. Otras prácticas de gestión de la tierra, como la tala de bosques, pueden provocar cambios a largo plazo en el ciclo de los nutrientes. Véase también: Química del suelo; Fertilidad del suelo.

Minería

Históricamente, la extracción de carbón y de diversos minerales metálicos ha sido una de las formas más devastadoras de uso del suelo. La minería a cielo abierto (de superficie) puede dejar al descubierto grandes cantidades de minerales reducidos (con un estado de oxidación reducido) en forma de residuos y escombros de la mina. En el caso de la minería del carbón, la pirita (FeS ) es la fuente del problema. Una combinación de oxidación química y microbiana del hierro y el azufre de la pirita libera ácido sulfúrico (H SO ) e hidróxido férrico (Fe[ 2 4 OH] ) que se escurre del lugar en las aguas pluviales. Las escombreras ácidas de las minas son extremadamente difíciles de revegetar y, sin intervención, permanecen expuestas y siguen produciendo un drenaje ácido hasta que se agota el material oxidable. Si no se tratan, las minas a cielo abierto pueden necesitar entre 50 y 150 años para recuperarse. La recuperación de las minas a cielo abierto implica el establecimiento de un medio de enraizamiento, normalmente mediante la adición de tierra vegetal.

La vegetación se selecciona por su tolerancia a las condiciones ácidas. En la actualidad, la mayoría de los países desarrollados exigen la recuperación completa de las minas a cielo abierto por parte de los responsables. Véase también: Autoxidación; Recuperación de tierras; Minería de superficie.

Vertidos químicos tóxicos

Cientos de miles de compuestos orgánicos diferentes se sintetizan comercialmente para diversos fines. Muchos de estos compuestos acaban entrando en los ecosistemas del suelo, a menudo sin incidentes. En algunos casos, como el de los vertidos de petróleo, los compuestos son tóxicos para los organismos del suelo cuando están presentes en concentraciones suficientemente altas, y por tanto producen grandes cambios en la estructura de la comunidad microbiana, especialmente en los frágiles suelos de la tundra. Los vertidos de otras sustancias químicas tóxicas pueden causar efectos similares a largo plazo en la microbiología. Con el tiempo, los microorganismos presentes en el suelo degradan la mayoría de los contaminantes orgánicos, aliviando así los efectos tóxicos. El tiempo necesario para que los microorganismos degraden los contaminantes depende tanto de las sustancias químicas como de los organismos implicados. En algunos casos, los organismos procedentes de otros lugares pueden utilizarse como inóculos para mejorar la degradación de los contaminantes. Por ejemplo, una especie de la bacteria Rhodococcus (véase la ilustración) es capaz de degradar la quinoleína, un compuesto orgánico tóxico asociado (véase qué es, su concepto jurídico; y también su definición como “associate” en derecho anglo-sajón, en inglés) a las aguas residuales de los combustibles sintéticos.

A diferencia de los contaminantes orgánicos, que suelen degradarse a formas no tóxicas, los metales tóxicos se convierten en características esencialmente permanentes de los suelos una vez introducidos. Afortunadamente, la adsorción de los metales a los coloides del suelo disminuye la disponibilidad de los metales para su movimiento en el medio ambiente o su absorción (véase su concepto jurídico) por las plantas, los animales y los microorganismos. La presencia de metales tóxicos proporciona una presión genética para la selección de microorganismos resistentes a los metales, que se han detectado en lugares contaminados por metales.

La contaminación por metales puede ser natural o antropogénica.

Uso de plaguicidas

Los plaguicidas son sustancias químicas diseñadas específicamente para matar o suprimir grupos de organismos específicos, como las malas hierbas, los insectos o, en algunos casos, los microorganismos. Por ello, existe la preocupación de que el uso de plaguicidas acabe provocando cambios en el funcionamiento de la comunidad microbiana del suelo. Se han llevado a cabo numerosas investigaciones con muy pocas pruebas de tales efectos; sin embargo, es posible que algunos organismos se vean afectados sin un impacto medible en la función general de la comunidad microbiana. Hasta hace poco, era difícil examinar el impacto de los plaguicidas en los microorganismos del suelo, porque la mayoría no pueden cultivarse todavía. Las herramientas de biología molecular de las que se dispone ahora permiten obtener una información considerable sobre las comunidades microbianas sin necesidad de cultivar los organismos.

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Es probable que los efectos de los pesticidas en las comunidades microbianas del suelo sean transitorios. Aunque la mayoría de los plaguicidas son xenobióticos (extraños a la vida) y, por tanto, no existían en la naturaleza hasta hace poco, existen microorganismos capaces de degradar la mayoría de estas sustancias, a veces sin haber estado expuestos a ellas previamente. Véase también: Química agrícola; Plaguicida.

Degradación física

Los efectos físicos de la degradación del suelo, como la erosión, son más evidentes que otras formas de degradación y, por tanto, son los más documentados. Los suelos varían mucho en las proporciones relativas y la organización de los espacios sólidos y porosos (estructura). La estructura del suelo, en parte, determina la idoneidad de la tierra para la producción de cultivos o su vulnerabilidad a la erosión. El mal uso del suelo suele provocar su compactación o densificación (pérdida de espacio poroso). La compactación afecta al flujo de agua a través del suelo e impide el crecimiento de las raíces de las plantas. Los suelos compactados generan una mayor escorrentía durante las tormentas y tienden a ser sensibles a la erosión. La erosión no sólo provoca la pérdida de productividad del suelo, sino también la contaminación de lagos y arroyos con sedimentos y productos agroquímicos asociados. Basándose en las tasas de sedimentación de los ríos, parece que la erosión inducida por el hombre equivale, por término medio, a la erosión natural, alrededor de 11.200 millones de toneladas métricas (11.000 millones de toneladas) al año a nivel mundial, aunque las tasas relativas pueden ser muy considerables de un lugar a otro. Véase también: Erosión.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Degradación del suelo y cambio climático

La erosión eólica del suelo desprotegido puede inducir el desarrollo de condiciones similares a las del desierto (desertificación). Es evidente que este proceso estuvo implicado en la desaparición de varias civilizaciones antiguas, como las culturas Harappan (India occidental), Mesopotámica (Asia occidental) y Maya (América Central). La desertificación sigue siendo un problema en África, Kazajistán, Uzbekistán y el norte de China. La degradación del suelo puede afectar no sólo al clima regional, sino también al global. A su vez, el cambio climático global, en particular el calentamiento global, puede promover la degradación del suelo y agravar los problemas existentes.

El aumento de las temperaturas favorece la descomposición microbiana de la materia orgánica, lo que provoca una disminución de la productividad del suelo y una mayor susceptibilidad a la erosión. La descomposición de la materia orgánica libera dióxido de carbono a la atmósfera, agravando el calentamiento.

Los cambios en el régimen de lluvias asociados al calentamiento global también pueden favorecer la erosión del suelo al prolongar los periodos secos y aumentar la intensidad de los periodos lluviosos. Se espera que los desiertos se expandan porque el interior de los continentes será probablemente más seco. Véase también: Modificación del clima; Desertificación; Cambio climático global.

Conservación del suelo

Algunas prácticas agrícolas, como la siembra directa, reducen las pérdidas por erosión; en Estados Unidos, la labranza de conservación ha disminuido la erosión del agua hasta en un 40%. El aterrizaje y el uso de cultivos de cobertura también promueven la conservación del suelo. En las naciones ricas, la adición de nutrientes a los cultivos, basada en los resultados de los análisis del suelo, es la forma más prometedora de reducir el problema del exceso de fertilización, mientras que otras prácticas de fertilidad más asequibles, como la rotación de cultivos y el uso de árboles fijadores de nitrógeno, han tenido éxito en las regiones pobres. Véase también: Prácticas agrícolas de suelos y cultivos; Cultivos de cobertura.

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A veces, las prácticas utilizadas para tratar la degradación del suelo pueden en realidad dañar los suelos de otras maneras. Por ejemplo, la remediación de la contaminación del suelo mediante incineración o pirólisis destruye esencialmente el suelo junto con los contaminantes. Los enfoques menos invasivos, como la biorremediación (uso de microorganismos o plantas para limpiar la contaminación), dependen de los procesos naturales para degradar los contaminantes y, por lo general, no degradan más las propiedades del suelo. El mayor conocimiento de los procesos de degradación del suelo ha hecho que sea técnicamente posible evitar muchas de las prácticas que lo dañan; sin embargo, los factores culturales y económicos siguen promoviendo las opciones de uso degradante de la tierra

Datos verificados por: Thompson
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Notas y Referencias

Véase También

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