3. Efectos Sobre El Suelo.docx

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Agronomía Área Tecnológica Subárea de manejo de suelo y agua Climatología Dr. Marvin Roberto Salguero Barahona

Trabajo sobre los “Efectos de los factores meteorológicos sobre el suelo”

Integrantes Ana Ruth Morán Sandoval 201803944 Ana Sofia Arreaga Régil 201804227 Marcos Alexander Imucha´c Chiquito Evelyn Fernanda Orellana González 201804154 Hilda María Garcia Lima 201804150 Manolo Gerardo Miranda Gaytán 201804540

Contenido Introducción ............................................................................................................. 1 Factores que afectan en la formación del suelo ...................................................... 2 Biota .................................................................................................................... 3 El relieve .............................................................................................................. 3 La roca madre...................................................................................................... 4 Tiempo. ................................................................................................................ 4 Efecto sobre la capa superficial del suelo ............................................................... 4 Erosión .................................................................................................................... 5 Efecto sobre la estructura del suelo ........................................................................ 6 Inundación ............................................................................................................... 8 Sequía y cambios en la temperatura ....................................................................... 9 Bibliografía ............................................................................................................ 11

Introducción

El suelo es aquel que está compuesto por minerales, materia orgánica, diminutos organismos vegetales y animales, aire y agua. Es una capa delgada que se ha formado muy lentamente, a través de los siglos, con la desintegración de las rocas superficiales por la acción del agua, los cambios de temperatura y el viento. (FAO, s.f.) Es de vital importancia conocer su estructura y cómo actúan los fenómenos meteorológicos tales como la lluvia o el viento para prever dificultades como la erosión, sequías e inundaciones. La humedad y temperatura juegan un papel muy importante de ellas depende la composición que tendrá el suelo y el tipo de suelo que será, limosos, arcilloso, franco. Al aumentar la temperatura suceden cambios químicos en los suelos, con lo cual se hace más intenso el proceso de desintegración de rocas, y esto puede afectar al ámbito Agrícola. Sin embargo, la humedad aumenta

es favorable para los compuestos orgánicos y disminuye las

sales del suelo.

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Factores que afectan en la formación del suelo

Hans Jenny fue profesor de la ciencia del suelo de la Universidad de California, Berkeley; fue el primer científico en definir los factores de formación del suelo en su libro “Factors of Soil Formation: A System of Quantitative Pedology”, el cual fue publicado en 1941. Jenny describió que la formación del suelo está influenciado por cinco factores independientes, pero que interactúan entre sí para dar lugar al suelo. Estos factores son: material parental o roca madre, clima, relieve o topografía, biota (organismos) y tiempo. Los científicos de la ciencia del suelo clasifican a los cinco factores de formación del suelo como: factores activos y factores pasivos. El clima y la biota se identifican como los factores activos de la formación del suelo, debido a que su influencia sobre el desarrollo del suelo puede observarse directamente; Por ejemplo: lluvia, altas y bajas temperaturas, viento, microrganismos (algas y hongos), lombrices de tierra y animales excavadores. Por otra parte, los factores pasivos son el tiempo, la topografía y el material parental, porque sus efectos no se observan

directamente.

El clima. El clima es uno de los factores que influyen de manera directa sobre la formación del suelo, pues condiciona la velocidad de meteorización de la roca madre. Los elementos más importantes del clima en la formación de suelo son la temperatura y la precipitación. (INTAGRI S.C, s.f.) El clima influye sobre todo en el complejo de cambio y el pH del suelo. Cada factor actúa siempre como modificador de las condiciones que ha predeterminado el material original. Si se parte de una roca rica en bases y el clima es lluvioso, el pH no será tan alto como cabría esperar por el lavado que provoca el exceso de agua. Tambien los tipos de alteración están condicionados por el clima al actuar sobre la velocidad de descomposición de los materiales y en la redistribución de los elementos liberados a la hora de recombinarse. (Universidad de Extremadura, Departamento de Biología y Producción de los Vegetales, 2005)

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Estos dos parámetros del clima afectan la tasa de meteorización química y el crecimiento de las poblaciones de organismos, así como la velocidad de descomposición de la materia orgánica. Por una parte, el agua es el solvente y medio para todas las reacciones y procesos del suelo, mientras que la temperatura determina la tasa de reacciones químicas y la intensidad de la actividad biológica. Biota. La biota está representada por los organismos vivos. Por su actividad biológica, los organismos que integran la fauna del suelo tienen un rol fundamental en la fragmentación, transformación y translocación de materiales orgánicos del suelo. En cambio, las raíces de la vegetación participan activamente para la formación del suelo, ya que son capaces de crecer dentro de las grietas y fisuras de las rocas, acelerando la meteorización. Las plantas contribuyen a la meteorización química debido a que producen ácidos orgánicos y dióxido de carbono, que son compuestos que aceleran el proceso de descomposición de los minerales y la liberación de nutrientes requeridos por las plantas. Por otra parte, la vegetación crea microclimas por: reducir la velocidad del viento, formar un área de sombreado de la superficie del suelo. También, los musgos y líquenes que crecen sobre las superficies de rocas contribuyen al proceso de meteorización del material parental. El relieve. La forma de la superficie de la tierra desempeña un papel fundamental en la formación del suelo. El relieve influye en la distribución del agua recibida por medio de la precipitación, por lo que afecta directamente el proceso de la erosión hídrica. Como regla general, las superficies elevadas con relieves inclinados o convexos pierden más agua por escorrentía, arrastrando sedimentos, por lo que los suelos son más someros. En cambio, las superficies más bajas que son cóncavos o depresivos reciben agua extra y sedimentos, por lo que el desarrollo de los suelos es más profundo. Además, en el hemisferio norte las laderas con orientación sur reciben más radiación solar que las de orientación norte, por lo que las laderas al sur son más cálidas y menos húmedos. Tal vez las diferencias entre las temperaturas sean de apenas 2 grados y de humedad sea mínima, sin embargo, los efectos con el tiempo se maximizan, formando suelos con un contenido de materia orgánica más elevada en las laderas del norte.

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La roca madre. Los suelos se derivan principalmente de las rocas, por lo que se le denomina material parental. Estos materiales definen en gran parte el color, la composición, la textura y la estructura de los suelos. Sin embargo, un mismo tipo de roca puede dar lugar a suelos con distintas características, dependiendo las condiciones del medio en el que evolucione. El material parental incide sobre la fertilidad del suelo en muchas maneras. En primer lugar, el tipo de material parental determina los minerales que predominan en el suelo. En segundo lugar, el material parental es la principal fuente de los nutrientes que se liberan en la solución del suelo, que posteriormente pueden ser absorbidos por plantas, otros organismos o lixiviados. (INTAGRI S.C, s.f.)

Tiempo. La formación del suelo es un proceso constante que involucra la interacción entre el material parental, la biota, el clima, el relieve y el tiempo. El suelo es un recurso no renovable a corto plazo, debido a que para la formación de 1 cm de suelo tienen que pasar cientos o miles de años. (INTAGRI S.C, s.f.)

Efecto sobre la capa superficial del suelo

Los cambios de clima pueden influir en la estructura del suelo en 4 aspectos fundamentales (Kay, 1996): en la forma, en la estabilidad, en la resiliencia y en la vulnerabilidad de los agregados del suelo. La forma de la estructura se refiere a las propiedades que describen la disposición de huecos y espacio sólido, tales como porosidad, distribución del tamaño de los poros, forma y tamaño de agregados y peds. La estabilidad estructural se refiere a la capacidad del suelo para mantener su disposición de huecos y del espacio sólido frente a las fuerzas disruptivas naturales o antropógenas. La resiliencia estructural se refiere a la habilidad para recuperar la forma después de una perturbación, mientras que la vulnerabilidad de la estructura representaría su incapacidad para recuperarse. Considerando tanto la complejidad de los atributos estructurales como el hecho de que los rangos de medidas abarquen desde la escala 4

microscópica a la de campo, es difícil identificar un índice estructural que sea sensible al clima y universalmente aplicable a todos los suelos, usos del suelo y medios ecológicos. Un índice que combine los cuatro aspectos estructurales descritos antes y su interacción con el régimen de humedad podría ser el denominado “rango de agua menos limitante”, LLWR (da Silva et al, 1994). Este índice se define como el contenido de agua al cual la aireación, el potencial de agua y la resistencia a la penetración alcanzan valores que son críticos o limitantes para el crecimiento de las plantas (da Silva et al, 1994). El LLWR es una modificación del concepto original de rango de agua no limitante propuesto por Letey en 1985. El límite superior del LLWR se ha definido como el contenido de humedad al cual la aireación se vuelve limitante, y el límite inferior por el contenido de humedad en el punto de marchitez permanente, en el cual la resistencia del suelo es limitante. Las propiedades básicas que afectarían a este índice serían el contenido en materia orgánica, el contenido y mineralogía de la fracción arcilla, la densidad aparente, la agregación y la estabilidad de agregados. El cambio climático modificaría el LLWR a través de sus efectos sobre las propiedades claves del suelo, tales como contenido en materia orgánica y agregación (Kimble et al., 1998)

Erosión El suelo puede sufrir de erosión que es el arrastre de partículas constituyentes del suelo por la acción del agua en movimiento o la por la acción del viento (Edafologia , s.f.) La susceptibilidad de un suelo a la erosión eólica está estrechamente relacionada con el contenido de humedad. Los suelos húmedos no se erosionan debido a la fuerza de atracción entre el agua y las partículas del suelo (adhesión). En el caso de las arenas, la capacidad de retención de agua es muy baja, la erodabilidad de os suelos disminuye en función del aumento de la humedad. La influencia de la textura en la erosión de los suelos está relacionada en gran medida a la retención de humedad. En general, a mayores contenidos de limo y arcilla en el suelo, mayores son los contenidos de agregados estables y menor es la erodabilidad del suelo. Por el contrario, un alto contenido de arena limita la formación de agregados y los suelos son

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altamente erodibles. La arcilla favorece la formación de agregados más resistentes a la abrasión que al limo. (El Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, s.f.)

Erosión del suelo, José L. Pantoja 1

Efecto sobre la estructura del suelo La estructura del suelo depende, por una parte, del clima debido a los cambios inducidos por éste sobre el contenido en materia orgánica y, por otra parte, porque la agregación es dependiente de los regímenes de humedad y temperatura del suelo (Kimble et al, 1998). Uno de los escenarios considera la posibilidad de una disminución del contenido de materia orgánica debido a altas temperaturas, baja humedad, baja producción de biomasa y altas velocidades de mineralización de la materia orgánica. Estas tendencias deberían conducir a una baja agregación, altas susceptibilidad al encostramiento y a la compactación, alta erodibilidad y riesgo potencial de erosión y altos riesgos de degradación y desertificación del suelo. Esta es la tendencia que antes se visualizó al comparar el comportamiento de los suelos bajo clima frígido frente a los de clima térmico. Los cambios adversos ocurrirán en regiones de suelos de textura gruesa y donde el cambio climático se considera que provocará un descenso de precipitación, un aumento de temperaturas y un descenso de la productividad primaria. El segundo de los escenarios tiene en consideración un incremento en el contenido en materia orgánica del suelo como consecuencia del cambio climático, lo que conlleva un incremento potencial en la 6

precipitación y un papel fertilizante del CO2 atmosférico. Este efecto fertilizante sería consecuencia del incremento del CO2 en la atmósfera (Schlesinger, 1995). Los más elevados niveles de CO2 pueden conducir a una mayor producción primaria neta y por tanto, al incremento en el stock de carbono del suelo. Una mayor producción de biomasa, especialmente cerca de la superficie del suelo, tal como lo generaría un incremento del crecimiento radicular, mejorará la agregación y la formación de estructura edáfica. Los atributos favorables de la estructura provocarán una menor escorrentía superficial, una menor erosión del suelo, mejorarán la biodiversidad y el ciclo de nutrientes, y promoverán un incremento de la calidad del suelo. -Contenido organico • Alta erodibilidad +T • Altos riesgos de degradación -Humedad • Desertificación del suelo -producción biomasa

+Contenido organico + Precipitación

• Menor escorrentía superficial • Mejorrar biodiversidad

Fertilizante del CO2

Estas tendencias restauradoras pueden ayudar en aquellas regiones ecológicas en las que predominan suelos de textura pesada y en las que la precipitación pueda incrementarse debido al efecto invernadero. Toda esta serie de cambios potenciales inducidos por el clima en la estructura edáfica pueden provocar una reacción en cadena que conduzca hacia la degradación o hacia la mejora del suelo dada la fuerte interdependencia que existe entre calidad y estructura. Doran y Parkin (1994) han definido la calidad del suelo como la capacidad para mantener el funcionamiento del mismo dentro de los límites del ecosistema con el fin de soportar la productividad biológica, mantener la calidad medioambiental y promover la salud de plantas y animales. La estructura del suelo también se relaciona con la resiliencia, esto es, con la habilidad del suelo para recuperar su productividad y su capacidad de regulación 7

medioambiental después de haber sufrido una perturbación (Lal, 1994). El cambio climático generado por influencia antropógena puede tener un drástico impacto en la calidad del suelo debido a los fuertes efectos interactivos entre clima, calidad del suelo, resiliencia y sostenibilidad agrícola. Es, por tanto, importante el poder desarrollar y hacer hincapié en el conocimiento de los procesos implicados de forma que calidad del suelo y resiliencia puedan mejorarse y que los efectos degradativos del cambio climático sean minimizados (Kimble et al, 1998). (Rodríguez, 2009) Inundación Se trata de una situación en la cual el agua cubre un terreno que normalmente no está cubierto de agua; en pocas palabras, el agua se desborda o cubre tierra que suele estar seca. Durante el estudio, que forma parte de la tesis de pregrado en Ingeniería Ambiental del egresado Jefrey Hurtado, se determinó que la propiedad más afectada del suelo después de una inundación fue el rango de humedad, que decreció el 11 %, lo cual hace más difícil la preparación de la tierra para semillas y raíces (desde 27 % hasta 23,4 %). (Universidad Nacional de Colombia , 2015) ¿Qué pasa a los suelos en condiciones de inundación? Niveles de Oxígeno: Cuando el suelo está inundado (condiciones anaeróbicas), los microorganismos usan O2 disponible para sobrevivir. La concetración de O2 libre se reduce cocmpletamente alrededor de dos días después de la inundación. Mientras más tiempo pasa el suelo inundado menor es el contenido de O2 (más reducido). Algo de O2 se mueve desde el aire, a través del agua de inundación, y oxígena una capa de 2-3 cm en supeficie del suelo. Mientras más profunda sea la lámina de agua, menor la cantidad de O2 que se puede mover desde el aire al suelo. El contenido de O2 se puede medir con electrodos especializados y se expresa como potencial rédox. El potencial rédox se mide en milivoltios. Cuando el potencial rédox es menor (más negativo), el suelo está más reducido (menos O2) si el suplemento de O2. Es deficiente, las bacterias del suelo se ven forzadas a obtener O2 de otros compuestos en el siguiente orden: 8

nitrato (NO3), óxido de manganeso (MnO2), hidróxido de hierro (FeOOH) y sulfato (SO4). Si se agotan estos compuestos, los microorganismos pueden utilizar parte de la energía almacenada en los compuestos orgánicos del suelo o pueden fermentar la materia orgánica para formar dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4). El Ph DEL SUELO: Después que se inunda el suelo, sin importar el Ph original antes de la inundación, ph del suelo inundado tiende a ser neutro (ph 6.5 a 7.5). el ph de suelos alcalinos se reduce y el ph de suelos ácidos se incrementa. el cambio de Ph después de la inundación puede tardar varias semanas, dependiendo del tipo de suelo, niveles de materia orgánica, población microbiana, temperatura y otras propiedades químicas del suelo. (Slaton, 2002)i Sequía y cambios en la temperatura

De acuerdo con las aportaciones de Sene (2009) las sequías son generalmente consideradas como derivados de un déficit de precipitación acumulada, y se puede definir en términos meteorológicos o en términos de los impactos sobre las personas, la agricultura, el abastecimiento de agua o el medio ambiente (MARN, 2015). Este tipo de fenómenos sobreviene cuando la precipitación ha sido considerablemente inferior a la normalmente registrada, causando con ello graves desequilibrios hidrológicos que suelen afectar negativamente los recursos en las tierras y los sistemas de producción –IPCC, 2007–. La disminución de la precipitación anual se puede observar en cualquier región climática del país, pero su intensidad y duración varían dependiendo de la región en donde se encuentre. En Guatemala, esto es más evidente en la región del Corredor Seco y en la franja costera cercana al océano Pacífico. El corredor seco comprende 46 municipios del país, con una extensión aproximada del 11% del territorio. En Guatemala, se conoce como canícula a la disminución o ausencias de la precipitación por un periodo de 15 días, y al aumento de la temperatura en el mes de julio o agosto. Sin embargo, en los últimos años se ha presentado la canícula en forma prolongada, o sea ha tardado más de lo normal, causando un déficit

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considerable en la cantidad de precipitación mensual, a este fenómeno se le conoce como sequia meteorológica (Bardales, 2012) citado por (MARN, 2015). Las propiedades y los procesos del suelo —en particular, la descomposición de la materia orgánica, la lixiviación y los regímenes de agua del suelo— se verán influidos por el aumento de temperatura. En latitudes más bajas, especialmente en las regiones con sequedad estacional y en las regiones tropicales, se prevé que la productividad agrícola disminuirá incluso cuando se produzcan pequeños aumentos de la temperatura local (1-2°C). Se prevé que la producción agrícola de muchas regiones africanas se verá gravemente comprometida por la variabilidad del clima y el cambio climático. Es probable que disminuyan la extensión de las tierras cultivables, la duración de las temporadas de cultivo y el rendimiento potencial, especialmente en las márgenes de las zonas áridas y semiáridas. Se prevé que el cambio climático causará la salinización y la desertificación de los terrenos agrícolas en las zonas más secas de América Latina. Se prevé que en el sur de Europa la subida de las temperaturas y la mayor frecuencia de las sequías reducirán la disponibilidad de agua, el potencial de energía hidroeléctrica y, en general, la productividad agrícola. OMM. (INSIVUMEH, s.f.)

Fuente:INSIVUMEH, 2017 1

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Bibliografía Edafologia . (s.f.). Obtenido de http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/EROSION.pdf El Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina. (s.f.). Recuperado el 16 de 10 de 2018, de http://200.9.244.24/pdf/LaErosionEolica.pdf FAO.

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