Ciencia del suelo - Soil science

Científico de suelos examinando horizontes dentro de un perfil de suelo

La ciencia del suelo es el estudio del suelo como recurso natural en la superficie de la Tierra, incluida la formación , clasificación y mapeo del suelo ; propiedades físicas, químicas, biológicas y de fertilidad de los suelos; y estas propiedades en relación al uso y manejo de suelos .

A veces, términos que se refieren a ramas de la ciencia del suelo, como la pedología (formación, química, morfología y clasificación del suelo) y edafología (cómo interactúan los suelos con los seres vivos, especialmente las plantas), se utilizan como sinónimos de la ciencia del suelo. La diversidad de nombres asociados a esta disciplina está relacionada con las distintas asociaciones implicadas. De hecho, ingenieros , agrónomos , químicos , geólogos , geógrafos físicos , ecologistas , biólogos , microbiólogos , silvicultores , sanitarios , arqueólogos y especialistas en planificación regional , todos contribuyen a un mayor conocimiento de los suelos y al avance de las ciencias del suelo.

Los científicos del suelo han expresado su preocupación sobre cómo preservar el suelo y la tierra cultivable en un mundo con una población en crecimiento, una posible crisis hídrica en el futuro , un aumento del consumo de alimentos per cápita y la degradación de la tierra .

Campos de estudio

El suelo ocupa la pedosfera , una de las esferas de la Tierra que las geociencias utilizan para organizar la Tierra conceptualmente. Esta es la perspectiva conceptual de la pedología y la edafología , las dos ramas principales de la ciencia del suelo. La pedología es el estudio del suelo en su entorno natural. La edafología es el estudio del suelo en relación con los usos que dependen del suelo. Ambas ramas aplican una combinación de física del suelo , química del suelo y biología del suelo . Debido a las numerosas interacciones entre la biosfera , la atmósfera y la hidrosfera que se alojan dentro de la pedosfera, los conceptos más integrados y menos centrados en el suelo también son valiosos. Muchos conceptos esenciales para comprender el suelo provienen de individuos que no se pueden identificar estrictamente como científicos del suelo. Esto resalta la naturaleza interdisciplinaria de los conceptos de suelo.

Investigar

La dependencia y la curiosidad por el suelo, la exploración de la diversidad y la dinámica de este recurso continúa produciendo nuevos descubrimientos y conocimientos. Las nuevas vías de la investigación del suelo están obligadas a comprender el suelo en el contexto del cambio climático , los gases de efecto invernadero y el secuestro de carbono . El interés en mantener la biodiversidad del planeta y en explorar culturas pasadas también ha estimulado un interés renovado en lograr una comprensión más refinada del suelo.

Cartografía

La mayor parte del conocimiento empírico del suelo en la naturaleza proviene de los esfuerzos de levantamiento de suelos . El levantamiento de suelos, o mapeo de suelos, es el proceso de determinar los tipos de suelo u otras propiedades de la cobertura del suelo sobre un paisaje, y mapearlos para que otros los comprendan y usen. Se basa en gran medida en distinguir las influencias individuales de los cinco factores clásicos de formación del suelo. Este esfuerzo se basa en la geomorfología , la geografía física y el análisis de la vegetación y los patrones de uso de la tierra. Los datos primarios para el levantamiento de suelos se obtienen mediante muestreo de campo y se apoyan en sensores remotos .

Clasificación

Mapa de las regiones de suelos globales del USDA

A partir de 2006, la Base de Referencia Mundial para los Recursos del Suelo , a través de su división de Desarrollo de Tierras y Aguas, es el sistema de clasificación de suelos preeminente. Reemplaza la clasificación de suelos anterior de la FAO .

La WRB se basa en conceptos modernos de clasificación de suelos, incluida la taxonomía de suelos del USDA . La clasificación se basa principalmente en la morfología del suelo como expresión de la pedogénesis . Una diferencia importante con la taxonomía de suelos del USDA es que el clima del suelo no es parte del sistema, excepto en la medida en que el clima influye en las características del perfil del suelo.

Existen muchos otros esquemas de clasificación, incluidos los sistemas vernáculos. La estructura en los sistemas vernáculos es nominal, dando nombres únicos a suelos o paisajes, o descriptiva, nombrando suelos por sus características como rojo, caliente, graso o arenoso. Los suelos se distinguen por características obvias, tales como apariencia física (p. Ej., Color, textura, posición del paisaje), desempeño (p. Ej., Capacidad de producción, inundaciones) y la vegetación que los acompaña. Una distinción vernácula familiar para muchos es clasificar la textura como pesada o ligera. Contenido de suelo ligero y mejor estructura, requiere menos esfuerzo para girar y cultivar. Contrariamente a la creencia popular, los suelos ligeros no pesan menos que los suelos pesados ​​si se secan al aire ni tienen más porosidad .

Historia

El primer sistema de clasificación de suelos conocido proviene de China, y aparece en el libro Yu Gong (siglo V a. C.), donde el suelo se dividió en tres categorías y nueve clases, según su color, textura e hidrología.

A los contemporáneos Friedrich Albert Fallou , el fundador alemán de la ciencia moderna del suelo, y a Vasily Dokuchaev , el fundador ruso de la ciencia moderna del suelo, se les atribuye estar entre los primeros en identificar el suelo como un recurso cuya distinción y complejidad merecían ser separadas conceptualmente de la geología. y producción de cultivos y tratados en su conjunto. Como padre fundador de la ciencia del suelo, Fallou tiene primacía en el tiempo. Fallou estaba trabajando en los orígenes del suelo antes de que naciera Dokuchaev, sin embargo, el trabajo de Dokuchaev fue más extenso y se considera que es el más significativo para la teoría moderna del suelo que el de Fallou.

Anteriormente, el suelo se consideraba un producto de las transformaciones químicas de las rocas, un sustrato muerto del que las plantas obtienen elementos nutritivos. De hecho, el suelo y el lecho de roca se equipararon. Dokuchaev considera el suelo como un cuerpo natural que tiene su propia génesis y su propia historia de desarrollo, un cuerpo con procesos complejos y multiformes que tienen lugar dentro de él. El suelo se considera diferente del lecho rocoso. Este último se convierte en suelo bajo la influencia de una serie de factores de formación del suelo (clima, vegetación, país, relieve y edad). Según él, el suelo debería llamarse el horizonte "diario" o exterior de las rocas, independientemente del tipo; se modifican naturalmente por el efecto común del agua, el aire y varios tipos de organismos vivos y muertos.

Definición enciclopédica de 1914: "las diferentes formas de la tierra en la superficie de las rocas, formadas por la descomposición o erosión de las rocas". sirve para ilustrar la visión histórica del suelo que persistió desde el siglo XIX. El concepto de suelo de Dokuchaev de finales del siglo XIX se desarrolló en el siglo XX a uno de suelo como material terroso que ha sido alterado por procesos vivos. Un concepto corolario es que el suelo sin un componente vivo es simplemente una parte de la capa exterior de la tierra.

Se está produciendo un mayor refinamiento del concepto de suelo en vista de una apreciación del transporte y transformación de energía dentro del suelo. El término se aplica popularmente al material en la superficie de la luna de la Tierra y Marte, un uso aceptable dentro de una parte de la comunidad científica. Precisamente para esta comprensión moderna del suelo es la definición de suelo de 1959 de Nikiforoff como la "piel excitada de la parte subaérea de la corteza terrestre".

Áreas de practica

Académicamente, los científicos del suelo tienden a sentirse atraídos por una de las cinco áreas de especialización: microbiología , pedología , edafología , física o química . Sin embargo, los detalles del trabajo están dictados en gran medida por los desafíos que enfrenta el deseo de nuestra civilización de mantener la tierra que la sustenta, y las distinciones entre las subdisciplinas de la ciencia del suelo a menudo se difuminan en el proceso. Los profesionales de la ciencia del suelo comúnmente se mantienen actualizados en química del suelo, física del suelo, microbiología del suelo, pedología y ciencia del suelo aplicada en disciplinas relacionadas.

Un esfuerzo interesante que atrajo a científicos del suelo en los EE. UU. A partir de 2004 es la Iniciativa de calidad del suelo. Es fundamental para la Iniciativa de Calidad del Suelo desarrollar índices de salud del suelo y luego monitorearlos de una manera que nos brinde retroalimentación a largo plazo (década a década) sobre nuestro desempeño como administradores del planeta. El esfuerzo incluye comprender las funciones de las costras microbióticas del suelo y explorar el potencial para secuestrar carbono atmosférico en la materia orgánica del suelo . Sin embargo, el concepto de agricultura en relación con la calidad del suelo no ha estado exento de controversias y críticas, incluidas las críticas del Premio Nobel Norman Borlaug y el Premio Mundial de la Alimentación Pedro Sánchez .

Un papel más tradicional de los científicos del suelo ha sido el de cartografiar los suelos. Casi todas las áreas de los Estados Unidos tienen ahora un estudio de suelos publicado , que incluye tablas interpretativas sobre cómo las propiedades del suelo apoyan o limitan las actividades y usos. Una taxonomía de suelos aceptada internacionalmente permite la comunicación uniforme de las características y funciones del suelo . Los esfuerzos de levantamiento de suelos nacionales e internacionales han brindado a la profesión conocimientos únicos sobre las funciones a escala del paisaje. Las funciones del paisaje que los científicos del suelo deben abordar en el campo parecen dividirse aproximadamente en seis áreas:

También hay aplicaciones prácticas de la ciencia del suelo que podrían no ser evidentes al mirar un estudio de suelos publicado.

Campos de aplicación en la ciencia del suelo

Disciplinas afines

Capacidad de almacenamiento de depresión

La capacidad de almacenamiento de depresión, en la ciencia del suelo, es la capacidad de un área particular de tierra para retener agua en sus pozos y depresiones, evitando así que fluya. La capacidad de almacenamiento de depresión, junto con la capacidad de infiltración , es uno de los principales factores involucrados en el flujo terrestre de Horton , por el cual el volumen de agua supera tanto la capacidad de almacenamiento de infiltración como la de depresión y comienza a fluir horizontalmente a través de la tierra, lo que posiblemente provoque inundaciones y erosión del suelo . El estudio de la capacidad de almacenamiento de la depresión de la tierra es importante en los campos de la geología , la ecología y especialmente la hidrología .

Ver también

Referencias