UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE BIOLOGIA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:

SUELO

Experiencia Educativa:

QUIMICA INORGANICA

Docente:

BERTA MARIA DEL ROCIO HERNANDEZ SUAREZ

Alumna:

Barragán Solís Alma G.

Sección 3

Índice:

Tema: Pagina:

Introducción:……………………………………………………………………………...03

Desarrollo:

Propiedades físicas y químicas…………………………………………...……04 Importancia biológica………………………………………………………...….17 Causas de afectación:…………………………………………………………..21 Medios de bioremediación………………………………………………..…….24

Conclusiones…………………………………………………………………………..…34

Propuestas……………………………………………………………………….……….36

Bibliografía……………………………………………………………………..…………

INTRODUCCION:

Suelo, del latín solum, es un término que se refiere a la superficie inferior de ciertas cosas. Puede decirse que el suelo es la superficie de la Tierra (la parte más superficial de la corteza terrestre) y donde se plantan las semillas para las actividades agrícolas. Por ejemplo: “La sequía ha afectado al suelo, que ya no es fértil”, “Necesito algunos productos químicos para el suelo ya que deseo cultivar tomates y no quiero que me afecten las plagas”, “Voy a cubrir el suelo con una lona para protegerlo del granizo”.

El suelo también puede ser el piso de una vivienda o la superficie artificial que se fabrica para que el piso esté sólido: “La abuela ingresó a la cocina y se resbaló porque el suelo estaba mojado”, “Voy a embellecer el suelo del salón con un nuevo piso de cerámica”, “El pequeño Alejandro se cayó y golpeó su cabeza contra el suelo”.

Para la ingeniería, el suelo es el sustrato físico sobre el que se desarrollan las obras. En el ámbito del urbanismo, por otra parte, el suelo es el espacio físico sobre el que se construye cualquier infraestructura.

Otro uso del concepto está vinculado a un determinado territorio. La noción se utiliza de manera simbólica para hacer referencia a todo un país, nación o región: “El escritor, durante el exilio, soñaba con volver a pisar suelo argentino”, “No existe político más hábil en suelo español”, “La sociedad internacional no tolerará nuevos atropellos en suelo iraquí”, “La revancha se disputará en suelo neutral”.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS:

La capa más externa de la corteza terrestre se denomina suelo, y ocupa el 29 % de la superficie terrestre. Está formado por capas de diferentes texturas que reciben el nombre de horizontes. Estos horizontes también se distinguen por su color y su consistencia. El vocablo suelo proviene del latín “solum” (sólido).

El suelo está formado por fragmentos de roca y por material orgánico con distintos grados de descomposición. La mayor riqueza de materia orgánica está en las capas más externas. Cuanta más materia orgánica posean (humus) y los más gruesos en esa capa superficial, mejor será la calidad de los suelos, indispensables para la producción agropecuaria. En esta actividad, los suelos cumplen una doble función: como soporte de las raíces de las plantas y como medio químico para su proceso alimenticio, del cual obtienen las sustancias nutritivas. Estos suelos de calidad se hallan por lo general en los valles y llanuras de clima húmedo.

Los suelos aluviales son los que están integrados por la acumulación de materia que llevan los ríos. Son muy fértiles, sobre todo en las áreas tropicales, pues no están “lavados” por las lluvias. En las zonas tropicales con estación seca hay abundancia de suelos lateríticos, formados por óxido de hierro, lo que les otorga un color rojizo. Son suelos duros de escasa fertilidad, pero son utilizados para la minería.

Según la naturaleza de sus sales, los suelos pueden ser, alcalinos o ácidos, El pH varía con el clima. Por su estructura se clasifican en arenosos, limosos y arcillosos.

La ciencia que estudia el suelo se denomina edafología.

La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partículas individuales de arena, limo y arcilla. Cuando las partículas individuales se agrupan, toman el aspecto de partículas mayores y se denominan agregados.

La agregación del suelo puede asumir diferentes modalidades, lo que da por resultado distintas estructuras de suelo. La circulación del agua en el suelo varía notablemente de acuerdo con la estructura; por consiguiente, es importante que conozca la estructura del suelo donde se propone construir una granja piscícola. Aunque quizás no pueda recopilar toda está información por cuenta propia, los técnicos especializados del laboratorio de análisis de suelos podrán suministrársela después de examinar las muestras de suelo no alteradas que tome. Le podrán decir si la estructura del suelo es mala o buena (poros/canales

capilares, red, etc.). También podrán ofrecerle información sobre el grado de circulación del agua o la permeabilidad

Descripción de la estructura del suelo

La forma más provechosa de describir la estructura del suelo es en función del grado (grado de agregación), la clase (tamaño medio) y el tipo de agregados (forma). En algunos suelos se pueden encontrar juntos distintos tipos de agregados y en esos casos se describen por separado. En los párrafos siguientes se explicarán brevemente los diversos términos que se utilizan más comúnmente para describir la estructura del suelo. Esto le ayudará a hacerse un juicio más acertado sobre la calidad del suelo donde piensa construir los estanques piscícolas. También le permitirá aprender a definir la estructura del suelo al examinar un perfil de éste.

Nota: la estructura característica de un suelo se puede reconocer mejor cuando está seco o sólo ligeramente húmedo. Cuando estudie un perfil de suelo para determinar el grado de la estructura, cerciórese de que se trata de un perfil no alterado.

Grados de estructura del suelo

Por definición, grado de estructura es la intensidad de agregación y expresa la diferencia entre la cohesión* dentro de los agregados y la adhesividad* entre ellos. Debido a que estas propiedades varían según el contenido de humedad del suelo, el grado de estructura debe determinarse cuando el suelo no esté exageradamente húmedo o seco. Existen cuatro grados fundamentales de estructura que se califican entre O y 3, de la manera siguiente:

0 Sin estructura: condición en la que no existen agregados visibles o bien no hay un ordenamiento natural de líneas de debilidad, tales como:

Estructura de aglomerado (coherente) donde todo el horizonte del suelo aparece cementado en una gran masa;

Estructura de grano simple (sin coherencia) donde las partículas individuales del suelo no muestran tendencia a agruparse, como la arena pura.

1 Estructura débil: está deficientemente formada por agregados indistintos apenas visibles. Cuando se extrae del perfil, los materiales se rompen dando lugar a una

mezcla de escasos agregados intactos, muchos quebrados y mucho material no agregado.

2 Estructura moderada: se caracteriza por agregados bien formados y diferenciados de duración moderada, y evidentes aunque indistintos en suelos no alterados. Cuando se extrae del perfil, el material edáfico se rompe en una mezcla de varios agregados enteros distintos, algunos rotos y poco material no agregado.

3 Estructura fuerte: se caracteriza por agregados bien formados y diferenciados que son duraderos y evidentes en suelos no alterados. Cuando se extrae del perfil, el material edáfico está integrado principalmente por agregados enteros e incluye algunos quebrados y poco o ningún material no agregado.

Clases y tipos de estructura del suelo

Por definición, la clase de estructura describe el tamaño medio de los agregados individuales. En relación con el tipo de estructura de suelo de donde proceden los agregados, se pueden reconocer, en general, cinco clases distintas que son las siguientes:

Muy fina o muy delgada. Fina o delgada. Mediana. Gruesa o espesa. Muy gruesa o muy espesa.

Por definición, el tipo de estructura describe la forma o configuración de los agregados individuales. Aunque generalmente los técnicos en suelos reconocen siete tipos de estructuras del suelo, sólo usaremos cuatro tipos. Estos se clasifican del 1 al 4, de la forma siguiente:

1 Estructuras granulares y migajosas: son partículas individuales de arena, limo y arcilla agrupadas en granos pequeños casi esféricos. El agua circula muy fácilmente a través de esos suelos. Por lo general, se encuentran en el horizonte A de los perfiles de suelos.

2 Estructuras en bloques o bloques subangulares: son partículas de suelo que se agrupan en bloques casi cuadrados o angulares con los bordes más o menos pronunciados. Los bloques relativamente grandes indican que el suelo resiste la penetración y el movimiento del agua. Suelen encontrarse en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla.

3 Estructuras prismáticas y columnares: son partículas de suelo que han formado columnas o pilares verticales separados por fisuras verticales diminutas, pero definidas. El agua circula con mayor dificultad y el drenaje es deficiente. Normalmente se encuentran en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla.

4 Estructura laminar: se compone de partículas de suelo agregadas en láminas o capas finas que se acumulan horizontalmente una sobre otra. A menudo las láminas se traslapan, lo que dificulta notablemente la circulación del agua. Esta estructura se encuentra casi siempre en los suelos boscosos, en parte del horizonte A y en los suelos formados por capas de arcilla.

Las secciones siguientes definen brevemente otras propiedades del suelo que son importantes para planificar la construcción de diques, presas y canales de tierra.

Permeabilidad del suelo compactado

El grado de permeabilidad del suelo compactado se relaciona con la velocidad a que penetra el agua en éste después de la compactación. Si, después de la compactación, un suelo de grano grueso presenta poros grandes continuos, el agua penetra con rapidez y se dice que su permeabilidad es alta. Los suelos de grano fino contienen poros muy pequeños continuos y en un suelo fino compactado de grava el agua penetrará lentamente y la permeabilidad será baja.

Características de compactación

Las características de compactación de un suelo indican la reacción relativa de ese suelo al esfuerzo de apisonamiento (consolidación). Los suelos con buenas características de compactación se pueden apisonar mucho con un mínimo de esfuerzo. El material edáfico con un índice de plasticidad de aproximadamente 16% presenta las mayores características de compactación. Todo suelo tiene un contenido de humedad óptimo que permite compactarlo al máximo con el menor esfuerzo y que hará que el suelo compactado alcance su permeabilidad más baja.

Compresibilidad

La compresibilidad es el grado en que una masa de suelo disminuye su volumen bajo el efecto de una carga. Es mínima en los suelos de textura gruesa, que tienen las partículas en contacto. Aumenta a medida que crece la proporción de partículas pequeñas y llega al máximo en los suelos de grano fino que contienen

materia orgánica. A continuación se dan algunos ejemplos de compresibilidad para diversos suelos:

Las gravas y las arenas son prácticamente incompresibles. Si se comprime una masa húmeda de estos materiales no se produce ningún cambio significativo en su volumen;

Las arcillas son compresibles. Si se comprime una masa húmeda de arcilla, la humedad y el aire pueden ser expelidos, lo que trae como resultado una reducción de volumen que no se recupera inmediatamente cuando se elimina la carga.

Los suelos de grano fino que contienen por lo menos 50% de limo + arcilla, pueden clasificarse con arreglo a tres clases de compresibilidad sobre la base de su límite liquido. Estas clases son las siguientes:

Compresibilidad baja: LL inferior a 30;

Compresibilidad media: LL de 30 a 50;

Compresibilidad alta: LL superior a 50.

En general, la compresibilidad es aproximadamente proporcional al índice de plasticidad (véase la Sección 8.5). Mientras mayor es el IP, mayor es la compresibilidad del suelo.

Coeficiente de dilatación-contracción de los suelos

La dilatación-contracción de un suelo es la cualidad que determina su cambio de volumen cuando cambian las condiciones de humedad. Algunos suelos se contraen cuando están secos y se dilatan cuando están mojados. El cambio de volumen de la masa de suelo depende de la magnitud del cambio de la humedad y de la cantidad y la clase de arcilla presente en el suelo. A continuación se brindan algunos ejemplos del coeficiente de dilatación-contracción para diversos suelos:

Coeficiente de dilatación-contracción bajo: arenoso franco, arena y arcilla caolinita:

Coeficiente de dilatación-contracción alto: arcilla mont morillonita.

Resistencia al esfuerzo cortante

La resistencia de un suelo al esfuerzo contante indica la resistencia relativa de éste a los corrimientos de tierra bajo carga. La resistencia máxima a los

corrimientos de tierra se da en los suelos compuestos de grava limpia con menos de 5% de limo + arcilla. La resistencia de los suelos al esfuerzo cortante disminuye a medida que aumentan las partículas finas. Es mínima en los suelos orgánicos de grano fino y, por ejemplo, al construir una presa, es importante eliminar todo el suelo orgánico para disminuir la posibilidad de corrimientos.

Susceptibilidad a la socavación

La susceptibilidad de un suelo a la socavación indica el grado de erosión interna que tiene lugar cuando el agua atraviesa los poros o las grietas de dicho suelo. Los suelos muy susceptibles a la socavación son los que tienen grandes poros por los que el agua pasa rápidamente, pero cuyos granos son tan finos y faltos de cohesión como para desplazarse con facilidad por separado. Los materiales más susceptibles son las arenas finas y los limos no plásticos que tienen un índice de plasticidad inferior a 5. Aunque quizás las arenas gruesas y la grava también dejen pasar el agua rápidamente, ofrecen mayor resistencia a la erosión interna porque se componen de partículas grandes separadas. Otros suelos de baja susceptibilidad a la socavación son los de grano fino, cohesivos y plásticos que dejan pasar el agua con mucha lentitud y resisten bien la erosión interna.

Las propiedades químicas del suelo varían con el tiempo. La meteorización del material de partida por el agua determina, en gran medida, la composición química del suelo que por último se ha producido. Algunas sustancias químicas se lixivian en las capas inferiores del suelo donde se acumulan, mientras que otras sustancias químicas, que son menos solubles, quedan en las capas superiores del suelo. Las sustancias químicas que se eliminan con más rapidez son los cloruros y los sulfatos, a los que siguen el calcio, el sodio, el magnesio y el potasio.

Los silicatos y los óxidos del hierro y el aluminio se descomponen con mucha lentitud y apenas se lixivian. Cuando algunos de estos productos se ponen en contacto con el aire del suelo, tienen lugar reacciones químicas como, en particular la oxidación, que provoca la formación de sustancias químicas más solubles o más frágiles que las originales. En consecuencia, se aceleran los procesos de meteorización, aumenta la lixiviación* de las sustancias químicas y se producen otros cambios en la composición química del suelo.

Cuando los suelos anegados que contienen sulfuros ferruginosos (piritas) se exponen al aire, como por ejemplo, durante la construcción de estanques, éstos pueden convertirse en suelos ácido-sulfáticos de agua dulce (véase la Sección

1.8), lo que provoca la oxidación de las piritas y la acidificación del suelo. El agua del estanque puede entonces hacerse demasiado ácida para la piscicultura (véase la Sección 4.2).

El aire presente en el suelo contiene también dióxido de carbono. Al combinarse con agua, ese gas puede formar un ácido débil (ácido carbónico) que reacciona con algunas de las sustancias químicas del suelo para formar otras.

La reacción química del suelo: el pH

¿Qué significa el pH?

Los suelos pueden tener una reacción ácida o alcalina, y algunas veces neutral. La medida de la reacción química del suelo se expresa mediante su valor de pH. El valer de pH oscila de O a 14, y el pH = 7 es el que indica que el suelo tiene una reacción neutra. Los valores inferiores a 7 indican acidez y los superiores a 7 alcalinidad. Mientras más distante esté la medida del punto neutro, mayor será la acidez o la alcalinidad.

¿Cómo se mide el pH?

El método de mayor precisión para la determinación del pH del suelo es el que se realiza mediante un contador eléctrico del ph, que ofrece una lectura directa del valor de pH cuando los electrodos de vidrio se introducen en una solución que se obtiene mezclando una parte de la muestra del suelo y dos partes de agua destilada. Los equipos de esa índole se pueden encontrar en los laboratorios de análisis de suelos.

Como indicación general del pH del suelo, se pueden utilizar sobre el terreno el papel de tornasol y los indicadores cromáticos. El papel de tornasol que adquiere un color rojo en condiciones ácidas y azul en condiciones alcalinas, es relativamente poco costoso y, por lo general, se puede comprar en farmacia. Dicho papel se sumerge parcialmente en una suspensión de suelo que se obtiene mezclando una parte de suelo y dos partes de agua destilada o, si fuese necesario, de agua de lluvia pura recogida directamente en un recipiente limpio. También se pueden adquirir equipos para ensayos de campo, incluidos diversos indicadores cromáticos. Como se indica en las instrucciones, normalmente se mezcla una pequeña muestra de suelo con un poco de agua destilada y una

sustancia química, y se agregan varías gotas de un indicador cromático. El color de la solución cambia y ese nuevo color se compara con un gráfico que acompaña al equipe de ensayo, a partir de lo cual se determina el valor de pH.

¿Cuál debe ser el valor del pH del suelo?

El pH de las capas de suelo que más tarde constituirán los diques y el fondo de sus estanques influirá considerablemente en su productividad. En agua ácida, por ejemplo, el crecimiento de los microorganismos que sirven de alimento a los peces puede disminuir marcadamente. Cuando la acidez o la alcalinidad son extremas, podría hasta verse en peligro la salud de sus peces, lo que afectarla a su crecimiento y reproducción.

Para lograr buenas condiciones productivas, el valor del pH del suelo del estanque no debe ser demasiado ácido ni demasiado alcalino. Es preferible que el pH esté dentro de la gama de 6,5 a 8,5. Los suelos que tienen un pH inferior a 5,5 son demasiado ácidos y los que tienen un pH superior a 9,5 son demasiado alcalinos. Ambos casos requieren técnicas de ordenación especiales que aumentan considerablemente el costo de la piscicultura. Este tema se tratará en un próximo manual de la Colección FAO: Capacitación. Si el pH del suelo es inferior a 4 o superior a 11, debe considerarse como un suelo no apto para la construcción de diques de estanque o para su utilización como fondo de estanque.

Un caso partícular: los suelos ácido-sulfáticos de agua dulce

Suelos ácido-sulfáticos reales y potenciales

Los suelos ácido-sulfáticos reales no son frecuentes. Se pueden identificar fácilmente en un perfil de suelo si se tienen en cuenta dos características importantes:

Su valor de pH es igual o inferior a 4; Generalmente abundan las manchas de color amarillo pálido.

Los suelos ácido-sulfáticos potenciales son mucho más frecuentes (véase la página 25). Se definen como material edáfico no consolidado y anegado, que se convertiría en ácido-sulfático de someterse a drenaje y exponerse al aire. Su pH vana de 5 a 6 aproximadamente. Sin embargo, la oxidación química y biológica provoca la acidificación del suelo y el pH Nega a 4 o incluso menos en cuestión de pocos meses.

Nota: si se mantuviese sumergido, el suelo ácido-sulfático potencial nunca Ilegará a adquirir esa propiedad. Es precisa mente la exposición al aire la que propicia el cambio.

Como identificar un suelo ácido-sulfático potencial

Durante el levantamiento de suelos en el lugar del estanque es importante identificar el suelo ácido-sulfático potencial. Entonces quizás se pueda planificar la construcción del estanque a fin de no exponer al aire ese tipo de suelo y así evitar la fuerte acidificación de los diques y las aguas del estanque.

Para identificar un suelo ácido-sulfático potencial proceda de la forma siguiente:

Tome un puñado de suelo para ser examinado;

Humedezca la muestra si está seca;

Amase la muestra húmeda hasta formar una torta de 1 cm de espesor;

Introduzca la torta húmeda en una bolsa de material plástico y selle la bolsa;

Un mes más tarde, mida el pH del suelo en la torta; Si el pH ha descendido a menos de 4, el suelo es ácido-sulfático potencial.

Nota: Es importante mantener húmeda la muestra de suelo para asegurar una elevada actividad bacteriana y una acidificación más rápida. En las muestras secas, el pH mínimo no se obtendrá hasta que hayan transcurrido varios meses.

Por otro lado, las propiedades químicas corresponden fundamentalmente a los contenidos de diferentes sustancias importantes como micro nutrientes (N,P, Ca, Mg,K,S) y micro nutrientes (Fe, Mn,Co,2n;B,MO,Cl) para las plantas o por dotar al suelo de diferentes características (Carbono orgánico, carbono calcico, fe en diferentes estados)

Son aquellas que nos permiten reconocer ciertas cualidades del suelo cuando se provocan cambios químicos o reacciones que alteran la composición y acción de los mismos

MATERIA ORGÁNICA

Son los residuos de plantas y animales descompuestos, da al suelo algunos alimentos que las plantas necesitan para su crecimiento y producción, mejora las condiciones del suelo para un buen desarrollo de los cultivos.

De la materia orgánica depende la buena constitución de los suelos un suelo de consistencia demasiada suelta (Suelo arenoso) se puede mejorar haciendo

aplicaciones de materia orgánica (Compost), así mismo un suelo demasiado pesado (suelo arcilloso) se mejora haciéndolo más suave y liviano mediante aplicación de materia orgánica.

EFECTOS DE LA MATERIA ORGÁNICA

Le da granulación a la tierra haciéndola más porosa, Impermeable y fácil de trabajar. Hace que los suelos de color claro se vuelvan oscuras y por lo tanto absorban una cantidad mayor de radiaciones solares. Defiende los suelos contra la erosión porque evita la dispersión de las partículas minerales, tales como limas, arcilla y arenas. Mejora la aireación o circulación del aire en el suelo por eso el suelo orgánico se llama “Suelo vivo”. Ayuda al suelo a almacenar alimentos para las plantas.

FERTILIDAD

Es una propiedad que se refiere a la cantidad de alimentos que pasean es decir, a la cantidad de nutrientes. Cada uno de los nutrientes cumple sus funciones a saber

NITROGENO (N)

Ayuda al desarrollo de las plantas, da al follaje n color verde, ayuda a que se introduzcan buenas cosechas, es el elemento químico principal para la formación de las proteínas.

FOSFORO (P)

Ayuda al buen crecimiento de las plantas, forma raíces fuertes y abundantes, contribuye a la formación y maduración de los frutos, indispensable en la formación de semillas.

POTASIO (K)

Ayuda a la planta a la formación de tallos fuertes y vigorosos, ayuda a la formación de azucares almidones y aceites, protege a las plantas de enfermedades, mejora a la calidad de las cosechas.

CALCIO (Ca)

Ayuda al crecimiento de la raíz y el tallo de la planta, permite que la planta tome fácilmente los alimentos del suelo.

MAGNESIO (Mg)

Ayuda a la formación de aceites y grasas Es el elemento principal en la formación de clorofila, sin la cual la planta no puede formar azucares.

Un suelo fértil es aquel que contiene los elementos nutritivos que las plantas necesitan para su alimentación, estos alimentos los adquiere el suelo enriqueciéndolos con materia orgánica. Un suelo pobre o carente de materia orgánica es un suelo estéril y por lo tanto es improductivo.

ACIDEZ -ALCALINIDAD

En general las sustancias pueden ser acidos, alcalinas y neutros.

Químicamente sabemos que una sustancia es acida porque hace cambiar a rojo el papel tornasol azul; sabemos que es alcalina o basica, porque hace cambiar a azul el papel tornasol rojo. Sabemos también que una sustancia es neutra porque no hace cambiar ninguno de los indicados.

Durante el proceso de humificación o sea de putrefacción del mantillo o materia orgánica para convertirse en humus, intervienen las bacterias y los hongos en cuyo trabajo van elaborando sustancias ácidas, por esto las tierras negras y polvorosas generalmente son ácidas, pero para contrarrestar su acidez, los agricultores aplican cal, que en contacto con el agua forman sustancias alcalinas.

En general los suelos ácidos son los menos productivos por su acidez se puede corregir haciendo encalamiento.

SALINIDAD DEL SUELO

Es la consecuencia de la presencia de sales en el suelo, más solubles que el yeso. Por sus propias características se encuentran tanto en la fase sólida como en la fase liquida por lo que tiene una extraordinaria movilidad.

La salinización natural del suelo es un fenómeno asociado a condiciones climáticas de aridez y a la presencia de materiales originales ricos en sales, como sucede con ciertas morgas y molasas. No obstante existe una salinidad adquirida por el riego prolongado con aguas de elevado contenido salino, en suelos de baja permeabilidad y bajo climas secos subhúmedos y más secos.

La salinidad no siempre tiene que ir asociada a un pH alcalino, sino que cuando se alcanzan valores muy ácidos se produce la solubilización de sales alumínicas que pueden generar una elevada conductividad con un riesgo añadido, la presencia de aluminio soluble en cantidades suficientes para ser tóxico para la mayoría de las plantas. Por ello cuando el pH baja de 3.5 se consideran salinos los suelos con conductividad superior a 8 dS/m, como en el caso de la alcalinidad.

La recuperación de los suelos salinos puede efectuarse por un lavado de mismo por inundación con aguas libres de sales, siempre que exista calcio suficiente en la solución para mantener floculadas las arcillas y permitir una permeabilidad aceptable. No obstante es conveniente la instalación de un sistema de drenaje artificial, mediante la instalación de tubos porosos bajo el suelo o, al menos, bajo la zona de enraizamiento de las plantas.

Para asegurarse de la eliminación de las aguas cargadas de sales se debe instalar una red de evacuación del líquido procedente de los tubos de drenaje, como se aprecia en la figura de la derecha. Deben colocarse con la suficiente pendiente para que el agua no permanezca demasiado tiempo en dicha red y sea absorbida por el suelo.

Los colectores principales son los encargados de eliminar las sales de la zona que se está recuperando, en ellos se produce una fuerte concentración de las sales por efecto de la evaporación del agua, siempre intensa al tratarse de zonas secas con escasa humedad ambiental. Debe procurarse un flujo rápido hacia el canal principal.

Por último las aguas deben ser evacuadas hacia un curso de agua cuyo caudal sea suficiente para diluir las sales aportadas y no transferir el problema a las zonas vecinas.

Muchas de estas zonas salinizadas se encuentran en áreas deltaicas por lo que el drenaje puede hacerse directamente al mar, que es la mejor manera de no saliniar otras zonas.

Cuando la salinidad va acompañada de sodicidad, la alcalinización producida por el sodio favorece la dispersión de la arcilla, su movilización y la impermeabilización

del suelo. Todo ello dificulta el lavado hasta que no se lleva a cabo una eliminación del sodio.

El sodio abundante de la solución hace que el complejo de cambio del suelo se encuentre saturado o semi saturado por este elemento; por este motivo la primera acción a tomar es desorberlo del complejo de cambio para que pueda ser eliminado por arrastre de la solución del suelo con el agua añadida. El desplazamiento del sodio del complejo solo puede hacerse mediante su intercambio con otro catión, siendo de elección el calcio por su mayor capacidad de ser adsorbido y por ser un elemento inocuo. Ya observamos esta acción del calcio a la hora de elevar el pH, de modo que males opuestos se combaten con el mismo remedio.

Las funciones biológicas del suelo

Resulta difícil encontrar textos actuales de edafología en donde no se pueda leer y releer sobre las denominadas funciones del suelo. Se trata de un término, al parecer introducido por Blum en 1988 (Blum y Santelises 1994). Primero expondremos su perspectiva para ofrecer después nuestro particular punto de vista. De acuerdo a este autor, el suelo tiene seis funciones principales, tres de naturaleza ecológica y otras tres ligadas a las actividades humanas. De acuerdo a Blum, estas actividades no son necesariamente “complementarias”

Funciones ecológica:

Producción de biomasa (alimento, fibra y energía)

Reactor que filtra, regula y transforma la materia para proteger de la contaminación el ambiente, las aguas subterráneas y la cadena alimentaria

Hábitat biológico y reserva genética de muchas plantas, animales y organismos, que estarían protegidos de la extinción

Funciones ligadas a las actividades humanas

Medio físico que sirve de soporte para estructuras industriales y técnicas, así como actividades socioeconómicas tales como vivienda, desarrollo industrial, sistemas de transporte, recreo o ubicación de residuos, etc.

Fuente de materias primas que proporciona agua, arcilla, arena grava, minerales, etc.

Elemento de nuestra herencia cultural, que contiene restos paleontológicos y arqueológicos importantes para conservar la historia de la tierra y de la humanidad

En primer lugar, cabría preguntarse por qué se utiliza el vocablo funciones o función. En los diccionarios de la lengua castellana, función viene a definirse como la actividad propia de un órgano o máquina, o de una misión o finalidad. Los suelos no desempeñan ninguna función en la naturaleza, como tampoco los otros recursos biológicos o geológicos. Simplemente son el resultado de las fuerzas naturales en este planeta concreto. El suelo tampoco, a diferencia de los organismos, posee rasgos teleológicos (su existencia no tiene ningún propósito). No posee ningún objetivo, ninguna función. En consecuencia, como mínimo, el vocablo es desafortunado desde un punto de vista científico. Se trata de un concepto antropomórfico que consolida una visión estrictamente utilitarista de los suelos. Los suelos son parte de nuestro patrimonio geológico y biológico, y como

los ecosistemas, o como integrantes de los mismos (según se prefiera), merecen la misma consideración con vistas a su conservación.

Desde un punto de vista ecológico el suelo es el subsistema de los ecosistemas terrestres en donde se realiza principalmente el proceso de descomposición, fundamental para la reobtención y reciclado de nutrientes que aseguren el otro gran proceso vital: la producción, que se manifiesta para nosotros claramente en el subsistema epígeo.

El suelo constituye el estrato superficial de la corteza terrestre. Consta de rocas de distintos tamaños, sustancias de origen orgánico, aire, agua y organismos. Estos elementos están organizados: las partículas establecen relaciones topográficas precisas de acuerdo a su tamaño y ello da lugar a la formación de espacios que se comunican entre si como poros o canales y que pueden rellenarse con aire o agua. Estos espacios a su vez albergan organismos, generalmente pequeños, o partes de organismos, como las raíces de las plantas.

La formación del suelo es un proceso complejo conducido por fuerzas como el clima (especialmente la disponibilidad de agua y la temperatura), el material rocoso original, la topografía y los organismos que lo utilizan como hábitat. El resultado de la interacción de estos elementos con el tiempo, da lugar a unidades características, ordenadas en estratos denominados horizontes, de distintas características físico-químicas, que permiten por tanto albergar distintos organismos de acuerdo a sus requerimientos ecológicos.

En los suelos el agua drena por gravedad, con mayor o menor facilidad de acuerdo al espacio poroso que presenten, de modo que representan una fase de paso importante en el ciclo del agua. Según sus características órgano-minerales retiene o libera compuestos actuando como un filtro natural. También retiene agua por capilaridad posibilitando la existencia de pequeños organismos acuáticos.

Desde un punto de vista ecológico el suelo es el subsistema de los ecosistemas terrestres en donde se realiza principalmente el proceso de descomposición, fundamental para la reobtención y reciclado de nutrientes que aseguren el otro gran proceso vital: la producción, que se manifiesta para nosotros claramente en el subsistema epígeo.

Por otra parte, desde un punto de vista ecológico más amplio, el suelo sirve de refugio a gran cantidad de especies consumidoras que se ocultan en el anonimato en sus poros y oquedades. La diversidad biológica del suelo es muy alta e incluye desde bacterias hasta pequeños vertebrados.

La mayoría de los pequeños (menores a 2 mm) realizan su ciclo vital completo en este ambiente. Esos son los más desconocidos por las dificultades de estudio: algas, bacterias, protozoos, hongos y pequeños invertebrados, especialmente artrópodos. Otros pasan en el suelo sólo las etapas de la metamorfosis en las que son más débiles, evitando así a sus depredadores,

pero su vida adulta transcurre en el subsistema epígeo o aéreo: es el caso de numerosos insectos tales como coleópteros o dípteros.

Los habitantes edáficos de mayor tamaño (mayores a 2 cm), como grandes arácnidos, pequeños mamíferos y reptiles, utilizan el suelo principalmente para construir sus madrigueras y proteger sus crías.

Un representante de la familia de ácaros actinédidos, depredadores de pequeños artrópodos y sus huevos en el mantillo de bosques esclerófilos. Desde un punto de vista energético, todos estos organismos se enlazan en complejas redes tróficas cuyo depósito inicial de mayor energía es la materia orgánica que proviene del subsistema aéreo y que forma el "mantillo" y la de las raíces y sus exudados, incorporados directamente; hojas, troncos, frutos, ramas, raíces, cadáveres etc, son los principales sustratos para la descomposición. Este depósito es utilizado por los descomponedores en general: bacterias y hongos que mineralizan y producen el cambio necesario de materia orgánica a inorgánica: de "resto inútil" a "nutriente vegetal"; el resto de los organismos se divide entre una gran diversidad de saprófagos que fragmentan, mezclan y cambian la naturaleza física de la materia orgánica, favoreciendo su mineralización y un gran conjunto de depredadores que regulan los tamaños poblacionales de sus presas, influyendo en la velocidad de traspaso de energía a través de esta gran red. Como característica especial de esta trama trófica, la materia resintetizada a partir de restos orgánicos, vuelve tarde o temprano a engrosar el depósito inicial a causa de la muerte.

La acción humana creciente sobre el planeta afecta también al suelo, de modo que, en la actualidad el manejo de este subsistema se ha convertido en la clave de su calidad.

Hoy se reconoce que el suelo cumple cinco funciones vitales para el planeta (Manual de Calidad de Suelo, USDA):

Sostener la actividad, diversidad y productividad biológica, Regular y particionar el agua y flujo de solutos, Filtrar, drenar, inmovilizar y desintoxicar materiales orgánicos e

inorgánicos, incluyendo desechos municipales y de la industria, Almacenar y posibilitar el ciclo de nutrientes y otros elementos

biogeoquímicos y Brindar apoyo a estructuras socioeconómicas y protección de tesoros

arqueológicos

El suelo funciona siempre bajo las mismas leyes naturales; sigue manteniendo su plan de organización interno, reflejando ahora en dicho plan, la intervención humana. Los cambios del ambiente físico-químico producto de la actividad humana (cambio de componentes por vertido de basura, compactación por tránsito vehicular, aumento de la erosión por deforestación, etc.) afectan directamente el hábitat de los organismos edáficos.

Estas modificaciones constituyen intervenciones en el sistema natural y de acuerdo a su calidad (que se hace), escala de efecto espacio-temporal (en que

magnitud, abarcando cuanto espacio y por cuanto tiempo) y a la capacidad de retorno al equilibrio del sistema natural, será la nueva organización que se establezca.

Uno de los componentes que refleja rápidamente estas nuevas condiciones de cambio en búsqueda del nuevo equilibrio son los organismos edáficos. Entre ellos mayoritariamente los pequeños artrópodos, habitantes continuos del suelo que se han convertido en buenos bioindicadores de la calidad del suelo y en consecuencia del nivel de intervención trópica.

Esto nos permite contar con interesantes aplicaciones en el campo de las metodologías de evaluación de los recursos naturales y los impactos a los que se ven sometidos. Es decir, entendiendo las propiedades y relaciones existentes ente los distintos componentes de los sistemas edáficos naturales, es posible concebir distintas herramientas que permitan por ejemplo evaluar la calidad de los suelos con la perspectiva de calificar la factibilidad de cierta actividad que se pretende instalar en él. También será posible caracterizar cualitativa y cuantitativamente el impacto producido por intervenciones antrópicas previas.

Estas herramientas de evaluación son sin duda poderosas, pues trabajan con un aspecto extremadamente sensible a los cambios, como lo es la miriada de pequeños organismos que habitan silenciosamente el suelo bajo nuestros pies.

CAUSAS DE LA AFECTACION

EROSIÓN

La erosión (pérdida) del suelo la provocan principalmente factores como las corrientes de agua y de aire, en particular en terrenos secos y sin vegetación, además el hielo y otros factores. La erosión del suelo reduce su fertilidad porque provoca la pérdida de minerales y materia orgánica. La erosión del suelo es un problema nacional e internacional al que se le ha dado poca importancia en los medios de comunicación masiva.

Tipos de Erosión

El agua es un erosivo muy enérgico. Cuando el suelo ha quedado desprotegido de la vegetación y sometido a las lluvias, los torrentes arrastran las partículas del suelo hacia arroyos y ríos. El suelo, desprovisto de la capa superficial, pierde la materia orgánica (humus) y entra en un proceso de deterioro que puede originar hasta un desierto.

El viento es otro de los agentes de la erosión. El suelo desprovisto de la cortina protectora que forman los árboles, es víctima de la acción del viento que pule, talla y arrastra las partículas de suelo y de roca.

La erosión del suelo es un fenómeno complejo, en el que intervienen dos procesos: la ruptura de los agregados y el transporte de las partículas finas resultantes a otros lugares. Además de la pérdida de la capa de suelo, que contribuye a la desertización, las partículas arrastradas pueden actuar como vehículo de transmisión de contaminación (plaguicidas, metales, nutrientes, minerales, etc.). Se trata de un fenómeno natural pero que ha sido acelerado por las actividades humanas. La erosión puede ser causada por cualquier actividad humana que exponga al suelo al impacto del agua o del viento, o que aumente el caudal y la velocidad de las aguas de escorrentía.

El riesgo de erosión por acción del agua es máximo en periodos de lluvias intensas en que el suelo se encuentra saturado de agua, con escasa cubierta vegetal y aumenta el movimiento del agua por la superficie del suelo. El efecto de la escorrentía resultante elimina cantidades importantes de suelo y origina regueros de erosión que actúan como ruta principal del agua, lo que aumenta el problema.

La incidencia de la erosión por el viento, propia de climas áridos y semiáridos, es casi siempre debida a la disminución de la cubierta vegetal del suelo, bien por

sobre pastoreo o a causa de la eliminación de la vegetación para usos domésticos o agrícolas

CAUSAS

Los impactos generados por la erosión del suelo son diversos y las consecuencias económicas de ellos derivados son difíciles de estimar. La erosión por el agua supone una pérdida de la capa fértil de los suelos que se estima en varios metros al año, fuente sin precisar por parte del Ministerio de Ambiente y el ICLAM con referencia a las márgenes del Río Chama, siendo este factor de erosión hídrica de la zona, sin embargo, de igual forma se reduce la capacidad de retener agua.

Es difícil realizar una estimación de la cantidad de abonos y fertilizantes necesarios para reponer las pérdidas de nutrientes y materia orgánica perdidos por la erosión pero desde luego, lo que es seguro es que se traduce en grandes inversiones monetarias. La erosión del suelo afecta también a los ecosistemas, principalmente en las zonas donde se ha eliminado la cubierta vegetal provocando su destrucción total o parcial.

IMPACTOS

Actualmente, la erosión del suelo afecta al 20% de los suelos de la Zona Sur del Lago, (Fuente ICLAM). En base a los resultados obtenidos del proyecto de conservación del Lago de Maracaibo, sobre riesgo de erosión del suelo en las regiones que le rodean, la Comunidad del pie de monte andino sufre mas erosión que cualquiera que se ubicara en la región de estudio, esto quiere decir que se trata de un área en que las condiciones naturales favorecen la erosión y es muy probable que ésta ocurra a menos que una gestión eficaz provea de medidas activas de protección al suelo.

Uno de los aspectos esenciales en los programas de control de la erosión es la predicción de los lugares y las épocas en que puede presentarse una excesiva erosión. La pérdida de suelo por erosión en un lugar y momento determinado depende de muchos factores que han sido combinados en una sencilla expresión llamada "ecuación universal de la pérdida de suelo". Esta ecuación se utiliza actualmente a nivel mundial para la elaboración de mapas de erosionabilidad.

En la Zona Sur del Lago, la cubierta vegetal actual es un instrumento muy eficaz contra la erosión. Su eliminación supondría un agravamiento del problema. A la hora de establecer políticas de protección es importante asegurar que el desarrollo, la innovación agrícola u otras actividades, no impliquen daño o eliminación sobre dicha cubierta vegetal, para el pie de monte andino en las zonas

aledañas a El Vigía, Tovar, Zea, Bailadores, la Azulita, entre otras comunidades, la erosión debe ser tratada como política de estado, con equipos de trabajos formado por personas expertas que contribuyan a preservar el suelo fértil que mueve económicamente a la región por la agricultura y la ganadería Aunque se considera, erróneamente, que sólo la agricultura afecta al suelo, varias actividades del hombre aceleran el proceso de erosión del suelo como la construcción de carreteras y edificios que eliminan comunidades vegetales (Recolección de Musgo) autóctonas, así como, la tala sin control de bosques para la producción de madera y de pulpa de papel.

La erosión del suelo también afecta a otros ecosistemas como los ríos, lagos y presas al degradar la calidad del agua, al alterar el hábitat de la flora y fauna que viven ahí. Si los residuos de suelo contienen plaguicidas y fertilizantes contaminan el agua. Cuando se eliminan los bosques para construir una presa hidroeléctrica, la erosión hace que se llene el embalse en un tiempo menor provocando la pérdida de la productividad de electricidad instalada. Aunque la erosión es un proceso natural, una cubierta vegetal suficiente la reduce ya que las hojas y los tallos amortiguan el impacto de la lluvia y las raíces ayudan a mantener el suelo en el sitio.

El riego aumenta la productividad agrícola del suelo pero puede causar la salinización (acumulación de sales en el suelo) por las sales que contiene el agua o por las que contiene el suelo en suelos semiáridos y áridos. En condiciones naturales, las precipitaciones pluviales disuelven y arrastran las sales a los ríos y al ser utilizada su agua para riego provoca la acumulación de sales en el suelo.

Los suelos salinos son menos productivos y llegan a ser inadecuados para la agricultura, ya que provocan el desequilibrio hídrico en las raíces de las plantas, pierden el agua por el fenómeno de la ósmosis. La mayoría de las plantas no pueden sobrevivir en esas condiciones y sólo algunos vegetales que se han adaptado a vivir en suelos salinos pueden tolerar las altas concentraciones de sales y prosperar en dichos suelos. Por ejemplo, el mangle negro excreta el exceso de sal a través de las hojas. Actualmente, es probable que mediante la ingeniería genética se puedan cultivar con buena productividad plantas que puedan tolerar altas concentraciones de sales.

De lo anterior expuesto se evidencia la importancia a que se refiere "El Suelo y la Administración", es cónsono determinar las áreas de oportunidad, de debilidad, que fortaleza, y de amenazas en que se ve inmerso el administrador y así poder aplicar los principios administrativos impartidos en su formación académica en pro del bienestar social…

BIOREMEDIACION:

Existen muchas estrategias encaminadas a la limpieza de suelos tales como la adición de fertilizantes, tenso activos, agentes de volumen, compuestos de liberación de oxígeno, inóculos especializados y otros (por ejemplo, la micro emulsion fertilizante INIPOL EPA 22) productos comercialmente disponibles. De igual forma, el uso de acondicionadores o mejoradores orgánicos del suelo tiene como objetivo principal el adicionar nutrientes y material de fácil degradación en el suelo (composteo) con el fin de reducir la densidad aparente de los suelos y facilitar su remediación.

Otra alternativa de limpieza de suelos contaminados con hidrocarburos del petróleo se fundamenta en la utilización de plantas, lo que se conoce como fitorremediación. El principio de la fitorremediación es establecer especiesvegetales tolerantes y estimular la actividad microbiana de la rizósfera, con el fin de favorecer la oxidación y de-gradación de los contaminantes orgánicos en el suelo. El uso de reactores de suelos activados (RSA, o “slurrybioreactors”, por su denominación en inglés) constituye otra alternativa.

Pronto, residuos radiactivos como los restos de cadmio, plomo y mercurio, especialmente peligrosos para la vida debido a su incidencia sobre el sistema nervioso, podrán ser eliminados por la propia naturaleza, a través de tecnologías verdes ya aplicadas con éxito, englobadas en una nueva disciplina: la biorremediación.

La vida repara a la vida, como una alegoría de la hipótesis de Gaia. Aunque, eso sí, en ocasiones este proceso se produzca en décadas o centenares de años. El ser humano cree que los procesos de reparación naturales, que permiten la descomposición o absorción de sustancias tóxicas o contaminantes, pueden acelerarse.

La biorremediación (o biodegradación) se refiere a cualquier proceso de recuperación medioambiental producido usando microorganismos, hongos, plantas o enzimas derivadas de ellos. Se cree que estas técnicas pronto recuperarán en años -no décadas o siglos-, entornos dañados por vertidos petrolíferos o fallos en centrales nucleares, dos fenómenos que preocupan a la opinión pública mundial.

Estimulando las defensas de la naturaleza

Existen algunos falsos mitos ya presentes en la nueva disciplina, debido a su especificidad. A menudo se cree que la biorremediación consiste en esparcir microbios que no estaban presentes en un entorno dañado, que restaurarían.

En realidad, la intervención humana consiste en aplicar un suplemento nutriente o fertilizante, que maximiza el potencial de crecimiento y producción de algunos microorganismos ya existentes en el lugar contaminado.

De momento, la biorremediación ya ha sido aplicada con éxito para acelerar la degradación compuestos químicos orgánicos (como los hidrocarburos), con ayuda de altas concentraciones de hongos o bacterias. También avanzan las técnicas para neutralizar residuos nucleares en cada vez menos tiempo con técnicas que emplearían microorganismos.

Una vieja técnica unida al desarrollo tecnológico humano

El ser humano ha usado técnicas de biorremediación durante siglos, en procesos que fueron inventados a menudo en entornos ajenos al impulso tecnológico del neolítico.

Por ejemplo, hay evidencias de que una civilización amazónica creó las condiciones para que siglos después se extendiera la selva amazónica, gracias a la Terra Preta de Indio, o uso a gran escala de carbón vegetal (biochar) para fertilizar conscientemente grandes extensiones de terreno.

El investigador Johannes Lehmann ha constatado que la "tierra negra del Amazonas" (también "tierra oscura del Amazonas") no es fruto de la casualidad.

Según Lehmann, una civilización precolombina que habitó la Amazonia entre los años 2500 y 500 antes de Cristo se sirvió de técnicas de fertilización del suelo basadas en el carbón vegetal, que beneficiaron a medio plazo sus cosechas.

A largo plazo, las técnicas de biorremediación y geoingeniería de la civilización precolombina habrían hecho posible el Amazonas tal y como lo conocemos. Paradójicamente, la zona podría padecer una regresión también causada por el ser humano.

Existen otros ejemplos ancestrales de biorremediación con gran impacto. Por ejemplo, se ha desalinizado terreno agrícola durante siglos usando plantas capaces de extraer las sales del terreno.

Las técnicas de compostaje para convertir residuos orgánicos en fertilizante de calidad se remontan al momento en que el ser humano empezó a experimentar en zonas como el Creciente Fértil con la domesticación de las semillas silvestres que aportaban mayores ventajas nutritivas. El proceso, como explica Jared Diamond

en Guns, Germs, and Steel (Armas, gérmenes y acero), derivó en los avances del neolítico e incluso en el dominio de determinadas civilizaciones sobre el resto.

Acelerar las técnicas de remediación de la propia naturaleza

La biorremediación ya se aplica con éxito en varios proyectos y tanto centros de investigación como empresas alaban su capacidad regeneradora. Porque el ser humano no ha inventado estos métodos en un laboratorio; a menudo, se trata de mecanismos puestos en marcha por la propia naturaleza, para contrarrestar los efectos de algún desastre o contaminación.

Eso sí, todavía no existen proyectos de biorremediación que solventen los grandes problemas medioambientales causados por el hombre, que ni siquiera la naturaleza puede reparar a corto plazo.

Los científicos sueñan con que estas técnicas pronto permitan, por ejemplo, usar microorganismos que se alimenten de contaminación e hidrocarburos con la rapidez y efectividad suficientes como para regenerar las zonas dañadas por el vertido de BP en el Golfo de México.

Ni técnicas similares que lograran neutralizar y eliminar la radiación del reciente desastre nuclear en Fukushima, Japón.

Recordando que la naturaleza tiene mecanismos de restauración

La biorremediación puede acontecer sin intervención humana, a través de procesos naturales que, por ejemplo, promoverían la proliferación de microorganismos que se alimentan de compuestos orgánicos en aguas con una gran concentración de hidrocarburos. No obstante, la actuación humana puede acelerar la tendencia natural.

La reparación natural puede estimularse añadiendo fertilizantes, que aumentarían la actividad de determinados microorganismos en un medio. En los últimos años, se han probado con éxito técnicas que inoculan microbios especialmente activos con un determinado contaminante ("biorremediadores") para, con su presencia, estimular la capacidad de los microbios ya existentes en el medio de descomponer sustancias tóxicas. De menos a más difícil: hidrocarburos, metales tóxicos, residuos nucleares

Si bien la biorremediación promete eliminar en el futuro las peores consecuencias de vertidos de compuestos orgánicos como los hidrocarburos, debido a que varios prometedores "biorremediadiores", como los micelios (hongos) y bacterias se alimentan de compuestos químicos orgánicos.

Pero no todas las sustancias contaminantes son eliminadas con la misma facilidad por los microorganismos "biorremediadores" conocidos. Los metales más tóxicos para la vida, como el plomo, el cadmio y el mercurio, no han sido de momento capturados en su totalidad por microorganismos, cuando se encuentran en grandes concentraciones.

El mercurio, por ejemplo, dificulta cualquier proyecto de biorremediación a gran escala, ya que por sus características anómalas (un metal líquido e inestable, irritante, que produce vapores tóxicos y corrosivos, dañino por inhalación, ingestión o contacto), ya que su presencia en los vertederos contamina los acuíferos, que acaban vertiéndolo al mar. Una vez en el mar, la sustancia afecta a toda la cadena alimentaria.

Ingeniería genética y biorremediación

Varios microbiólogos creen que la ingeniería genética puede crear microorganismos capaces de acelerar la biorremediación. Abundan los estudios que afirman que la biorremediación no sólo puede restaurar entornos contaminados, sino hacerlo de un modo más económico que cualquier solución alternativa conocida, como ha publicado el microbiólogo Derek R. Lovley en Nature.

Asimismo, los investigadores Hassan Brim, Sara C. McFarlan, James K. Fredrickson, Kenneth W. Minton, Min Zhai, Lawrence P. Wackett y Michael J. Daly publicaron en 2000 un esperanzador artículo en Nature. Habían conseguido modificar la bacteria deinococcus radiodurans (el segundo organismo conocido más resistente a la radiación) para que digiriera con voracidad tolueno y mercurio radiactivos procedentes de residuos nucleares.

La modificación con éxito de esta bacteria extremófila, así como otros experimentos similares, han multiplicado el interés por la biorremediación de varias compañías y gobiernos.

Casos de la vida diaria: cómo deshacerse (del todo) de pañales

La biorremediación también puede aplicarse a soluciones para problemas medioambientales causados por nuestra actividad cotidiana.

El negocio de los pañales ha priorizado en las últimas décadas el coste de fabricación y la comodidad o conveniencia para los padres por encima de su coste medioambiental.

Además del empleo de sustancias potencialmente nocivas como la clorina, que poco a poco desaparece de todos los pañales, el pañal de usar y tirar convencional usa ingentes cantidades de celulosa y plástico.

No contaminar, antes que biorremediar

Varias compañías comercializan desde pañales Cradle to Cradle ("de la cuna a la cuna" o C2C, productos biodegradables que se convierten en nutrientes para la tierra sin que sea necesario usar más energía en su reciclado, etcétera), hasta versiones de tela con interior intercambiable, combinando los pañales clásicos con un interior biodegradable.

No obstante, la abrumadora mayoría de pañales vendidos en el mundo combinan la conveniencia en su uso para los padres con su creciente huella ecológica. The Economist cita a estudios en vertederos que demuestran que los pañales tardan siglos en desvanecerse por completo.

El modo más efectivo de eliminar el impacto ecológico de los pañales se encuentra, según conceptos como el diseño "de la cuna a la cuna", en la redefinición del propio producto, de tal modo que al final de su vida útil, "el gasto se convierta en alimento", tal y como ocurre en los diseños de la naturaleza.

Hasta que todos los pañales vendidos en el mundo no sean biodegradables, no obstante, su consumo es un problema medioambiental, que Alethia Vázquez-Morillas, de la Universidad Autónoma Metropolitana de Ciudad de México, cree que se puede paliar con un proceso de biorremediación que emplea hongos.

El equipo de la profesora Vázquez-Morillas explica a The Economist que es posible acelerar el proceso de descomposición de los pañales actuales en los vertederos cultivando el tipo de hongo adecuado, que se alimentaría de este desecho.

El proceso descompone el 90% del material de los pañales convencionales usados en 2 meses y, al cabo de 4 meses, se han desvanecido por completo. Mejor todavía: pese a la dieta de los hongos en cuestión empleados en la biorremediación (pletorus ostreatus, conocidos comúnmente como gírgola o champiñón ostra), el cultivo tan poco convencional proporciona setas totalmente seguras para el consumo humano.

En este caso, la biorremediación soluciona la contaminación producida por los desechos (pañales usados), que nutren un hongo no sólo inocuo, sino comestible para el ser humano.

10 métodos de biorremediación

1. Micorremediación

La micorremediación es una forma de biorremediación en la que se emplean hongos para descontaminar un área, en concreto a través del uso de micelios, el cuerpo vegetativo del hongo, difícil de estudiar debido a su carácter subterráneo y fragilidad. Ya hemos hablado de las posibilidades de la micología como herramienta para la biorremediación, a través de trabajos como el del estadounidense Paul Stamets, convencido de que los micelios pueden salvar el mundo y, de paso, la civilización humana. Los micelios son la maraña de conductos filamentosos que conforman la parte subterránea del hongo, con un aspecto a caballo entre un sistema nervioso primigenio y las raíces de una planta.

Uno de los roles del reino de los fungi en los ecosistemas es la descomposición de la materia orgániza que a continuación nutre a árboles y el resto de plantas, llevado a cabo por los micelios, la parte no visible de los hongos y setas (un mero "fruto").

Los micelios segregan encimas extracelulares y ácidos capaces de descomponer la celulosa y la lignina, componentes estructurales de la fibra vegetal. Gracias a su tarea, los ecosistemas procesan con mucha mayor rapidez y efectividad la materia orgánica muerte y la convierten en nutrientes para las plantas, con las que se asocian.

Debido a su capacidad para descomponer materia orgánica, los micelios pueden ser empleados para transformar hidrocarburos e incluso gases nerviosos (como el VX y el sarín) en fertilizante orgánico, de un modo económico.

2. Fitorremediación

La fitorremediación se refiere al tratamiento de problemas medioambientales mediante el uso de plantas, un proceso más sencillo y mucho menos costoso que modalidades tradicionales, como excavar el material contaminante y depositarlo en un lugar controlado. Asimismo, como el resto de modalidades de

biorremediación, se evita el impacto ecológico de la maquinaria y el transporte de las sustancias peligrosas, que además deben ser almacenadas y no desaparecen.

En cambio, la fitorremediación usa plantas que absorben del suelo las sustancias contaminantes. Se han usado técnicas de restauración medioambiental con plantas en distintas situaciones: tanto cuando la contaminación se concentra en el suelo como el agua o incluso el aire.

Se emplean en el proceso plantas con la habilidad de absorber y acto seguido degradar o eliminar pesticidas, solventes, explosivos, hidrocarburos y sus derivados, así como otras sustancias tóxicas tales como restos de metales pesados. La fitorremediación se ha usado con éxito para restaurar el suelo de minas abandonadas, incluyendo minas de carbón, donde abundan sustancias tóxicas como los bifenilos policlorados o PCB.

3. Bioventilación

La bioventilación se sirve de microorganismos para descomponer sustancias tóxicas que han sido absorbidas por el agua. El objetivo de esta práctica es estimular a las bacterias ya presentes en el área degradada, para así acelerar la biodegradación de los hidrocarburos. Consiste en insuflar oxígeno y, si es necesario, añadir nutrientes para facilitar el crecimiento bacteriano.

El oxígeno es inducido a través de una inyección directa de aire en el lugar donde se ha producido la contaminación. Se emplea con éxito como asistencia para acelerar la degradación de residuos de crudo, aunque también para disipar compuestos orgánicos volátiles (VOC en sus siglas en inglés), vapores o gases presentes en combustibles fósiles, disolventes y pinturas.

Los VOC son liposolubles y afectan al sistema nervioso central. También pueden ser cancirógenos, como el benceno. De ahí la conveniencia y premura de reducir su presencia en zonas contaminadas.

4. Biolixiviación

A través de la biolixiviación, es posible extraer metales específicos de los minerales en que están encastados, un método con mucho menos impacto que la lixiviación tradicional, en la que se emplea cianuro, especialmente tóxico para la vida.

La biolixiviación gana terreno entre las técnicas de minería más prometedoras para el futuro, debido a su menor impacto ecológico y a la ausencia de contaminación del suelo. La biohidrometalurgia, práctica minera que engloba a la biolixiviación, se usa para obtener cobre, zin, arsénico, antimonio, níquel, molibdeno, oro, plata y cobalto.

5. Cultivo de tierras

El ser humano ha empleado el cultivo agrícola como tratamiento de biorremediación del suelo superficial desde tiempos inmemoriales. El proceso es tan sencillo como efectivo: suelos contaminados por purines, sedimentos o lodos tóxicos, se incorporan a la superficie del suelo cultivable, que es arado en varias ocasiones para airear la nueva composición.

Se ha usado con éxito durante años para disipar altas concentraciones de hidrocarburos y pesticidas, sin usar más equipamiento que el usado en cualquier explotación agraria convencional, desde un arado con tiro animal a un sofisticado tractor.

La mezcla y arado de suelos con hidrocarburos y pesticidas para aumentar su oxigenación, estimula la flora microbiana que acelerará, con la ayuda de la cosecha elegida, la degradación de componentes tóxicos para el medio ambiente.

Cuanto mayor el peso molecular de un suelo mixto (cuanto más elevada la concentración de hidrocarburos), mayor lentitud en el proceso de degradación. Los compuestos más clorados y nitrados son más difíciles y lentos de biodegradar mediante el cultivo de tierras.

6. Biorreactor

Los biorreactores son sistemas de descomposición biológica más complejos que un compostador casero, aplicados a escala industrial. En sentido estricto, son meros recipientes que mantienen un ambiente biológicamente activo, como un compostador doméstico o una cuba en la que fermenta un vino o un licor.

Su interior ha sido diseñado para facilitar y aumentar el efecto de procesos químicos generados por microorganismos en contacto con sustancias químicas, a través de procesos aeróbicos (ecosistemas controlados en los que el oxígeno está presente) o anaeróbicos (sin oxígeno) Su diseño suele ser cilíndrico y de acero inoxidable con tamaños que varían desde apenas unos mililitros a varios metros

cúbicos. Son utilizados para convertir aguas negras y grises o purines de explotaciones agropecuarias en fertilizante biológico.

7. Compostaje

El compost no es más que estiércol orgánico. El compostaje convierte residuos orgánicos en fertilizante orgánico, especialmente indicado para reinstaurar la riqueza en suelos empobrecidos con el uso agrícola o procesos de erosión. Se ha empleado desde el propio nacimiento de la agricultura, en lugares como el creciente fértil, donde se han hallado evidencias de fertilización consciente de cosechas con restos orgánicos humanos, animales y vegetales.

Consiste en estimular la descomposición aeróbica (con alta presencia de óxigeno) de la materia orgánica, en contraposición con métodos anaeróbicos. Hay técnicas que aceleran la descomposición empleando lombrices especialmente efectivas procesando material orgánico (vermicompostaje). Compostar permite reinstaurar el ciclo natural a cualquier escala, desde un hogar hasta una explotación agraria orgánica.

Es un método de biorremediación al alcance de cualquiera de nosotros. Compostar implica someter la materia orgánica (en un entorno urbano, restos orgánicos de la cocina o restos de la jardinería) a un proceso de transformacióm natural para obtener abono natural. Por el camino, residuos potencialmente dañinos para el medio ambiente se transforman en fertilizante que enriquece un jardín, un huerto o una granja.

Además de su función como fertilizante, mejora la composición de la tierra, ya que aporta humus que compensan la pérdida de nutrientes de terrarios situados en entornos urbanos. Repara, en definitiva, el equilibrio de suelos dañados.

8. Bioaumentación

La bioaumentación se refiere a inocular cepas microbianas que han sido modificadas en el laboratorio para tratar con mayor rapidez y eficacia suelos y agua contaminada. El proceso se inicia a menudo en el propio medio contaminado, donde se toman muestras microbianas.

Si las variedades de bacterias ya presentes son capaces de restaurar el lugar contaminado, se opta por estimular su crecimiento. En ocasiones, no obstante, los

microorganismos existentes no tienen la capacidad de remediación, momento en el que se introducen variedades exógenas modificadas.

La bioaumentación es utilizada en complejos municipales de tratamiento de aguas residuales, para acelerar la depuración de residuos tóxicos a través de biorreactores.

9. Rizofiltración

Una modalidad específica de fitorremediación (biorremediación usando plantas), la rizofiltración se sirve del filtrado de agua a través de raíces para eliminar sustancias tóxicas o exceso de nutrientes.

A diferencia de otras técnicas de fitorremediación, la rizofiltración emplea plantas cultivadas hidropónicamente (sin tierra, sólo con un suero enriquecido que incorpora todos los nutrientes necesarios para la planta), para absorber con sus raíces la toxicidad concentrada en el agua.

El agua contaminada se dispone en piscinas o estanques, o también se aplica como riego. En función del problema medioambiental que tratar, el cultivo hidropónico es trasladado a un emplazamiento contaminado, o bien el agua tóxica es transportada a un lugar de cultivo y tratamiento centralizado. Los científicos destacan el potencial de esta técnica para regenerar aguas residuales y suelo contaminado.

10. Bioestimulación

La bioestimulación modifica el entorno para estimular las bacterias "biorremediadoras" existentes en el medio -aquellas con capacidad para restaurar un entorno con elevada toxicidad.

Se emplean distintas técnicas para modificar el entorno que restaurar, entre ellos la inyección de nutrientes que estimulan el crecimiento de los microorganismos responsables de la restauración; o también técnicas de bioaumentación (inocular cepas microbianas genéticamente modificadas y con mayor capacidad para restaurar entornos con alta concentración tóxica).

Es un método conocido y efectivo para tratar aguas y subsuelo que han padecido vertidos de hidrocarburos.

CONCLUSIONES:

Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafón. El suelo es propio de las tierras emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los ecosistemas acuáticos. Es importante subrayar que el suelo así entendido no se extiende sobre todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa es roca fresca, o una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no merece el nombre de suelo.

Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes son su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su composición química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas necesitan para su nutrición y que se liberan por la degradación de los restos orgánicos. Un buen suelo es condición para la productividad agrícola.

En el medio natural los suelos más complejos y potentes (gruesos) acompañan a los ecosistemas de mayor biomasa y diversidad, de los que son a la vez producto y condición. En este sentido, desde el punto de vista de la organización jerárquica de los ecosistemas, el suelo es un ecosistema en sí y un subsistema del sistema ecológico del que forma parte. El suelo es una mezcla de minerales, materia orgánica, bacterias, agua y aire. Se forma por la acción de la temperatura, el agua, el viento, los animales y las plantas sobre las rocas. Estos factores descomponen las rocas en partículas muy finas y así forman el suelo; ¡la formación de dos centímetros de suelo tarda siglos.

Existen muchas clases de suelo. Esto se debe a que las rocas, el clima, la vegetación varían de un sitio a otro. El suelo se compone de tres capas:

Suelo o capa superior

Subsuelo

Roca madre

La capa superior es la de mayor importancia para el hombre. Esta capa contiene los alimentos que la planta necesita. Sin la capa superior o suelo no podría existir la vida. Es de color más oscuro porque tiene materia orgánica que son hojas, tallos y raíces descompuestas. La fertilidad del suelo depende de esta capa. Los agricultores que conservan el suelo tienen mejores cosechas.

El subsuelo: está debajo de la capa superior. Este contiene alimentos, pero en una forma que las plantas no pueden usarlos fácilmente.

La roca madre: está debajo del subsuelo. Es una capa de piedra de la cual la planta no puede tomar el alimento. Esta es la que da origen al suelo.

TEXTURA Y ESTRUCTURA DEL SUELO

TEXTURA: La textura está determinada por el tamaño de las partículas que lo forman. Hay tres tipos de textura: arenosa, mimosa y arcillosa.

ESTRUCTURA: Las partículas del suelo son de formas irregulares y dibujan entre ellas pequeños espacios llamados poros. Los poros contienen agua o aire. El suelo es permeable cuando el agua se infiltra con facilidad a través de sus partículas.

El suelo más conveniente es aquel que tiene poros grandes que permiten la filtración de la lluvia, buena aireación y drenaje más fuerte. Los poros chicos aseguran mayor retención del agua.

El suelo tiene gran importancia porque interviene en el ciclo del agua y los ciclos de los elementos y en él tienen lugar gran parte de las transformaciones de la energía y de la materia de todos los ecosistemas.

Además, como su regeneración es muy lenta, el suelo debe considerarse como un recurso no renovable y cada vez más escaso, debido a que está sometido a constantes procesos de degradación y destrucción de origen natural o antropológico.

PROPUESTAS:

Prevención de riesgos, mitigación y rehabilitación

Una de las medidas contempladas en la propuesta de Directiva es que los Estados miembros deben identificar las zonas en las que exista riesgo de erosión, pérdida de materia orgánica, compactación, salinización y deslizamientos de tierras, así como aquéllas en las que ya se haya producido un proceso de degradación. Esta identificación debe basarse en los criterios definidos en la propuesta.

A continuación, deben fijar objetivos y adoptar programas de medidas apropiadas para reducir los riesgos mencionados y luchar contra sus consecuencias. Asimismo, deben contemplar medidas que permitan limitar el sellado del suelo, sobre todo mediante la rehabilitación de los terrenos abandonados o, cuando sea necesario el sellado, mitigar sus efectos.

Contaminación del suelo

Además, la propuesta de Directiva dispone que los Estados miembros tomen las medidas adecuadas para prevenir la contaminación del suelo por sustancias peligrosas.

Los Estados miembros también deben elaborar un inventario de los terrenos contaminados por esas sustancias cuando su concentración suponga un riesgo importante para la salud humana o el medio ambiente, así como de las instalaciones donde hayan tenido lugar en el pasado determinadas actividades (vertederos, aeropuertos, puertos, instalaciones militares, actividades reguladas por la Directiva IPPC, etc.). La propuesta incluye una lista de esas actividades potencialmente contaminantes.

Al vender este tipo de instalaciones, el propietario o el comprador potencial deben proporcionar a la autoridad nacional competente y a la otra parte en la transacción un informe sobre el estado del suelo. El informe lo realizará un organismo autorizado o una persona autorizada por el Estado miembro.

Los Estados miembros han de proceder a continuación a la rehabilitación * de los terrenos contaminados, conforme a una estrategia nacional que fije las prioridades. Cuando no sea posible cobrar el coste de la rehabilitación del terreno a la persona responsable, el Estado miembro de que se trate debe prever la oportuna financiación para rehabilitar ese terreno.

Concienciación e intercambio de información

Por otra parte, la propuesta de Directiva prevé que los Estados miembros conciencien a la población sobre la importancia de la protección del suelo y que velen por que los ciudadanos puedan participar en la elaboración, la modificación y la revisión de los programas de medidas sobre las zonas de riesgo, así como de las estrategias nacionales de rehabilitación.

Los Estados miembros deben comunicar a la Comisión una serie de datos, en especial, la lista de las zonas de riesgo, los programas de medidas y las estrategias nacionales de rehabilitación.

La Comisión prevé asimismo establecer una tribuna para el intercambio de información entre los Estados miembros y las partes interesadas acerca de la identificación de las zonas de riesgo y los métodos de evaluación de los mismos.

Integración

Los Estados miembros y las instituciones comunitarias deben integrar la protección del suelo en las políticas sectoriales que puedan tener una incidencia importante en aquél, especialmente la agricultura, el desarrollo regional, los transportes y la investigación.

La Comisión tiene previsto revisar la legislación vigente, sobre todo la Directiva sobre los lodos de depuradora y la Directiva relativa a la prevención y al control integrados de la contaminación (IPPC). También estudiará las posibles sinergias entre esta estrategia y la Directiva marco del agua y la estrategia temática para el medio ambiente marino.

Investigación

La Comisión hace hincapié en la importancia de proseguir las investigaciones para colmar las lagunas en el conocimiento del suelo y fundamentar mejor las medidas, sobre todo en lo que respecta a la diversidad biológica del suelo.

El Séptimo Programa Marco de investigación y desarrollo tecnológico (2007-2013) incluye un capítulo que permite apoyar las acciones de investigación sobre la protección y las funciones del suelo.

Necesidad de proteger el suelo

El suelo se define en general como la capa superior de la corteza terrestre. Es un sistema muy dinámico que ejerce numerosas funciones * y desempeña un papel crucial para la actividad humana y la supervivencia de los ecosistemas. Los procesos que permiten su formación y su regeneración son extremadamente lentos, lo que le convierte en un recurso no renovable.

Los principales procesos de degradación que afectan a los suelos de la Unión Europea son la erosión, la pérdida de materia orgánica, la contaminación, la salinización, la compactación, la pérdida de la biodiversidad del suelo, el sellado, las inundaciones y los deslizamientos de tierras.

La degradación del suelo representa un grave problema en Europa. Esa degradación se debe a actividades humanas tales como las prácticas agrícolas y silvícolas inadecuadas, la industria, el turismo, la expansión urbana e industrial y la ordenación del territorio, o resulta agravada por ellas.

Sus consecuencias son, entre otras, la pérdida de la fertilidad del suelo, de carbono y de biodiversidad; la disminución de la capacidad de retención del agua; la perturbación de los ciclos de los gases y los nutrientes, y la menor degradación de los contaminantes. La degradación del suelo influye, así, directamente en la calidad del agua y el aire, la biodiversidad y el cambio climático. Puede, incluso, alterar la salud de la población y amenazar la seguridad de los alimentos y de los piensos.

La evaluación de impacto, efectuada conforme a las directrices de la Comisión y basándose en la información disponible, indica que la degradación del suelo podría costar al año hasta 38 mil millones de euros.

Antecedentes

Hasta ahora, el suelo no ha sido objeto de medidas de protección específicas a escala comunitaria: su protección se contempla en disposiciones dispersas, relacionadas sea con la conservación del medio ambiente, sea con otros ámbitos políticos como la agricultura o el desarrollo rural. Sin embargo, estas disposiciones no permiten garantizar una protección suficiente del suelo a causa de la variedad de sus objetivos y ámbitos de aplicación.

Es necesaria una actuación europea coordinada debido a la influencia del estado del suelo en otros aspectos del medio ambiente o de la seguridad alimentaria regulada por la Comunidad, así como por los riesgos de distorsiones del mercado interior relacionados con la rehabilitación de los terrenos contaminados, el posible impacto transfronterizo y la dimensión internacional del problema.

Esta estrategia es una de las siete estrategias temáticas contempladas en el Sexto Programa de Acción en materia de medio ambiente adoptado en 2002; se basa en un estudio riguroso y en una amplia consulta de la población y de las partes interesadas.