La ciencia del suelo es el estudio del suelo como recurso natural en la superficie de la Tierra, incluida la formación , clasificación y cartografía del suelo ; propiedades físicas , químicas , biológicas y de fertilidad de los suelos; y estas propiedades en relación con el uso y manejo de los suelos . [1]
A veces, los términos que se refieren a ramas de la ciencia del suelo, como 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 interesadas. 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. [1]
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 futura, un creciente consumo de alimentos per cápita y degradación de la tierra . [2]
El suelo ocupa la pedosfera , una de las esferas de la Tierra que las geociencias utilizan para organizar conceptualmente la Tierra. Esta es la perspectiva conceptual de la pedología y la edafología , las dos principales ramas 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 mismo. 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, también son valiosos conceptos más integrados y menos centrados en el suelo. Muchos conceptos esenciales para comprender el suelo provienen de personas que no son estrictamente identificables como científicos del suelo. Esto resalta la naturaleza interdisciplinaria de los conceptos de suelo.
La exploración de la diversidad y la dinámica del suelo continúa generando nuevos descubrimientos y conocimientos. Las nuevas vías de investigación del suelo están impulsadas por la necesidad de comprender el suelo en el contexto del cambio climático , [3] [4] los gases de efecto invernadero y el secuestro de carbono . [3] 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.
En 1998, la Base de Referencia Mundial para los Recursos Suelos (WRB) reemplazó la clasificación de suelos de la FAO como sistema internacional de clasificación de suelos. La versión actualmente válida de WRB es la cuarta edición, 2022. [5] La clasificación de suelos de la FAO, a su vez, tomó prestados conceptos modernos de clasificación de suelos, incluida la taxonomía de suelos del USDA .
WRB 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, como la apariencia física (p. ej., color , textura , posición del paisaje ), rendimiento (p. ej., capacidad de producción , inundación) y la vegetación que los acompaña. [6] Una distinción vernácula familiar para muchos es clasificar la textura como pesada o ligera. El contenido de suelo ligero y la mejor estructura requieren menos esfuerzo para removerlo y cultivarlo. Los suelos ligeros no necesariamente pesan menos que los suelos pesados cuando se secan al aire, ni tienen más porosidad .
El sistema de clasificación de suelos más antiguo conocido proviene de China y aparece en el libro Yu Gong (siglo V a. C.), donde se dividía el suelo en tres categorías y nueve clases, según su color, textura e hidrología. [7]
A los contemporáneos Friedrich Albert Fallou (el fundador alemán de la ciencia moderna del suelo) y Vasily Dokuchaev (el fundador ruso de la ciencia moderna del suelo) se les atribuye el mérito de estar entre los primeros en identificar el suelo como un recurso cuya distinción y complejidad merecían separarse 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 más significativo para la teoría moderna del suelo que el de Fallou.
Anteriormente, el suelo había sido considerado un producto de transformaciones químicas de las rocas, un sustrato muerto del que las plantas obtienen elementos nutritivos. De hecho, se equiparaba suelo y lecho rocoso . Dokuchaev considera el suelo como un cuerpo natural que tiene su propia génesis y su propia historia de desarrollo, un cuerpo en el que tienen lugar procesos complejos y multiformes. El suelo se considera diferente del lecho de roca. 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 denominarse horizonte "diario" o exterior de las rocas, independientemente del tipo; se modifican naturalmente por el efecto común del agua, el aire y diversas clases de organismos vivos y muertos. [8]
Una definición enciclopédica de 1914: "las diferentes formas de la tierra en la superficie de las rocas, formadas por la rotura o erosión de las rocas". [9] 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 hasta convertirse en uno de suelo como material terroso que ha sido alterado por procesos vivos. [10] Un concepto corolario es que el suelo sin un componente vivo es simplemente una parte de la capa exterior de la Tierra.
Se está perfeccionando aún más el concepto de suelo en vista de una apreciación del transporte y la transformación de energía dentro del suelo. El término se aplica popularmente al material de la superficie de la Luna de la Tierra y de Marte, un uso aceptable dentro de una parte de la comunidad científica. Exacta a esta comprensión moderna del suelo es la definición de suelo de Nikiforoff de 1959 como la "piel excitada de la parte subaérea de la corteza terrestre ". [11]
Académicamente, los científicos del suelo tienden a sentirse atraídos por una de 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 sustentar la tierra que la sustenta, y las distinciones entre las subdisciplinas de la ciencia del suelo a menudo se desdibujan 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 ciencias aplicadas del suelo en disciplinas relacionadas.
Un esfuerzo interesante que atrajo a científicos del suelo en los EE.UU. a partir de 2004 [actualizar]es la Iniciativa de Calidad del Suelo. Un elemento central de la Iniciativa sobre la Calidad del Suelo es desarrollar índices de salud del suelo y luego monitorearlos de una manera que nos brinde información a largo plazo (de 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 críticas del Premio Nobel Norman Borlaug y del Premio Mundial de la Alimentación Pedro Sánchez .
Una función más tradicional de los científicos del suelo ha sido la de mapear 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 una comunicación uniforme de las características y funciones del suelo . Los esfuerzos nacionales e internacionales de estudios de suelos 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 existen aplicaciones prácticas de la ciencia del suelo que pueden no ser evidentes al observar un estudio de suelos publicado.
La capacidad de almacenamiento de la depresión, en la ciencia del suelo, es la capacidad de un área particular de tierra para retener agua en sus pozos y depresiones, impidiendo así que fluya. [12] La capacidad de almacenamiento de la depresión, junto con la capacidad de infiltración , es uno de los principales factores involucrados en el flujo terrestre de Horton , mediante el cual el volumen de agua supera tanto la capacidad de infiltración como la capacidad de almacenamiento de la 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 las depresiones terrestres es importante en los campos de la geología , la ecología y especialmente la hidrología .
