La materia orgánica del suelo (MOS) es el componente de materia orgánica del suelo , que consiste en detritos de plantas y animales en diversas etapas de descomposición , células y tejidos de microbios del suelo y sustancias que sintetizan los microbios del suelo. La MOS proporciona numerosos beneficios a las propiedades físicas y químicas del suelo y a su capacidad para proporcionar servicios ecosistémicos reguladores . [1] La MOS es especialmente crítica para las funciones y la calidad del suelo . [2]
Los beneficios de la MOS son el resultado de varios factores edáficos complejos e interactivos ; una lista no exhaustiva de estos beneficios para la función del suelo incluye la mejora de la estructura del suelo , la agregación , la retención de agua , la biodiversidad del suelo , la absorción y retención de contaminantes , la capacidad de amortiguación y el ciclo y almacenamiento de nutrientes de las plantas . La MOS aumenta la fertilidad del suelo al proporcionar sitios de intercambio de cationes y ser una reserva de nutrientes para las plantas , especialmente nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S), junto con micronutrientes , que la mineralización de la MOS libera lentamente. Como tal, la cantidad de MOS y la fertilidad del suelo están significativamente correlacionadas. [3]
El SOM también actúa como un importante sumidero y fuente de carbono (C) del suelo. Aunque el contenido de C del SOM varía considerablemente, [4] [5] se estima que el SOM contiene habitualmente un 58% de C, y el " carbono orgánico del suelo " (SOC) se utiliza a menudo como sinónimo de SOM, y el contenido de SOC medido a menudo sirve como un indicador del SOM. El suelo representa uno de los mayores sumideros de C de la Tierra y es importante en el ciclo global del carbono y, por lo tanto, para la mitigación del cambio climático . [6] Por lo tanto, la dinámica SOM/SOC y la capacidad de los suelos para proporcionar el servicio ecosistémico de secuestro de carbono a través de la gestión del SOM han recibido considerable atención. [7]
La concentración de materia orgánica del suelo en la mayoría de los suelos de las tierras altas oscila generalmente entre el 1% y el 6% de la masa total de la capa superficial del suelo . Los suelos cuyos horizontes superiores están compuestos por menos del 1% de materia orgánica se limitan principalmente a los desiertos , mientras que el contenido de materia orgánica del suelo en las zonas bajas y húmedas puede llegar al 90%. Los suelos que contienen entre el 12% y el 18% de materia orgánica del suelo se clasifican generalmente como suelos orgánicos . [8]
La materia orgánica del suelo (MOS) se puede dividir en tres géneros: biomasa viva de microbios , detritos frescos y parcialmente descompuestos y humus . La hojarasca superficial , es decir, los residuos vegetales frescos, generalmente se excluyen de la MOS. [9]
La fuente principal de MOS son los detritos vegetales. En los bosques y las praderas , por ejemplo, diferentes organismos descomponen los detritos frescos en compuestos más simples. Esto implica varias etapas, la primera es principalmente mecánica y se vuelve más química a medida que avanza la descomposición. Los descomponedores microbianos están incluidos en la MOS y forman una red alimentaria de organismos que se alimentan entre sí y, posteriormente, se convierten en presas.
Además de los detritívoros , también hay herbívoros que consumen materia vegetal fresca, cuyos residuos pasan luego al suelo. Los productos del metabolismo de estos organismos son las fuentes secundarias de MOS, que también incluye sus cadáveres. Algunos animales, como las lombrices de tierra , las termitas , las hormigas y los milpiés contribuyen tanto a la translocación vertical como horizontal de la materia orgánica. [1]
Otras fuentes de SOM incluyen exudados de raíces de plantas [10] y carbón . [11]
El contenido de agua de la mayoría de los detritos vegetales varía entre el 60% y el 90%. La materia seca se compone principalmente de carbono, oxígeno e hidrógeno. Aunque estos tres elementos constituyen alrededor del 92% del peso seco de la materia orgánica del suelo, otros elementos presentes son esenciales para la nutrición de las plantas, entre ellos el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el azufre, el calcio, el magnesio y muchos micronutrientes . [1]
Los compuestos orgánicos presentes en los detritos vegetales incluyen:
Los detritos vegetales, por lo general, no son solubles en agua y, por lo tanto, son inaccesibles para las plantas. Constituyen, sin embargo, la materia prima de la que derivan los nutrientes de las plantas . Los microbios del suelo los descomponen mediante procesos bioquímicos enzimáticos , obtienen de la misma la energía necesaria y producen los compuestos minerales que las raíces de las plantas son propensas a absorber. [12] La descomposición de compuestos orgánicos específicamente en compuestos minerales, es decir, inorgánicos, se denomina " mineralización ". Una parte de la materia orgánica no se mineraliza y, en cambio, se descompone en materia orgánica estable que se denomina " humus ". [1]
La descomposición de los compuestos orgánicos se produce a velocidades muy diferentes, según la naturaleza del compuesto. La clasificación, de rápida a lenta, es la siguiente:
Las reacciones que ocurren se pueden incluir en uno de tres géneros:
Los productos minerales son:
A medida que los detritos vegetales se descomponen, se forman algunos compuestos resistentes a los microbios, entre ellos ligninas modificadas, aceites, grasas y ceras. En segundo lugar, se sintetizan algunos compuestos nuevos, como los polisacáridos y los poliurónidos . Estos compuestos son la base del humus . Se producen nuevas reacciones entre estos compuestos y algunas proteínas y otros productos que contienen nitrógeno, incorporando así nitrógeno y evitando su mineralización . De esta manera, también se protege a otros nutrientes de la mineralización.
Las sustancias húmicas se clasifican en tres géneros según su solubilidad en ácidos y álcalis, y también según su estabilidad:
El suelo tiene una función crucial en el ciclo global del carbono , y se estima que el depósito global de carbono del suelo es de 2500 gigatoneladas . Esto es 3,3 veces la cantidad del depósito atmosférico, de 750 gigatoneladas, y 4,5 veces la cantidad del depósito biótico, de 560 gigatoneladas. El depósito de carbono orgánico , que se presenta principalmente en forma de SOM, representa aproximadamente 1550 gigatoneladas del depósito global total de carbono, [13] [14] y el carbono inorgánico del suelo (SIC) representa el resto. El depósito de carbono orgánico existe en equilibrio dinámico entre ganancias y pérdidas; por lo tanto, el suelo puede servir como sumidero o fuente de carbono a través del secuestro o las emisiones de gases de efecto invernadero , respectivamente, dependiendo de factores exógenos. [15]