La biodiversidad del suelo se refiere a la relación del suelo con la biodiversidad y a los aspectos del suelo que pueden gestionarse en relación con la biodiversidad. La biodiversidad del suelo se relaciona con algunas consideraciones de gestión de cuencas.
Biodiversidad
Según el Departamento Australiano de Medio Ambiente y Recursos Hídricos, la biodiversidad es «la variedad de la vida: las diferentes plantas, animales y microorganismos, sus genes y los ecosistemas de los que forman parte». La biodiversidad y el suelo están estrechamente vinculados porque este es el medio de vida de una gran variedad de organismos e interactúa estrechamente con la biosfera en su conjunto. A su vez, la actividad biológica es un factor fundamental en la formación física y química del suelo.El suelo proporciona un hábitat vital, principalmente para microbios (incluyendo bacterias y hongos), pero también para la microfauna (como protozoos y nematodos), la mesofauna (como microartrópodos y enquitreidos) y la macrofauna (como lombrices de tierra, termitas y milpiés). La función principal de la biota del suelo es reciclar la materia orgánica derivada de la red trófica vegetal superficial.El suelo colabora estrechamente con la biosfera en su conjunto. El mantenimiento de un suelo fértil es "uno de los servicios ecológicos más vitales que presta el mundo vivo", y el "contenido mineral y orgánico del suelo debe reponerse constantemente a medida que las plantas consumen los elementos del suelo y los transmiten a través de la cadena alimentaria".La correlación entre el suelo y la biodiversidad puede observarse espacialmente. Por ejemplo, los límites de la vegetación natural y agrícola se corresponden estrechamente con los límites del suelo, incluso a escala continental y global.Baskin (1997) describe una "sutil sincronía" en la relación entre el suelo y la diversidad de la vida superficial y subterránea. No es sorprendente que el manejo del suelo afecte directamente a la biodiversidad. Esto incluye prácticas que influyen en el volumen, la estructura, las características biológicas y químicas del suelo, y en si el suelo presenta efectos adversos como la reducción de la fertilidad, la acidificación o la salinización.
Efectos del proceso
Acidificación
Variación global en acidez del suelo: Rojo = suelo ácido. Amarillo = suelo neutro. Azul = suelo alcalino. Negro = no hay datos.La acidez (o alcalinidad) del suelo es la concentración de iones de hidrógeno (H+) en él. Medida en la escala de pH, la acidez del suelo es una condición invisible que afecta directamente la fertilidad y la toxicidad del suelo, al determinar qué elementos del suelo están disponibles para la absorción de las plantas. El aumento de la acidez del suelo se debe a la extracción de productos agrícolas de los potreros, la lixiviación de nitrógeno en forma de nitrato por debajo de la zona radicular, el uso inadecuado de fertilizantes nitrogenados y la acumulación de materia orgánica. Muchos de los suelos del estado australiano de Victoria son naturalmente ácidos; sin embargo, alrededor de 30 000 kilómetros cuadrados, o el 23 % de los suelos agrícolas de Victoria, sufren una reducción de la productividad debido al aumento de la acidez. Se ha observado que la acidez del suelo daña las raíces de las plantas. Las plantas con mayor acidez tienen raíces más pequeñas y menos duraderas. Cierta evidencia ha demostrado que la acidez daña las puntas de las raíces, lo que restringe su crecimiento. La altura de las plantas también se ha visto notablemente limitada al cultivarse en suelos ácidos, como se observa en las poblaciones de trigo estadounidenses y rusas. El número de semillas que germinan en suelos ácidos es mucho menor que el de las que pueden germinar en un suelo con un pH más neutro. Estas limitaciones en el crecimiento de las plantas pueden tener un efecto muy negativo en su salud, provocando una disminución de la población total de plantas.Estos efectos ocurren independientemente del bioma. Un estudio en los Países Bajos examinó la correlación entre el pH del suelo y la biodiversidad en suelos con un pH inferior a 5. Se descubrió una fuerte correlación: a menor pH, menor biodiversidad. Los resultados fueron los mismos tanto en pastizales como en brezales. Resulta especialmente preocupante la evidencia que demuestra que esta acidificación está directamente relacionada con la disminución de especies vegetales en peligro de extinción, una tendencia reconocida desde 1950.La acidificación del suelo reduce su biodiversidad. Reduce la población de la mayor parte de la macrofauna, incluyendo, por ejemplo, la de lombrices de tierra (importante para mantener la calidad estructural de la capa superficial del suelo para el crecimiento vegetal). También se ve afectada la supervivencia y persistencia de los rizobios. La descomposición y la fijación de nitrógeno pueden verse reducidas, lo que afecta la supervivencia de la vegetación nativa. La biodiversidad puede disminuir aún más a medida que ciertas malezas proliferan bajo la vegetación nativa en declive.En suelos muy ácidos, la toxicidad asociada puede provocar una disminución de la cobertura vegetal, lo que deja el suelo susceptible a la erosión hídrica y eólica. Los suelos con pH extremadamente bajo pueden sufrir deterioro estructural debido a la reducción de microorganismos y materia orgánica; esto aumenta su susceptibilidad a la erosión en caso de lluvias torrenciales, sequías y perturbaciones agrícolas.Algunas plantas de la misma especie han mostrado resistencia a la acidez del suelo en el que crece su población. La cría selectiva de las plantas más fuertes es una forma en que los humanos se protegen contra el aumento de la acidez del suelo.Se han observado mayores éxitos en la lucha contra la acidez del suelo en poblaciones de soja y maíz afectadas por la toxicidad del aluminio. La adición de cal al suelo restableció los nutrientes y redujo la acidez. La salud de las plantas y la biomasa radicular aumentaron como resultado del tratamiento. Esta es una posible solución para otras poblaciones de plantas con suelos ácidos.
Reducción de la estructura
La estructura del suelo es la disposición de las partículas y los poros asociados en suelos con un rango de tamaño que va desde nanómetros hasta centímetros. Se pueden demostrar influencias biológicas en la formación y estabilización de los agregados del suelo. Sin embargo, es necesario distinguir claramente entre las fuerzas o agentes que crean agregaciones de partículas y las que las estabilizan o degradan. Un buen suelo contiene los siguientes atributos: resistencia óptima del suelo y estabilidad de los agregados, que ofrecen resistencia a la degradación estructural (por ejemplo, formación de costras, agotamiento y erosión); densidad aparente óptima, que facilita el desarrollo radicular y contribuye a otros parámetros físicos del suelo, como el movimiento del agua y el aire; capacidad óptima de retención de agua y tasa de infiltración de agua.Los suelos sanos y bien desarrollados son sistemas complejos en los que la estructura física del suelo es tan importante como su contenido químico. Los poros del suelo, maximizados en un suelo bien estructurado, permiten que el oxígeno y la humedad se filtren profundamente y que las raíces de las plantas penetren para obtener humedad y nutrientes.La actividad biológica contribuye al mantenimiento de una estructura del suelo relativamente abierta, además de facilitar la descomposición, el transporte y la transformación de sus nutrientes. Se ha demostrado que los cambios en la estructura del suelo reducen la accesibilidad de las plantas a las sustancias necesarias. Actualmente, es indiscutible que los exudados microbianos dominan la agregación de las partículas del suelo y la protección del carbono contra una mayor degradación. Se ha sugerido que los microorganismos del suelo «diseñan» un hábitat superior y proporcionan una estructura más sólida, lo que resulta en sistemas edáficos más productivos.Las prácticas agrícolas tradicionales generalmente han causado el deterioro de la estructura del suelo. Por ejemplo, el cultivo provoca la mezcla mecánica del suelo, la compactación y el cizallamiento de los agregados y el relleno de los poros; la materia orgánica también está expuesta a una mayor tasa de descomposición y oxidación. La estructura del suelo es esencial para su salud y fertilidad; su deterioro tiene un efecto directo en la cadena alimentaria del suelo y la superficie, y como consecuencia, en la biodiversidad. El cultivo continuo eventualmente resulta en cambios significativos en el suelo, como su estado nutricional, el equilibrio del pH, el contenido de materia orgánica y las características físicas. Si bien algunos de estos cambios pueden ser beneficiosos para la producción de alimentos y cultivos, también pueden ser perjudiciales para otros sistemas esenciales. Por ejemplo, estudios han demostrado que la labranza ha tenido consecuencias negativas para la materia orgánica del suelo (MOS), el componente orgánico del suelo compuesto por la descomposición de plantas y animales y sustancias sintetizadas por los organismos del suelo. La MOS desempeña un papel fundamental en la preservación de la estructura del suelo. Sin embargo, la labranza constante de los cultivos ha provocado que la MOS se desplace y redistribuya, deteriorando la estructura del suelo y alterando las poblaciones de organismos del suelo (como las lombrices de tierra). Sin embargo, en muchas partes del mundo, la maximización de la producción de alimentos a toda costa debido a la pobreza generalizada y la falta de seguridad alimentaria tiende a ignorar las consecuencias ecológicas a largo plazo, a pesar de la investigación y el reconocimiento de la comunidad académica. McDaniel et al., 2014, y Lori et al., 2017, han descubierto que la rotación y la diversificación de cultivos, los cultivos intercalados de leguminosas y los insumos orgánicos se correlacionan con una mayor diversidad del suelo.
Sodicidad
La sodicidad del suelo se refiere al contenido de sodio en el suelo en comparación con su contenido de otros cationes, como el calcio. En niveles altos, los iones de sodio rompen las plaquetas de arcilla y causan hinchazón y dispersión en el suelo. Esto resulta en una menor sostenibilidad del suelo. Si la concentración se produce repetidamente, el suelo adquiere una textura similar al cemento, con poca o ninguna estructura.La exposición prolongada a altos niveles de sodio disminuye la cantidad de agua retenida y capaz de fluir a través del suelo, así como las tasas de descomposición (esto deja el suelo infértil e impide cualquier crecimiento futuro). Este problema es prominente en Australia, donde un tercio de la tierra se ve afectada por altos niveles de sal. Si bien es un fenómeno natural, prácticas agrícolas como el sobrepastoreo y el cultivo han contribuido a su aumento. Las opciones para gestionar los suelos sódicos son mínimas; se deben seleccionar plantas tolerantes a la sodicidad o modificar el suelo. Este último es el proceso más complejo. Si se modifica el suelo, se debe añadir calcio para desplazar el exceso de sodio intercambiable que causa la desagregación que bloquea el flujo de agua.
Salinización
La salinidad del suelo es la concentración de sal en el perfil del suelo o en su superficie. El exceso de sal afecta directamente la composición de plantas y animales debido a la variación en su tolerancia a la sal, junto con diversos cambios físicos y químicos en el suelo, incluyendo el deterioro estructural y, en casos extremos, la denudación, la exposición a la erosión del suelo y la exportación de sales a los cursos de agua. Con baja salinidad del suelo, existe una alta actividad microbiana, lo que resulta en un aumento de la respiración del suelo, lo que incrementa los niveles de dióxido de carbono en el suelo, creando un entorno más saludable para las plantas. A medida que aumenta la salinidad del suelo, aumenta la presión sobre los microbios debido a la menor disponibilidad de agua, lo que resulta en una menor respiración. La salinidad del suelo tiene efectos localizados y regionales sobre la biodiversidad, que van, por ejemplo, desde cambios en la composición y supervivencia de las plantas en un punto de vertido local hasta cambios regionales en la calidad del agua y la vida acuática.Si bien los suelos muy salinos no son los más adecuados para el cultivo, es importante destacar que muchos cultivos pueden crecer en suelos más salinos que otros. Esto es importante en países donde recursos como el agua dulce son escasos y se necesitan para beber. El agua salina puede utilizarse para la agricultura. La salinidad del suelo puede variar entre extremos en un área relativamente pequeña; esto permite que las plantas busquen zonas con menor salinidad. Es difícil determinar qué plantas pueden crecer en suelos con alta salinidad, ya que esta no es uniforme, ni siquiera en áreas pequeñas. Sin embargo, las plantas absorben nutrientes de zonas con menor salinidad.
Erosión
Un rill eroding activo en un campo intensivo en AlemaniaLa erosión del suelo es la eliminación de las capas superiores del suelo por acción del agua, el viento o el hielo. La erosión del suelo ocurre de forma natural, pero las actividades humanas pueden agravarla considerablemente. Un suelo sano es fértil y productivo. Sin embargo, la erosión del suelo provoca la pérdida de la capa superficial, la materia orgánica y los nutrientes; degrada la estructura del suelo y disminuye la capacidad de almacenamiento de agua, lo que reduce la fertilidad y la disponibilidad de agua para las raíces de las plantas. Por lo tanto, la erosión del suelo constituye una grave amenaza para la biodiversidad del suelo.Los efectos de la erosión del suelo pueden mitigarse mediante diversas técnicas de conservación del suelo. Estas incluyen cambios en las prácticas agrícolas (como la transición a cultivos menos propensos a la erosión), la plantación de árboles leguminosos fijadores de nitrógeno o árboles que reponen la materia orgánica. Además, se pueden utilizar esteras y mallas geotextiles de yute para desviar y almacenar la escorrentía y controlar el movimiento del suelo.Los esfuerzos de conservación del suelo malinterpretados pueden provocar un desequilibrio en sus compuestos químicos. Por ejemplo, los intentos de forestación en la meseta norte de Loess, China, han provocado la privación de nutrientes de materiales orgánicos como el carbono, el nitrógeno y el fósforo.
Uso de fertilizantes
El potasio (K) es un macronutriente esencial para el desarrollo vegetal, y el cloruro de potasio (KCl) representa la fuente de K más utilizada en la agricultura. El uso de KCl genera altas concentraciones de cloruro (Clˉ) en el suelo, lo que provoca un aumento de la salinidad, lo que afecta el desarrollo de las plantas y los organismos del suelo.El cloruro tiene un efecto biocida en el ecosistema del suelo, lo que afecta negativamente el crecimiento, la mortalidad y la reproducción de los organismos, lo que a su vez pone en peligro la biodiversidad del suelo. La excesiva disponibilidad de cloruro en el suelo puede provocar trastornos fisiológicos en plantas y microorganismos al disminuir el potencial osmótico celular y estimular la producción de especies reactivas de oxígeno. Además, este ion afecta negativamente a los microorganismos nitrificantes, lo que afecta la disponibilidad de nutrientes en el suelo.
Efectos de la escala de actividades
Los sistemas biológicos, tanto naturales como artificiales, dependen en gran medida de la salud de los suelos; es el mantenimiento de la salud y la fertilidad del suelo en todas sus dimensiones lo que sustenta la vida. La interconexión abarca vastas escalas espaciales y temporales; los principales problemas de degradación, como la salinidad y la erosión del suelo, por ejemplo, pueden tener efectos desde locales hasta regionales; pueden pasar décadas hasta que las consecuencias de las medidas de gestión que afectan al suelo se hagan evidentes en términos de impacto en la biodiversidad.Mantener la salud del suelo es un problema regional o de cuenca. Dado que los suelos son un recurso disperso, la única manera eficaz de garantizar su salud es, en general, fomentar un enfoque amplio, consistente y económicamente atractivo. Ejemplos de estos enfoques aplicados al ámbito agrícola incluyen la aplicación de cal (carbonato de calcio) para reducir la acidez y así aumentar la salud y la producción del suelo, así como la transición de prácticas agrícolas convencionales que emplean labranza a sistemas de labranza limitada o cero labranza, lo que ha tenido un impacto positivo en la mejora de la estructura del suelo.
Supervisión y cartografía
Los suelos albergan una enorme diversidad de organismos, lo que dificulta la medición de la biodiversidad. Se estima que un campo de fútbol contiene bajo tierra tantos organismos como el tamaño de 500 ovejas. Un primer paso para identificar las zonas donde la biodiversidad del suelo se ve más afectada es encontrar los principales indicadores que la reducen. La biodiversidad del suelo se medirá en el futuro, especialmente gracias al desarrollo de enfoques moleculares basados en la extracción directa de ADN de la matriz del suelo.
Véase también
Carbono de suelo
Degradación del suelo
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Textura de suelo
Estructura del suelo
Espacio poro en suelo
Presión de agua poro
Corteza de suelo
Horizonte de suelo
Biomanto de suelo
Carbono de suelo
Gas de suelo
Respiración de suelo
Material orgánico del suelo
Humedad de suelo
Agua de suelo (retención)
Tipo de suelo
v
t
e
Clasificación del suelo
World Reference Base for Soil Resources (1998–)
Acrisols
Alisols
Andosols
Antropos
Arenosols
Calcisols
Cambisols
Chernozem
Criosols
Durisols
Ferralsols
Fluvisols
Gleysols
Gypsisols
Histosol
Kastanozems
Leptosols
Lixisols
Luvisols
Nitisols
Feozems
Planosols
Plinthosols
Podzols
Regosols
Retisols
Solonchaks
Solonetz
Stagnosol
Technosols
Umbrisols
Vertisols
USDA soil taxonomy
Alfisols
Andisols
Aridisols
Entisols
Gelisols
Histosols
Inceptisols
Mollisols
Oxisols
Spodosols
Ultisols
Vertisols
Otros sistemas
Clasificación del suelo de la FAO (1974–1998)
Sistema de clasificación de suelo unificado
AASHTO Sistema de clasificación de suelos
Référentiel pédologique (sistema de clasificación francesa)
Sistema canadiense de clasificación de suelo
Clasificación del suelo australiano
Clasificación del suelo polaco
1938 USDA soil taxonomy
Lista de suelos estatales estadounidenses
Lista de tipos de suelo viñedo
Tipos de suelo no sistemáticos
Sand
Silt
Clay
Loam
Topsoil
Subsuelo
Corteza de suelo
Claypan
Hardpan
Gimnasia
Caliche
Material de propiedad
Pedosfera
Laimosphere
Rhizosphere
Suelo a granel
Alkali soil
Lodo de la bahía
Goo azul
Brickearth
Tierra marrón
Calcáreas pastizales
Tierra oscura
Seca rápido y
Suelo dúplex
Eluvium
Arcilla expansiva
Suciedad
La tierra de Fuller
Suelo hidrofóbico
Loess
Suelo lunar
Martian soil
Mud
Muskeg
Paleosol
Peat
Prime farmland
Quicksand
Suelo de serpentina
Suelo espontáneo
Stagnogley
Subaqueous soil
Takir
Terra preta
Terra rossa
Carne tropical
Yedoma
Tipos de suelo
Aplicaciones
Conservación del suelo
Gestión del suelo
Valor orientativo del suelo
Encuesta de suelo
Prueba de suelo
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Valor del suelo
Control de salinidad del suelo
Control de rotación
Agroecología
Liming (suelo)
Campos relacionados
Geología
Geochemistry
Petrology
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Hidrogeología
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Sociedades, Iniciativas
Australian Society of Soil Science Incorporated
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