UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Facultad de Biología

SUELO

M. EN C.: BERTHA MARÍA ROCIÓ HERNANDEZ SUAREZ.

QUÍMICA INORGÁNICA

SECCIÓN: 103

Integrantes:

Aguas Balderrama Yuridia Sánchez Romero Daniela

Fecha de entrega: 10 de noviembre del 2012

Índice:

Introducción………………………………………………………………………….3

Descripción del suelo y Propiedades físico-químicas…………..………………4

Importancia biológica………….………………………………………………….10

Causas de afectación (contaminación)……………………………………….....12

Medios de remediación y propuestas……………………………………………15

Conclusiones………………………………………………………………………..16

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Introducción

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización).

Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra.

El suelo está formado por partículas de diferente tamaño, producto de la desfragmentación de las rocas.

En el suelo podemos distinguir dos clases de materia: mineral y orgánica.

La naturaleza porosa de los suelos permiten que tengan también agua y aire en cantidades variables

Según este concepto, el estudio del suelo debe dirigirse hacia dos objetivos fundamentalmente. Por una parte a considerar sus diversas propiedades, con referencia especial a la producción de plantas, es decir, un aspecto práctico o aplicado. Por otra, a su estudio científico, especialmente químico, para determinar la variación de su productividad y hallar los medios para su conservación y mejora.

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SUELO

Descripción del suelo y propiedades (fisico-químicas)

El término suelo que deriva del latín solum , y significa piso, puede definirse como la

capa superior de la Tierra que se distingue de la roca sólida y sonde las plantas crecen.

Con este enfoque los suelos deben considerarse como formaciones geológicas

naturales desarrolladas bajo condiciones muy diversas de clima y materiales de origen,

lo cual justifica su continua evolución y, en consecuencia, su gran variedad. Así, existe

un una dirección o criterio geológico que define el suelo en función de su formación a

partir de las rocas originarias. Y en este sentido, el suelo puede definirse como el

producto de erosión de las rocas, evidenciando en las partes superficiales de la corteza

terrestre y que contiene en ocasiones restos de materia orgánica descompuesta o en

estado de descomposición.

El suelo independientemente de su origen tiene una función: soportar una vegetación, y

en él se deben dar las condiciones necesarias para el desarrollo de las plantas. Con

este enfoque, nos encontramos con una concepción fisiológica vegetal que defina el

suelo como la mezcla de partículas sólidas pulverulentas, de agua y de aire que,

provista de los elementos nutritivos necesarios para las plantas, puede servir como

sustentadora de una vegetación.

El suelo sin embargo como parte de la Biosfera, está poblado de organismos. El suelo

respira, nitrifica, origina humus. Nos encontramos también con un criterio biológico,

donde se da prioridad para su definición a los organismos que en él habitan y a las

transformaciones o procesos que realizan.

Bajo el punto de vista químico y agrícola también es aceptable su correspondiente

orientación. Y en este sentido, el suelo puede considerarse como un sistema disperso

constituido por tres fases: sólida, líquida y gaseosa, que constituye el soporte mecánico

y, en parte, el sustento de las plantas.

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El punto de partida en la formación

del suelo lo constituye las rocas

situadas en la superficie terrestre

(en su mayoría rocas ígneas y

sedimentarias), las cuales con el

tiempo y a través de un conjunto de

procesos que se engloban en le

término “meteorización”, son

desintegradas y alteradas por

acción diversos agentes de

naturaleza física, química y

biológica.

La meteorización física se debe a la aparición de importantes tensiones en el interior de

la roca, lo cual provoca roturas en sus líneas débiles sin que se produzcan cambios

apreciables en la mineralogía de sus componentes. Estas tensiones pueden ser

provocadas por distintos agentes, entre los que hay que destacar diferentes cambios de

temperatura, la alternancia de humedad y sequedad la congelación por el hielo, la

cristalización de sales por hidratación y el efecto mecánico de animales y plantas.

Los cambios bruscos de temperatura, sobre todo del día a la noche, afectan altamente

el estado inicial de las rocas, provocando en éstas de forma continua sucesivas

dilataciones y contracciones, que facilitan su desintegración.

La alternancia de humedad y sequedad origina, así mismo, una expansión o contracción

de la roca, propiciando la disminución de su tamaño.

La congelación del agua presente en los intersticios de las rocas, al aumentar su

volumen con respecto al estado inicial, es factor importante para su fractura y

degradación. Este mismo efecto se produce por cristalización de sales por hidratación.

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Origen y formación del suelo. Factores influyentes

La acción de estos agentes físicos que son los que inicialmente participan en la

formación del material originario del suelo, viene en muchos casos incrementada por su

traslado de lugar de origen a otro lugar por corrientes de agua, viento o desplazamiento

de zonas montañosas a otras más bajas por gravedad.

El material originario así formado por partículas de rocas que no han sufrido aún

modificaciones internas, es posteriormente alterado mediante procesos químicos más

lentos. A través de éstos, el suelo se va configurando, adquiriendo su configuración, su

verdadera entidad como tal.

La meteorización química se caracteriza por transformaciones que afectan la

composición química y mineralógica de la roca, dando lugar a mezclas de minerales de

composición variable y compleja. Estos cambios de composición suelen estar

acompañados por una continua desintegración física y se consideran de fundamental

importancia para el desarrollo de la fertilidad química del suelo, al posibilitar la liberación

de los elementos inmovilizados en las redes cristalinas del mineral.

Los agentes químicos que intervienen en estos procesos son, principalmente, el agua

que provoca reacciones de disolución, hidrólisis e hidratación en los minerales

integrantes de las rocas; el dióxido de carbono que participa en las de carbonatación; y

el oxígeno en las de oxidación-reducción, a ellos hay que añadir, en menor cuantía, la

secreción de sustancias ácidas por parte de algunos organismos vivos (raíces de

plantas y microorganismos) que facilitan notoriamente la transformación del material

originario, mediante reacciones de intercambio iónico o de complejación.

La disolución tiene importancia cuando se trata de rocas y minerales solubles, y

depende del pH del medio, de la temperatura ambiente y de la cantidad de agua que

soportan. La movilidad del compuesto solubilizado determina la magnitud del proceso y

de los productos finales.

La meteorización por hidrólisis consiste en la reacción entre un determinado mineral y el

agua, para dar un ácido y una base. Afecta una gran cantidad de silicatos alumínicos,

dada su abundancia en la corteza terrestre.

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Las reacciones de hidratación se caracterizan por la incorporación de moléculas de

agua en la estructura cristalina del mineral, originando con ello otro distinto.

La carbonatación se basa en la reacción de iones CO3 = ó CO3 H con el mineral. Estos

iones se originan por disolución del CO2 procedente de la actividad de las raíces y

microorganismos. Depende de la temperatura existente, del pH y de la concentración de

dióxido de carbono.

Las reacciones de oxidación-reducción se verifican sobre elementos que pueden actuar

con diversos grados de valencia, como por ejemplo el Fe y Mg. Estos elementos pueden

presentarse en las rocas en forma reducida, y su oxidación puede producirse por

contacto con el aire o por la acción de bacterias autótrofas.

Las relaciones de intercambio ionico se verifican entre las superficies de las raíces de la

planta y cationes adosados en la superficie mineral. Su continuo contacto puede

provocar en éste una progresiva alteración de su estructura.

La meteorización por formación de complejos suele originarse entre determinados

compuestos orgánicos, que actúan como ligandos, y cationes presentes en disolución o

absorbidos en la superficie mineral.

Las siguientes reacciones son ejemplos perfectamente conocidos en estos procesos:

Hidrólisis:

Si3O8AlK + H2O Si3O8AlH + KOH

Si3O8AIH + 8H2O AI2O3.3H2O + 6SiO3H2

Hidratación:

SO4Ca +2H2O So4Ca.2H2O

Fe2O3 + nH2O Fe2O3.nH2O

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Carbonatación:

CO3Ca + H2O + CO2 (CO3H)2Ca

SiO4Mg2 + H2O + CO2 SiO2 + (CO3H)2Mg

Oxidación-Reducción:

4FeO + O2 2Fe2O3

3SiO4FeMg + H2O Si2O3Mg3H4 + SiO2 + 3FeO

Intercambio iónico

Si3O8AlK + H Si3O8AlH + K

H + K K + H

Complejación:

COOH COO

I + Al +3 l Al+ + 2H+

COOH COO

Los agentes biológicos son, en su conjunto, los organismos vivos que habitan y se

desarrollan en el suelo. Sus

acciones pueden ser tanto

físicas como químicas. Efectos

mecánicos de animales y

plantas, desprendimiento de

dióxido de carbono, secreción de

sustancias orgánicas activas,

formación de complejos y

quelatos, y su participación en

la génesis del humus.

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Humus Humus

Raiz Arcilla Raíz Arcilla

Esquema de un perfil típico de suelo

Es evidente que junto al tipo de roca sometida a la meteorización, el tiempo de

actuación de todos los agentes descritos condiciona el tipo de suelo que puede

generarse. En este aspecto, los conceptos de suelo joven, maduro o viejo, vienen

determinados por el grado de actuación de este factor.1

1 Simon Navarro B, Gines Navarro “Quimica Agrícola” (2003)

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Importancia biológica del suelo

Las plantas no pueden desarrollarse solamente sobre la base de agua y aire, contienen

y necesitan cierto número de elementos químicos que, por lo general, les son

proporcionados a expensas de las sustancias minerales del suelo y a través del sistema

radicular. Aunque estos elementos constituyen sólo una pequeña porción del peso

anhidro de la planta (del 0´6 al 6%), no dejan por ello de ser fundamentales para el

vegetal, lo que explica que sean considerados junto al carbono, oxígeno e hidrógeno,

elementos esenciales para su nutrición.

Es interesante señalar que los elementos que las plantas obtienen del suelo son los que

comúnmente limitan al desarrollo de los cultivos. El crecimiento de las plantas, salvo

circunstancias excepcionales, como pueden ser la sequía, bajas temperaturas, suelos

anómalos o enfermedades, no se altera seriamente por una deficiencia de carbono,

hidrógeno u oxígeno. Esto justifica la importancia de los nutrientes del suelo y de los

elementos que contiene.

En el momento actual, está suficientemente demostrado y admitido que los elementos

esenciales para el desarrollo de todas las plantas son dieciséis, y cuatro esenciales sólo

para algunas. Todos ellos desempeñan funciones muy importantes en la vida de la

planta y, cuando están presentes en cantidades insuficientes, pueden producir en ellas

graves alteraciones y reducir notablemente el crecimiento.

El suelo está conectado directamente con la cubierta vegetal, su importancia va

directamente ligada con la cubierta de la misma; juntos forman un ciclo vital en el que

con la pérdida de fertilidad del suelo la cubierta vegetal no subsiste, y con la perdida de

la cubierta vegetal, el suelo está expuesto directamente a una mayor contaminación y

pérdida de nutrientes.

Los principales cambios registrados en los suelos, después de la remoción de la

vegetación, conducen a una pérdida de la fertilidad del suelo a través de los siguientes

mecanismos2:

2 Bormann et al., 1968; Jordan, 1986

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a) Al remover la vegetación, se reduce la tasa de transpiración, lo que incrementa el

volumen de agua que pasa a través del suelo e incrementa la lixiviación de los

nutrientes del mismo.

b) La reducción del sistema radicular produce que más nutrientes permanezcan en

el suelo lo que los vuelve más susceptibles de ser lixiviados (lavados) por el exceso

de agua.

c) La remoción de la vegetación conlleva la remoción de una parte muy importante

del total de los nutrientes del ecosistema que están capturados en los diferentes

tejidos vegetales y animales que se sacan del área al desmontar o al cosechar

materia vegetal.

d) Las mayores insolaciones y temperatura a las que quedan expuestos los suelos

propician un considerable aumento en la mineralización de los compuestos orgánicos

y de la roca madre, lo cual incrementa la pérdida acelerada de nutrientes.

e) El suelo expuesto después de la remoción de la vegetación, está sujeto al efecto

mecánico directo de la lluvia; las gotas de agua al golpear en la superficie rompen los

agregados finos del suelo lo que causa que: i) los finos poros y canales del mismo se

obstruyan, ii) que la superficie se torne menos permeable y iii) que se produzca un

arrastre superficial mucho mayor de lo que ocurre en condiciones de suelo cubierto

por vegetación; el resultado final es una pérdida (en ocasiones enorme) de un

mineral y de los nutrientes que lo acompañan.

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Causas de afectación

El crecimiento demográfico ha casi destruido toda una ciudad por el uso excesivo de

recursos tanto ambientales como de servicios municipales, lo que ha repercutido en el

deterioro de los recursos naturales como son el agua, el aire, el suelo afectando en

mucho a la biodiversidad.

Los intercambios de materia y de productos entre el campo y la ciudad vuelven aún más

complejos los efectos de la contaminación. Así, la disposición sin tratamiento de aguas

residuales contamina los suelos de las zonas circundantes, al mismo tiempo que la

aplicación de muchos productos plaguicidas, como el DDT y el toxafeno, prohibidos

fuera de México, generan nuevas enfermedades y contaminación de los suelos.

El propio proceso de urbanización impuesto sobre los frágiles y complejos ecosistemas

del trópico húmedo ha desencadenado una serie de efectos destructores de sus

mecanismos de estabilidad. Esto ha ocasionado la pérdida de suelos de alta calidad y

de las especies biológicas adaptadas al medio.

Desde la perspectiva de las causas estructurales de las diversas manifestaciones de la

problemática ambiental, el sistema económico aparece como el principal factor

determinante. Los patrones de producción orientados al mercado mundial y a la

maximización de la ganancia en el corto plazo, descuidaron los ciclos, ritmos y

condiciones de conservación y productividad de los suelos, implantando modelos de alta

rentabilidad inmediata pero que han llevado a la degradación del potencial productivo de

las tierras, a la desforestación y erosión de los suelos y a la depleción de los recursos

naturales, que constituyen la base del desarrollo sostenido del país.3

Estas tendencias han llevado a la aberración de desforestar vastas áreas de vocación

no agrícola, para asentar a una población ganadera que en número crece a ritmos

mayores que la población humana y que en peso la rebasa ya, implicando una

desestructuración del medio físico. Alrededor de 37 millones de cabezas de ganado

vacuno, han ocupado el 90% de las selvas tropicales húmedas, el 25% del trópico, el

3 White, Andy y Alejandra Martín. 2002. ¿De quién son los bosques del mundo? Tenencia forestal y bosques públicos en transición. Forest Trends y Centro Internacional para la Legislación Ambiental.

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80% de las zonas áridas y semiáridas y el 20% de las templadas. Se calcula que la

desforestación de los últimos 30 años se eleva a 200 millones de hectáreas, y que en

los últimos 12 años este proceso ha seguido avanzando a un ritmo promedio de

alrededor de un millón de hectáreas anuales las cuales son abandonadas o utilizadas

para prácticas agrícolas y ganaderas inadecuadas. Esto ha conducido a un grave

proceso de erosión de los suelos. Cerca del 30% del territorio nacional presenta ya

graves procesos de erosión y en miles de hectáreas ha avanzado a tal grado, que ha

significado una pérdida irreversible del potencial productivo de las tierras. Esto significa

una pérdida de la base de recursos para el desarrollo sostenido del país.

La falta de una política de ordenamiento ecológico del territorio basada en las leyes

naturales que rigen la conservación de los ecosistemas y la regeneración de sus

recursos, la aplicación de tecnologías y modelos inadecuados de uso del suelo así

como las elevadas tasas de extracción de recursos han ocasionado graves problemas

de degradación ecológica. Algunos de sus efectos más alarmantes se perciben en la

destrucción de las selvas tropicales del país. Así mientras que la ganadería ha venido

ocupando las tierras agrícolas, el avance de la agricultura ha perturbado la mayor parte

de las áreas forestales del trópico.

A su vez se destaca el impacto ocasionado por la remoción de la cubierta vegetal sobre

el equilibrio y la productividad de los ecosistemas, ocasionando una pérdida de fertilidad

de los suelos a través de procesos de erosión, el azolve de ríos, lagos y su eutrofización

por exceso de nutrientes. Las presas azolvadas generan a su vez problemas de

irrigación y en la producción de energía eléctrica.

Los procesos que han afectado la evolución de los recursos de las zonas áridas, que

ocupan la mayor parte del territorio mexicano se han visto seriamente afectados por la

introducción de los paquetes tecnológicos de la Revolución Verde y la agricultura

intensiva de grandes propietarios. Entre los principales costos ambientales causados

por el desarrollo de las áreas de riego del norte de México destaca el agotamiento de

los mantos freáticos la salinización de los suelos y la contaminación de los cauces de

drenaje y de los suelos por fertilizantes y biocidas, que se manifiestan desde fines de los

años setenta. A su vez, la concentración de la agricultura de riego en pocos

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empresarios agrícolas y el proceso de ganaderización han venido desplazando a los

ejidatarios, quienes se ven obligados a arrendar sus tierras y trabajo a los nuevos

agricultores.

La modernización del agro ha generado fuertes cambios en los patrones de uso del

suelo. La ganaderización y la producción de alimentos chatarra han provocado la

disminución de la producción de granos básicos de consumo popular. Así, al cultivo de

forrajeras se destina una superficie mayor que a la producción de trigo y maíz. La

agricultura tradicional, basada en una larga adaptación tecnológica al medio ambiente a

través de sencillos y eficientes sistemas de captación y uso de agua y del uso múltiple

de los recursos naturales, ha sido sustituida por el cultivo intensivo de pocas especies,

genéticamente uniformes y altamente tecnologizadas.

El aumento en las salidas de suelo y nutrientes del ecosistema como producto de la

remoción de su vegetación lleva consigo problemas en los ecosistemas aledaños:

a) se deteriora la calidad del agua de los ríos y se azolvan lagos y presas;

b) el incremento en la concentración de nutriente en los cuerpos de agua producen

condiciones de eutrofización (exceso de nutrientes) que perturban los ecosistemas

dulceacuícolas, pues al haber un crecimiento incontrolado de la vegetación superficial,

se reducen las tasas de incorporación de oxígeno al agua y se reduce la fauna

existente;

c) el azolve de presas y cuerpos de agua crea problemas con la irrigación y en los

sistemas de producción de energía hidroeléctrica;

d) el incremento del agua de escurrentía durante el proceso erosivo aumenta el peligro

de inundaciones y agota los yacimientos de agua subterránea, dado que el proceso

natural de recarga por infiltración profunda se ve seriamente reducido' e) algunas veces

los suelos infértiles de las montañas, arrastrados en enormes volúmenes por los

torrentes, entierran los suelos fértiles de las zonas bajas, reduciendo su capacidad

productiva.4

4 Merino, Leticia. 2003. Procesos de uso y gestión de los recursos naturales comunes

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Medios de remediación y propuestas

Algunos autores proponen la utilización del análisis de sistemas de cuencas

hidrográficas como unidades de estudio de los flujos de agua y nutrientes. Este método

permite estudiar los efectos de las perturbaciones que sufren los ecosistemas naturales

en su funcionamiento y evaluar alternativas de manejo de sus recursos. Este método

está siendo aplicado en México para analizar los efectos de la transformación de la

selva con fines agropecuarios en la estación de Chamela de la UNAM y para evaluar los

procesos de alteración de la capacidad productiva de los suelos; asimismo, permitirá

recuperar en algunos casos los niveles perdidos y proponer sistemas alternativos de

manejo de recursos, adecuados a las características ecológicas y socioeconómica de la

región localizada en la costa de Jalisco, y a otras regiones del país.

No obstante las negativas repercusiones que ha tenido el proceso de colonización en el

trópico mexicano en los últimos años, no se han impulsado verdaderos programas de

desarrollo basados en el aprovechamiento integrado y sostenido de los recursos de los

bosques tropicales. De esta forma, la erosión y la pérdida de suelos por desforestación

y sobrepastoreo se han convertido en un problema especialmente crítico en las zonas

montañosas tropicales y en las zonas áridas y semiáridas. Para frenar este proceso se

sugieren varias alternativas complementarias para la conservación de los bosques y su

explotación sostenida, que incluyen la construcción de terrazas, el establecimiento de

cultivos perennes en las laderas de fuerte pendiente, y la sustitución por cultivos

arbóreos de sistemas agro-silvipastoriles.

Goméz-Pompa plantea así la posibilidad de establecer un sistema dual de desarrollo

forestal basado en la convivencia de programas de conservación, métodos tradicionales

de manejo del suelo y los recursos naturales, y una silvicultura industrial y comercial

moderna. Sería posible mejorar e intensificar la aplicación de prácticas silvícolas

tradicionales, fomentando la participación de las comunidades locales para la

satisfacción de sus necesidades y seleccionando las especies útiles de los ecosistemas

para su uso múltiple.5

5 Merino, Leticia. 2003. Procesos de uso y gestión de los recursos naturales comunes.

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Conclusión

La desforestación en México y en el mundo está causando todo un conjunto de

problemas que se están convirtiendo en temas prioritarios de discusión en los foros

internacionales, en áreas de atención por parte de investigadores, y en motivos de

movilización de comunidades de base y grupos no gubernamentales. Aparte de los

efectos directos de la pérdida de fertilidad de los suelos, se atribuye a la disminución de

la cobertura vegetal efectos climatológicos que están afectando el equilibrio ecológico

del planeta, así como la erosión genética producida por la pérdida de especies y

biotipos, de los que depende la capacidad de resistencia y mejoramiento de las

especies aprovechables por el hombre.

La gravedad de los problemas de la contaminación, tanto en las áreas urbanas como

rurales del país, hace necesario emprender una serie de acciones fundamentales. Éstas

deben empezar por un monitoreo más efectivo de las condiciones ambientales, un

programa de investigaciones epidemiológicas que permita conocer los efectos reales y

probables sobre la salud un programa de prevención de riesgos y un sistema de

información a la ciudadanía, al tiempo que se implementan acciones de saneamiento y

restauración.6

El suelo es un recurso que actúa un papel importante en la conservación ambiental del

mundo es quieto y callado pero no reemplazable ni invisible.

6 Arizpe, Lourdes y Margarita Velásquez. 1996. Población, sociedad y medio ambiente. En O. Rivero y G. Ponciano. La situación ambiental en México. Programa Universitario de Medio Ambiente, UNAM, México.

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