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El carbono orgánico que existe en el planeta Tierra procede de los vegetales. Las plantas usan la luz del sol y el dióxido de carbono atmosférico (junto con el agua y los nutrientes del suelo) para crecer y generar azúcares y tejido vegetal orgánico a través del proceso de fotosíntesis. Este material orgánico es entonces consumido por otros organismos a través de la cadena alimentaria y excretado, pero también los seres vivos mueren, y entonces se descomponen.
Una vez en el suelo, el material orgánico que se produce a lo largo del proceso vital, se desintegra para producir agua y dióxido de carbono. El componente de carbono de la materia orgánica se convierte entonces en carbono orgánico del suelo. El carbono orgánico del suelo es una parte de la materia orgánica del suelo, junto con el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre.
Restaurar algunos ecosistemas puede ayudar a capturar carbono de la atmósfera. Por ejemplo, restaurar las turberas ha demostrado ser una respuesta exitosa a la pérdida de carbono orgánico que deriva de la explotación de la turba como fuente de energía.
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| Trabajos de restauración de las turberas de Belate, en Navarra. |
La forma más rápida de aumentar el carbono orgánico en el suelo cultivado es convertir las tierras de cultivo abandonadas en pastizales, según un estudio del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea.
Desafortunadamente, algunas tendencias recientes parecen ir en la dirección contraria. Entre 1990 y 2012, la superficie de tierras cultivables, cultivos permanentes, pastos y vegetación seminatural disminuyó en Europa.
La erosión del suelo tiene impactos significativos en la redistribución y transformación del carbono orgánico del suelo dentro del paisaje.
Los procesos de erosión del suelo están actuando en contra de ese sumidero de carbono que es el suelo y lo están transformando en una fuente de dióxido de carbono atmosférico. La degradación de los suelos más fértiles y con más humus genera grandes cantidades de CO2.
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| Las lluvias torrenciales desencadenan procesos de degradación acelerada del carbono que reside en el suelo. |
Por lo tanto, las evaluaciones cuantitativas de la redistribución del carbono orgánico del suelo a lo largo de los gradientes geomorfológicos y de los procesos involucrados son cada vez más importantes en la lucha contra el cambio climático.
Es crucial llegar a comprender los diferentes procesos asociados con la redistribución de carbono en la superficie terrestre, incluyendo las emisiones de dióxido de carbono como resultado de los cambios en la mineralización del carbono a lo largo de los procesos geomorfológicos de erosión, transporte y la posterior deposición.
La naturaleza y cantidad de carbono orgánico en el suelo afecta a una amplia gama de propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo:
- Los nutrientes del suelo. La descomposición de materiales orgánicos en el suelo libera nutrientes del suelo tales como nitrógeno, fósforo, potasio, azufre y otros.
- La estructura del suelo. El carbono orgánico del suelo promueve una buena estructura del suelo, uniendo partículas del suelo en agregados estables. La estructura mejorada ayuda a la liberación de nutrientes, la aireación y la capacidad de retención de agua.
- Biología del suelo. La materia orgánica y el carbono orgánico son una fuente de alimento para una gran variedad de organismos del suelo y así mejorar la biodiversidad del suelo y la salud biológica. Una amplia gama de organismos también ayuda a liberar nutrientes y crear poros y puede ayudar a proteger contra las enfermedades de los cultivos.
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| Un suelo saludable con alto contenido de carbono es más resistente a los efectos de la erosión eólica o pluvial. |
- Protección del suelo. El carbono adecuado en el suelo reduce la gravedad y los costos de los fenómenos naturales (por ejemplo, sequías, inundaciones y plagas) y puede aumentar la producción agrícola. Al proteger el suelo, el carbono orgánico del suelo contribuye a la producción agrícola y el aumento del carbono orgánico del suelo beneficia la salud, sostenibilidad y productividad del suelo.
Los microorganismos del suelo (bacterias, hongos) realizan la descomposición de la materia orgánica. Si hay muchos microorganismos, el proceso de descomposición es rápido, mientras que si hay pocos microorganismos, la disgregación se hace lentamente y la materia orgánica se acumula en el suelo.
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| Los suelos biodiversos y con vida suelen ser muy fértiles |
Por tanto, las condiciones que favorecen la multiplicación de los microorganismos son también favorables a la descomposición de la materia orgánica. Existen numerosos factores que influyen en los niveles de carbono en el suelo
- Clima. La lluvia y la temperatura tienen, con mucho, la mayor influencia en los niveles de materia orgánica del suelo. El contenido de materia orgánica del suelo suele ser mayor en climas lluviosos y ligeramente fríos, como las praderas o algunos bosques templados. La materia orgánica del suelo tiende a descomponerse más rápidamente en suelos más cálidos, pero tarda bastante en mineralizarse.
- Tipo de suelo. Los suelos que son naturalmente más fértiles tienden a tener mayores contenidos de materia orgánica debido a la mayor cantidad de materia orgánica tanto viva como muerta (biomasa) que se puede producir. Los suelos ricos en arcilla tienden a retener más materia orgánica del suelo que los suelos arenosos. Por estas razones, los suelos de limos y arcillas tenderán a tener mayores contenidos de materia orgánica que los suelos arenosos o graníticos. Los suelos en un lugar determinado tendrán un límite de captura de carbono antes de saturarse, lo que se define por su entorno físico.
- La humedad del suelo. Los suelos húmedos tienden a tener más carbono que sus contrapartes más secas. Los suelos con saturación de agua en depresiones húmedas tenderán a tener más carbono.
- Aireación del suelo. Los suelos muy disgregados (mejor aireados) tienden a perder carbono más rápidamente, pero una cierta porosidad ayuda a los procesos de mineralización.
- Topografía. Los suelos en la parte inferior de las laderas tendrán por lo general mayores niveles de materia orgánica, porque estas áreas son generalmente más húmedas y tienen un mayor contenido de arcilla. Las áreas mal drenadas también tienen tasas mucho más lentas de descomposición de materia orgánica y mayores contenidos de materia orgánica.
- Productividad. Cuanto mayor es el crecimiento de las plantas, más materia orgánica se pone a disposición del suelo (suponiendo que no se pierda). Cuanto más resistente es la planta, más lenta es la velocidad de descomposición y, por lo tanto, más altos son los niveles de materia orgánica del suelo.
- Gestión. Las prácticas de uso de la tierra y de manejo de la tierra también pueden influir en la cantidad de materia orgánica en el suelo. La gestión de la tierra afecta al carbono del suelo debido al equilibrio de los insumos de carbono con los productos (es decir, cuánta materia orgánica se produce, cuánto se retira y cuánto queda por añadir al suelo). Los usos de la tierra y los sistemas de manejo que generan más materia orgánica y la mantienen in situ tienden a tener mayores niveles de carbono orgánico en el suelo. Podemos aumentar el carbono del suelo implementando una serie de prácticas culturales, y podemos arruinarlo aplicando prácticas erróneas.
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| Salinización de un suelo debido al riego con aguas salobres en climas semidesérticos. Algunos árboles ya han empezado a mostrar síntomas de exceso de sodio. |
Los diferentes tipos de depósitos de carbono en el suelo, son fundamentales cuando se considera el manejo del suelo.
La naturaleza de los depósitos de carbono que se incrementan establecerán cuánto tiempo permanecerá en el suelo el carbono almacenado.
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| Ciclo de carbono del suelo. |
El carbono orgánico del suelo es una mezcla compleja de compuestos orgánicos en diferentes etapas de descomposición y, debido a que las diferentes formas de carbono se comportan de modo distinto, a menudo se agrupan en tres grupos distintos.
Los depósitos frágiles son aquellos en los que el carbono está presente en el material vegetal y animal fresco y en los microorganismos que se descomponen fácilmente.
Los depósitos lentos incluyen materiales orgánicos bien descompuestos llamados humus.
Los depósitos inertes son la fracción de carbono del suelo que es antigua, resistente a la fractura y en la última etapa de descomposición.
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| La quema de rastrojos tras las cosechas son prácticas que hay que desterrar, ya que generan enormes cantidades de dióxido de carbono atmosférico y dañan la estrucutura del suelo. |
Los suelos difieren, no sólo en el carbono orgánico total del suelo, sino también en la composición de las diferentes fracciones de carbono orgánico.
Los mejores suelos poseen un máximo de fracción lenta y bastante carbono en la fracción inerte, ya que esto maximiza la condición del suelo, su salud y su estabilidad.
La erosión del suelo parece eliminar preferentemente los materiales frescos y la fracción lábil de las capas superficiales ricas en carbono orgánico del suelo.
Es bien sabido que la mayoría de los sedimentos erosionados son depositados nuevamente cerca de las áreas de origen. La deposición de sedimentos enriquecidos en carbono conduce a la acumulación de carbono orgánico en zonas bajas, como fondos de valles o barrancos.
El carbono que ha sido erosionado, transportado y depositado puede estabilizarse por la interacción con otros minerales, como el calcio o el sodio.
Los procesos de erosión del suelo también generan grandes cantidades de dióxido de carbono que es liberado a la atmósfera, procedente, en su mayoría de los depósitos frágiles y superficiales.
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| El abandono de la agricultura en regiones donde las huertas se apoyan en terrazas genera erosión y pérdidas de suelo. Chivisaya. Candelaria. |
Las precipitaciones extremas, las lluvias torrenciales, inducen la descomposición súbita de los agregados del suelo, porque liberan el carbono que se encuentra encapsulado en los depósitos inertes del suelo, debido al impacto de las gotas de lluvia y al flujo extremo de agua, que removiliza intensamente la superficie del suelo.
Aunque existe una gran variabilidad temporal y espacial en la emisión de dióxido de carbono inducida por las lluvias torrenciales, parece ser que aquellos suelos que fueron antaño dedicados a la agricultura, pero que hoy se encuentran abandonados, son los más vulnerables.
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| Restauración de suelos dañados en zonas de gran pendiente mediante la construcción de bancales con biomasa residual. |
Hay otras condiciones ambientales que influyen en gran medida: la ubicación (es mayor en las zonas de gran pendiente y menor en zonas de fondo de valle), el manejo del suelo (los suelos sometidos a importantes procesos de laboreo, liberan grandes cantidades de dióxido de carbono), la humedad inicial del suelo (los suelos ligeramente humectados responden reteniendo más dióxido de carbono que los que han pasado temporadas muy secos), o las características del evento de lluvia (a mayor intensidad pluvial, mayor desprendimiento de dióxido de carbono).
Por tanto, los procesos de erosión del suelo, no solo son nocivos por la pérdida de nutrientes, sino porque generan una dinámica negativa en los suelos, puesto que liberan grandes cantidades de dióxido de carbono e impiden la mineralización del suelo.
La agricultura de conservación es el uso ajustado de la tierra para aumentar la productividad y satisfacer las necesidades de la población, evitando, reduciendo y controlando los procesos de degradación, a través del uso de tecnologías capaces y adaptadas a los sistemas de producción locales, conservando el suelo y el carbono que se encuentra en él.
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| La rotación de cutivos con pastizales es una práctica agraria que mejora el suelo. Monte de Ravelo. El Sauzal. |
La conservación de los suelos trae consigo el aumento de productividad en los sistemas de producción (aumento de cosechas, reducción de costos y de mano de obra).
El aumentar la cobertura vegetal del terreno para reducir el impacto de las gotas de lluvia, mantiene en mejores condiciones la superficie del suelo con el fin de captar y almacenar agua.
Al aumentar la infiltración del agua en el perfil del suelo es una forma elemental de reforzar la recarga del acuífero, la disponibilidad de agua para las plantas y reducir la escorrentía.
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| La plantación directa y la labranza cero mejoran la capacidad de retención de carbono de un suelo. |
El manejo adecuado de la escorrentía, es una forma complementaria de garantizar un destino seguro para el agua sobrante en lluvias muy intensas.
El manejo adecuado de la fertilidad del suelo y manutención de la materia orgánica, es una base segura para garantizar la productividad a lo largo del tiempo.
Para ello se aplican diferentes técnicas, como el manejo de los residuos de los cultivos y de las malezas que protege y alimenta la fauna del suelo, que a su vez produce y mantiene la porosidad del suelo.
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| Efectos de la erosión hídrica sobre el suelo desnudo de un viñedo. Los suelos desprotegidos son muy vulnerabñles a los efectos de la arroyada. |
La rotación de cultivos evita el aumento de plagas, malezas o enfermedades y para asegurar un sistema de raíces que penetren en el suelo a diferentes profundidades. Esto también conduce a una extracción más equilibrada de los nutrientes del suelo.
La labranza cero mejora la estructura del suelo manteniéndolo cubierto y facilitando la siembra directa.
Las prácticas de labranza de conservación dejan algunos residuos de cultivos sobre la superficie, lo cual incrementa la infiltración del agua y reduce la erosión.
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| Los cultivos de cobertura y los abonos verdes, así como los pastizales, son capaces de fijar grandes cantidades de carbono en el suelo. |
La plantación o siembra directa es una técnica de siembra o plantación sin labranza previa para la preparación de la cama de siembra, utilizando equipos o herramientas que colocan la semilla en el suelo a través del mantillo o la cobertura de residuos.
También las prácticas de la agricultura orgánica, que se basa en procesos naturales, prohíbe el uso de insumos agrícolas químicos y utiliza técnicas no agresivas para manejar el equilibrio de la población de malezas.
Si se gestiona correctamente, el suelo puede ayudarnos a reducir los gases de efecto invernadero y adaptarnos a los peores efectos del cambio climático. Pero si dejamos de cuidar el suelo, rápidamente podemos agravar los problemas relacionados con el cambio climático.
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| Terrazas de cultivo en zonas de gran pendiente. Chinamada. Tenerife. |
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