A pesar de que los arquitectos de la USDA Soil Taxonomy defienden que tal clasificación de suelo se basa en la categorización de los edafotaxa en función de sus propiedades intrínsecas, la inclusión a nivel de Suborden de los regímenes de humedad y temperatura de los suelos genera malestar a muchos taxónomos y cartógrafos de suelos. Las razones son obvias y tal clasificación edafoclimática hace aguas por todas partes. Un nutrido colectivo de expertos en la materia ha instado  a la USDA durante largo tiempo a abandonar tal criterio. Entiendo que por razones internas se nieguen a abandonarlo. Ahora bien, de no hacerlo su clasificación nunca será universalmente aceptada. Comenzamos a analizar el problema.

En nuestro post sobre la laurisilva canaria, ya insinuamos la dificultad que entraña la caracterización de los climas y edafoclimas. Os recomiendo que la leáis. Es obvio que desde ciertos puntos de vista, el edafoclima es una propiedad intrínseca de los suelos que afecta palmariamente tanto a los procesos edafogenéticos, como a su ecología y uso agropecuario. Parecería pues que puede utilizarse como criterio de diagnóstico. Empero existen razones de peso que generan que su aplicación engendre muchos más problemas que ventajas.

En primer lugar, los regímenes de temperatura y humedad, tal como se aplican en esta clasificación,  (en lace para bajar un pdf. la última versión de esta clasificación en inglés) son difíciles de estimar directamente en campo, por lo que suele requerirse extrapolar los datos a partir de estaciones meteorológicas próximas (cuando las hay). Del mismo modo, el que se clasifiquen los suelos a altos niveles de esta jerarquía taxonómica  utilizando los regímenes de humedad se me antoja un graso error que analizaremos seguidamente. Los regímenes de humedad se aplican a nivel de Suborden y de Gran grupo, salvo el régimen arídico, en el que entra ya a nivel de Orden (Aridisoles), además de a nivel de grupo. Por otro lado, los regímenes de temperaturas tienen su entrada a nivel de familia, salvo el régimen cryico. Con le excepción de éste último caso, tal hecho crea un problema menor. Veamos pues los aspectos básicos de tales criterios edafoclimáticos.

Regímenes de humedad. Se subdividen en 5 tipos: ácuico, údico, ústico, xérico y arídico (o tórrico). 

Regímenes de temperatura. Se Subdividen en 9 tipos: cryico, frígido, mésico, térmico, hipertérmico, isofrígido, isomésico, isotérmico e isohipertérmico.

A parte de los problemas metodológicos inherentes a su estima directa, cabe mentar que el uso de un escaso número de años con vistas a estimar el clima (lo cual ocurre en muchas estaciones meteorológicas), tal como lo hace esta taxonomía, no tiene ningún valor diagnóstico desde un punto de vista edafogenético, tan solo desde una perspectiva agronómica. La frecuencia con que acaecen ciclos y cambios climáticos, tiene como resultado que muchos (quizás casi todos) los suelos suelan pasar por varios regímenes distintos durante su evolución. En ambientes con una gran irregularidad climática interanual (como por ejemplo ocurre en los climas mediterráneos y muchos subtropicales) carece de sentido considerar el edafoclima usando unas decenas de años. Más aún, todo parece apuntar a que sus definiciones  se han extraído de las condiciones climáticas que se dan en EE.UU., las cuales no son extrapolables al resto del mundo. Por estas razones no nos parece correcto que se utilicen los solsticios de verano y de invierno. Por ejemplo, para el régimen xérico que caracteriza a los climas mediterráneos, se presupone que las lluvias caen principalmente en invierno, hecho que no ocurre en muchas áreas de la cuenca mediterránea. A menudo, las máximas precipitaciones no se dan en invierno, sino en otoño, (como ocurre en Madrid) y/o primavera, por lo que no es infrecuente que, en muchas áreas de la Península genuinamente mediterráneas, habría caracterizar a sus suelos como ústicos (característicos de los ambientes subtropicales) y no como xéricos. De hecho, que en cierto mapa publicado sobre los suelos de España a escala 1:1.00.000 (producto que resulta ser,  un semiplagio del oficial de la FAO al que se ha superpuesto otro con los mencionados regímenes) albergue una mezcolanza incoherente de “xéricos” y “ústicos”, no tiene el menor sentido.

Reitero que no es una crítica personal, sino que la mantienen muchos edafólogos que apelan a no incluir los regímenes de humedad y temperatura en las taxonomías de suelos. Resulta lamentable que una clasificación excelente, desde el punto de vista estructural, mantenga tales criterios diagnósticos que le restan valor con vistas a ser utilizada fuera de los Estados Unidos de Norte América.

Juan José Ibáñez

Lo que E. G. Gobbágy y R. B. Jackson denominan tipos funcionales de vegetación, es decir bosques, matorrales y pastos, tienen una gran repercusión sobre como se distribuye verticalmente el carbono orgánico del suelo (COS).  Cuando se estima el contenido de los 20 cm. superficiales en relación al primer metro del perfil detectan un promedio de 33%, 42%, and 50% en formaciones para matorral, pastizal y bosque, respectivamente. En los matorrales el contenido de COS para el segundo y tercer metro fue del 77% respecto al primer metro, mientras que en los bosques y pastizales alcanzó el 56 y el 43% respectivamente. Es decir, no se mantenía el patrón detectado en el primer metro.

Contenido de carbono orgánico para el primer metro en función de los tipos estructurales de vegetación

Primer metro del perfil del suelo: Matorrales › pastizales › bosques

Segundo metro del Perfil del suelo: Matorrales › pastizales ≈  bosques

Tercer metro del Perfil del suelo: Matorrales  › bosque › pastizales

La distribución media de COS en profundidad estaba estrechamente correlacionada con la vegetación y en menor grado con el clima, empero lo contrario ocurría con los contenidos. En otras palabras el contenido de materia orgánica dependía fundamentalmente de la región bioclimática, mientras que su distribución de los tipos estructurales (mejor que funcionales) de la vegetación.  Para el caso de los matorrales, la distribución vertical de COS era más homogénea en los que aparecían en clima árido (0-250 mm. de precipitación anual) que en los semiáridos (250-500 mm. de precipitación media anual). En el caso de los bosques, la variación en el rango de las temperaturas medias atmosféricas tenía importantes reprecisiones, especialmente en los horizontes superficiales. Así, en los bosques húmedos la proporción de COS que contenían los 20 cm. superficiales fluctuaba del 57% en climas fríos, al 40 en los tropicales.

A nivel de la edafosfera, un perfil medio de la distribución de raíces en el suelo por tipos estructurales de vegetación, seguiría la siguiente secuencia Matorrales > bosques > pastizales. Por el contrario, la distribución de COS sería la siguiente Matorrales > pastizales > bosques. Este hecho podría ser explicado por la ya mentada razón biomasa aérea/biomasa edáfica para estos tipos estructurales de vegetación, mucho más alta en los bosques que en los pastos. Por ejemplo, la razón inversa biomasa edáfica/biomasa aérea en pastizales bajo clima templado oscila entre 3 y 4, mientras que en los bosques bajo el mismo tipo de clima es de 0.26.

 Por otro lado, la composición de la biomasa es una factor que debe terse muy en cuenta. El contenido de lignina (muy resistente a la descomposición) es, lógicamente, mucho mayor en bosques que en pasto, lo que podría también dar cuenta, al menos en parte, de las diferencias encontradas por Gobbágy R. B. Jackson. Una gran cantidad de lignina y elevadas razones Biomasa aérea/biomasa edáfica caracteriza a las estructuras arbóreas, por lo que, lógicamente deberían tener mucho más COS en los cm. superficiales que bajo ellos. Reiteramos que, la distribución relativa de COS a lo largo del perfil esta condicionada por el clima, siendo mayor en ambientes cálidos que en los fríos y en los secos que en los húmedos. Reiteramos que el efecto del clima en superficie es reemplazado por el del contenido de arcilla en los horizontes profundos.  A pesar de todo, dentro de un mismo tipo estructural de vegetación, la temperatura media imprime su huella sobre la distribución relativa del COS en el perfil. Así, en los bosques sigue en gradiente latitudinal de ambientes fríos a cálidos, en lo que concierne  a una distribución más penetrante del COS. Este patrón esta en consonancia con el reparto de la materia orgánica en el mantillo/suelo mineral, que desciende desde los bosques bajo clima templado hacia los tropicales. Y recordemos que un aumento de la temperatura incrementa ostensiblemente la  tasa de mineralización en los horizontes superficiales.

Así pues, los cambios de usos del suelo, no solo afectan al contenido y distribución de COS en los horizontes superficiales, sino también en los profundos. Así, por ejemplo, se constató que las repoblaciones con pinos en Nueva Zelanda en zonas naturalmente ocupadas con pasto generó un reparto más superficial del COS, tras veinte años. Del mismo modo, ha sido demostrado que, la introducción de especies herbáceas foráneas en las sabanas colombianas incrementaron substancialmente el almacenamiento de COS.

Un hecho al que aluden acertadamente E. G. Gobbágy y R. B. Jackson, es que debido a que la estabilidad de la COS en profundidad es muy alta (dependiendo a veces de los tipos estructurales de vegetación) puede dejar su huella mucho después de que se haya producido un cambio de uso, introduciendo ruido en este tipo de análisis.

El contenido total de COS en el suelo incrementa en función le la cantidad de precipitaciones y de arcilla, descendiendo en función de la temperatura. Obviamente, las variables climáticas mentadas afectan fundamentalmente a los horizontes superficiales y la textura a los profundos. Demos recordar que la tasa de mineralización del COS de los horizontes profundos es mucho menor que la superficial, por lo que es más resistente a los vaivenes climáticos.  Del mismo modo, las fluctuaciones de la temperatura se atenúan en gran medida con la profundidad, siendo despreciables a más de un metro.

En el citado trabajo, con vistas a concretar las repercusiones del clima y la vegetación sobre la cantidad de COS, agruparon los perfiles de suelos en función de los grandes tipos climáticos y estructurales de vegetación. De este modo, pudieron comprobar que el porcentaje de COS de los 20 cm. superficiales respecto al total que alberga el primer  metro del perfil fluctuaba desde el 29% en matorrales bajo climas árido-fríos hasta el 57% en bosques húmedo-fríos. Del mismo modo, para un tipo climático concreto, el COS se distribuía a mayor profundidad siguiendo la siguiente secuencia: matorral › pastos › bosques. Tales tendencias fueron estadísticamente significativas. En cualquier caso, los efectos de la vegetación fueron más importantes que los del propio clima.

El análisis daba lugar a plantearse la hipótesis (fuertemente corroborada por los datos) de que la relación biomasa epigea/biomasa radicular en combinación con  la distribución vertical de las raíces afectan en gran medida la distribución del COS en profundidad. El contenido de COS para los tres metros del perfil alcanzó la estima 2344 Pg, es decir el 56% más que los 1502 Pg que se obtenían para el primer metro (este último coincidía con el obtenido por otros autores).  Nótese la gran infravaloración de las estimas generalmente utilizadas que raramente suelen alcanzar la profundidad de un metro ¡tremendo error!

El contenido global de COS para el segundo y tercer metro alcanzaban en promedio, a nivel mundial, las cifras de 491 y 351 Pg. Del mismo modo, los biomas con mayor contenido de COS entre de 100 a 300 cm. de profundidad fueron los bosques tropicales de hoja perenne (158 Pg.) y la sabana tropical (146 Pg.)

En consecuencia, cabe destacar la enorme importancia de las estructuras de la vegetación (pastizales, matorrales y bosques) en la distribución vertical del COS en el suelo, por lo que cabe inferir el gran impacto que tienen los cambios de usos del suelo sobre la manera en que la materia orgánica se distribuye en el perfil. 

E. G. Gobbágy y R. B. Jackson, mencionan en su discusión los problemas inherentes para estimar el perfil de la materia orgánica de los suelos, por cuanto en el mejor de los casos casos, la analítica solo se realiza para los horizontes incluidos en el primer metro del perfil, lo cual, como ellos demuestran subestima el contenido de COS en gran medida. Ya hablamos en otras contribuciones sobre la imperiosa necesidad de ampliar las fronteras del suelo con vistas a incluir también lo que hoy se considera regolito. Cuando una asunción pasa a ser considerada como un dogma, la ciencia no progresa adecuadamente. Y estamos frente a tal situación. Necesitamos una nueva concepción de suelo, ya que se está constatando una y otra vez que el suelo no se circunscribe al metro o dos metros superficiales, como se asume desde hace muchas décadas. Tanto desde el punta de vista de la ciencia básica, como aplicada no se puede cerrar los ojos ante tal evidencia. Ya criticamos los daños que entrañan convertir nuestras teorías en dogmas. Desde esta perspectiva se requiere un cambio de paradigma. Diversas iniciativas internacionales impulsan a caminar en esta dirección. Sin embargo, la inercia de los edafólogos impide que entiendan que se trata de un cambio conceptual inevitable que podría haberse realizado ya hace mucho tiempo, si la edafología no hubiera progresado al amparo de la agronomía.

Los resultados aquí mostrados cuestionan también ciertas prácticas llevadas a cabo con efecto de secuestrar carbono de la atmósfera. Por ejemplo, si los matorrales distribuyen mejor el carbono en profundidad que los bosques (y por tanto ralentizan su reciclado, como hemos podido observar): ¿Por qué repoblar con arbolado y no con matorrales?, al menos en ciertos ambientes (incluyendo quizás a los mediterráneos secos). En lugar de considerar el carbono total, lo que debemos hacer es tener en cuenta como podemos incrementar el pool de las formas más estables que, corresponden en la mayoría de lo casos a la que se presenta en los horizontes profundos.

Por último, a la luz de estos resultados, también debe preguntarse acerca de los profundos efectos sobre las reservas de COS que implican los cambios de uso del suelo.

Mil gracias chavales por este estudio. Otra cosa es que los políticos y expertos no hagan buen uso de el, cuando no lo omiten.

Juan José Ibáñez