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jueves, 01 de febrero de 2007

Este post va dedicado expresamente para estudiantes, aunque refrescar la memoria nunca viene mal a nadie.  Desde nuestra mas tierna infancia nos enseñan que gracias a la luz se produce la fotosíntesis.  Pero como sigo insistiendo que hacer simplificaciones no es bueno y ya me van conociendo como profesor, el título y la luz tienen sus secretos.

 

Como bien dicen los físicos, la luz que recibimos se conforma por un conjunto de radiaciones, que al clasificarlas, para establecer su energía, se indica su longitud de onda expresada en nanometros (nm).  Cuanto mas bajo es el valor, mas alta es la energía portada.

 

Así decimos que las radiaciones del espectro infrarrojo (longitud de onda mayor de 700 nm) nos proporcionan fundamentalmente calor.  Las del espectro ultravioleta (UV) tienen mucha mas energía y una longitud de onda inferior a 400 nm.  Su energía ya nos “irritan y queman la piel” porque es mucho mas alta.  Entre medias se encuentra el espectro mas familiar “el visible”.  Lo llamamos así porque determinados pigmentos que tenemos en nuestros ojos se activan ante ese conjunto de radiaciones.  Ademas, el Sol aporta radiaciones de otras bandas del espectro, pero están fuera del objeto de este trabajo.

 

Cuando el sol incide sobre un objeto sólido,un líquido o un gas, un cierto conjunto de sus radiaciones puede ser absorbido por las moléculas constutuyentes del objeto iluminado, sus electrones se agitan más de lo normal, se energetizan e incluso saltan de su orbital y de la molécula misma (se genera un radical y un flujo electrónico). Y no andamos alejados de los conocidos “radicales libres”, pero esto es otra historia....

 

La Ozonosfera (una capa entre otras, que configura la cubierta gaseosa de la Tierra) es rica en una molécula llamada ozono O3 que entre otras cosas tiene de especial su capacidad para absorber una gran cantidad de radiaciones UV.  La disminución del grosor de esa capa por acción de determinados compuestos como los óxidos de Nitrógeno (NOx) hace que llegue a nosotros (la Troposfera es el ámbito de la atmósfera donde vivimos) mas cantidad de radiaciones UV de lo debido.  Las autoridades sanitarias se preocupan ante el hecho. Fíjense en los factores de protección de las cremas solares, cada año más altos (cada año el sol nos hace mas daño en la piel) que nos recomiendan los Dermatólogos.  La energía de las radiaciones UV es cada año más elevada, y genera, entre otras muchas cosas, irritación y quemaduras en la piel y mutagénesis en unas células especiales (melanocitos), con lo que determinadas personas llegan a sufrir cáncer de piel (melanomas) por exceso de exposición a estas radiaciones solares. También puede producirnos ceguera.  Pero ciertas personas se exponen “de cuerpo entero” a este tipo de radiaciones, porque es muy “chic” estar morenas... La moda es la moda.


También hace daño a los vegetales. Lo llamamos estrés lumínico. Al recibir sobre las hojas un exceso de energía, portada por las ondas de las radiaciones UV, el sistema fotosintético ubicado en las membranas de los plastos sufren un daño creciente (se agitan tanto que se generan radicales libres, las unidades funcionales, los fotosistemas, se desubican de sus membranas, se desorganizan sus estructuras multi-moleculares y se degradan sus moléculas, incluyendo las clorofilas y los sistemas de transferencia electrónica, además de las mas de 50 proteínas de apoyo).  La planta muere

 

Si se aparecen radicales libres, se activan sistemas bioquímicos defensivos, sivamos a mayores y solo se desubica el PSII el daño es temporal, pues la planta puede llegar a reproducirlo y reinsertarlo en el tilacoide, pero si también afecta al PSI la situación es irreparable y la planta muere.  Estas son acciones con consecuencias agronómicas asociables al “cambio climático”,  que se agrava, en la medida que la “capa de ozono” adelgaza.

 

El incremento del aporte al suelo de radiaciones UV, tiene sus “inconvenientes”, pero también sus “ventajas”. Dentro del primer apartado aparece la capacidad mutagénica sobre bacterias y hongos y otros seres fitopatógenos claramente aceptada (las radiaciones ultravioletas son capaces de afectar al genoma, pero no es la única causa actual que ejerce esta acción).  En el otro lado de la balanza hay que recordar con gran atención a un sistema defensivo bacteriano verdaderamente interesante, usado para defender a su “cromosoma bacteriano” de la mutagénesis (recordemos que la aparición de estos grupos biológicos se remonta a periodos anteriores a la fotosíntesis, cuando la atmósfera no tenía oxígeno ni ozono y el régimen de radiaciones UV era verdaderamente intenso): bacterias y hongos sintetizan melaninas capaces de captar preferentemente este tipo de radiaciones gracias a electrones que se mueven dentre de sus grandes orbitales moleculares.

 

Las melaninas, son macromoléculas de naturaleza poliaromática que se sintetizan en estos seres gracias a una ruta bioquímica conocida como la vía del ácido shikímico que, si inicialmente se responsabiliza de la producción de aminoácidos fenólicos, luego tiene una cantidad de "salidas biosintéticas como la síntesis de hormonas del grupo del indol-acético, la producción de ligninas vegetales y de melaninas (animales, vegetales y microbianas).

 

La activación de esta ruta en bacterias y hongos está muy influida por la dosis de radiaciones UV que reciben. Por ello se concibe como una respuesta defensiva, incluso en los melanocitos humanos (por eso nos ponemos morenos, cuando la melanina se difunde en la piel y nos salen lunares cuando no lo hace).  Sin embargo, el proceso defensivo no se frena rápidamente en las bacterias.  Las melaninas ocupan un gran volumen dentro de un recinto limitado y hay que dar salida a los excesos de producción.  Para permitir la continuidad del proceso bioquímico defensivo (hasta que se pare el mecanismo de síntesis), las bacterias lo segregan al medio externo inmediato, con lo que se construye un hábitat defensivo que protege a la colonia de posibles mutaciones.  Tiene también sus ventajas, ya que al funcionar como un gel con baja velocidad de degradación, su acumulación en el suelo puede ser significativa, ya que lo producen muchos individuos y todos a la vez...   Bueno, hablando de radiaciones ya he encontrado una fuente de fenoles en el suelo distinta de la lignina. Las bacterias y los hongos son muchos en número... y se extraen junto con los compuestos húmicos...

 

Retomando el tema pasemos a hablar de la banda del visible. La llamamos así porque los pigmentos de nuestros ojos son sensibles a ellas, y con ellas nos recreamos. Pero porqué? Al igual que con las radiaciones UV, cuando el conjunto de radiación del espectro visible ilumina un objeto ciertas radiaciones quedan absorbidas. Evidentemente en espectro de radiaciones que se reflejan se carece de la radiación absorbida y como consecuencia vemos los colores.. o Vds nos leen cada día (son nuestras amigas).  Como en verano llegan mas radiaciones y con mas intensidad (solo es una cuestión de posiciones relativas entre el Sol y la Tierra), la vista se nos alegra mas que en invierno y sentidos tocados por “una melodía de colores mas cálida”. Claro que ahora no es precisamente el suelo nos que nos atrae. Son otros sólidos...

 

Como me siento frívolo ante tal perspectiva, voy a hacer un cambio de nombres. Los fotosistemas que antes denominé PSII y PSI, ahora les llamaré respectivamente P700 y P680, solo para recordar las longitudes de onda a las que, estas organizaciones biológicas presentan máximos de absorción de energía dentro del espectro visible.   De paso digo que para la mayoría de las plantas (salvo honrosas excepciones, ya que la vida es dura para ellas) existe un rango específico de radiaciones del espectro visible que impulsan la fotosíntesis: 680-710 nm..  Es para entendernos.

 

Sin embargo existen estrategias verdaderamente apasionantes, cuando miramos hacia la fotosíntesis de las especies vegetales marinas y la productividad generada por algas y  fitoplacton.  Ya dije que las radiaciones del visible (como el resto) son absorbidas por las moléculas, también las del agua, dulce y marina.

 

A partir de una determinada profundidad, el espectro del visible manifiesta deficits en radiaciones del visible de longitud de onda más larga (justo aquellas a las que absorben los “PS”).  Claro a las plantas acuáticas se les plantean dos opciones, o subir mas arriba o buscar otras estrategias diferentes de “captura de luz”.  Pero si “suben” se pueden encontrar con algún predador de esos grandotes, con lo que la especie desaparecería (simplemente les recuerdo que en el mar la pirámide de productores y consumidores es paralela a la de la tierra firma). 

 

Mejor nos quedamos abajo... pero no llega las radiaciones... Entonces generaron estructuras diferentes y sintetizaron unos pigmentos complementarios (los dos “PS” famosos nunca faltan). Les reconocemos porque, al igual que las clorofilas dan color verde a “nuestras plantas terrestres” a las algas el color rojo, pardo o verde-azulado se lo proporcionan otras moléculas que se llaman ficoeritrinas (rojo), ficocianinas (azul), ficourobilinas (naranja), feoficobilinas (pardo) o ficobiliviolina...  sensibles a longitudes del visible mas cortas (cuyo límite inferior parece estar en los 545 nm.). A estos nuevos accesorios bioquímicas se les llama “aceptores energéticos terminales”. Y toda la organización fotosintética sustituye el nombre de cloroplasto por el de ficobilisoma.  Todo el conjunto se puede ver en http://www.chm.bris.ac.uk/motm/oec/motm.htm. Y ellas ampliaron en rango de sensibilidad. Ahora hablamos de un rango entre 565 u 710 nm..

 

En las plantas existe un segundo rango de radiaciones, menos “popular”, próximo al espectro infrarrojo (IR) que afectan al fotoperíodo vegetal.  Si lo digo en palabras llanas, las plantas saben “leer” la intensidad y el tiempo de duración diaria de este tipo de radiaciones.  Así, conocen cuando se alarga o se acorta el día.  De esta sencilla manera se ponen en marcha mecanismos hormonales que condicionan sus distintos momentos fenológicos, soben cuando entallar, iniciar la floración o madurar el fruto o granar y cuando deben de morir.  (lo dicho en forma poética encierra un enorme esfuerzo de investigación por parte de fisiólogos vegetales, bioquímicas e ingenieros agrícolas y forestales, además de muchas otras profesiones entre las que destaco los productores de plantas en invernaderos.  ¿No se maneja con éxito el fotoperiodo en avicultura?

 

Por poner un ejemplo de su conocimiento dse eriva la disponibilidad que tienen los agricultores del uso de hormonas vegetales.  Sin embargo he de decir que el conocimiento del fotoperíodo a efectos utilitarios esta poco explotado en el mundo vegetal. Quizás podríamos investigalo para las producciones agroenergéticas. Los expertos en Fisiología Vegetal tienen la palabra.

 

El manejo del espectro, a pesar de su importancia, está poco explotado en el ámbito de la síntesis de polímeros plásticos de uso en invernaderos.  Fundamentalmente se maneja el área PAR, y abarca el uso de nuevos polímeros plásticos, que entre sus objetivos, además de los de resistencia al viento o a la lluvia, emplean este índice en sus investigaciones para conseguir que las radiaciones del extremo del espectro visible, las UV  pueden ser captados y reemitidas en la banda del visible, para incrementar la fotosíntesis...  Con ser excepcionalmente complicado, a veces la distancia entre los investigadores que se dedican a la producción de plásticos y los expertos en fisiología de la producción es demasiada.

 

Un tercer rango de radiaciones solares es el del infrarrojo, radiaciones que nos aportan fundamentalmente calor. No digo que las otras no la hagan. Asi a objetos mas oscuros, mas absorción de radiaciones, y todos sabemos que cuando los suelos están húmedos, se oscurecen, y la capacidad de retención de estas radiaciones se incrementa, (pero en invierno nos llegan pocas) ...

 

Pero con la primavera después del frío invierno, las radiaciones del infrarrojo aumentan en cantidad y tiempo de iluminación.  Y el incremento de temperatura afecta tanto a la troposfera como al suelo.  En estas condiciones las bacterias y el resto de los componentes del edafón reviven... es el momento de la germinación.

 

Pues bien, con lo dicho, los futuros expertos en producciones bajo plástico y en forzado deben de recordar que un incremento de la temperatura del suelo/sustrato/soporte incrementa la actividad metabólica no solo de las semillas sino también de las raíces y con ello la capacidad de trabajo de los transportadores de los tricblastos... Claro, debemos de recordar que es allí, y no solo en las hojas, donde se encuentran los puntos clave de la productividad.

 

Como alguien habrá leído lo anterior se preguntará, ¿y el recalentamiento de la atmósfera?  Pues bien, en la troposfera existen también gases capaces de absorber las radiaciones del espectro infrarrojo.  Entre ellos está el CO y el CO2.  Como consecuencia de la reemisión de la energía captada al ámbito troposférico, la temperatura ambiental se eleva.  Y eso lo sufrimos todos cada vez mas.  Pero recuerden no es suficiente producir más, el objetivo es retirar mas CO/CO2 de la atmósfera y almacenarlo en el suelo.  Esa si es una buena política ambiental, y en ello trabajamos.

 

Saludos cordiales,

 

Salvador González Carcedo

 

13:55 | gestionado por Juan José Ibáñez | Enviar comentario (2)

Ya en Textura, estructura y agregación de Suelos. 1. Revisión de conceptos (Salvador González Carcedo). establecíamos que la generación de estructuras, o estructuración del suelo es un proceso edafológico a considerar en el contexto general de la edafogénesis que está regido por factores de formación y es afectado por el resto de los procesos formadores, propios cada suelo, como cualquier otro proceso.

 

Mientras que en el post 2.a 1 de esta serie, referido a estructuras texturales, hablamos de procesos de formación, fundamentalmente físicos y químicos (que no excluimos en este nuevo apartado dada la importancia de la matriz mineral) ahora debemos de recordar que el “suelo natural” fue definido por Widnograsky como la consecuencia de una actividad biológica.  Siendo coherentes, en la formación de las estructuras agregacionales tendrá suma importancia conocer quienes son, cómo funcionan y se comportan los actores biológicos.  Es decir, debemos de hacer intervenir al FACTOR BIOLÓGICO DE JENNY,  en toda su extensión, pero hoy no para producir alimentos, sino para construir estructuras.  Veamos como trabajan los seres vivos.

 

Este factor biológico, implicado en el proceso de estructuración del suelo, y a efectos de análisis comportimental, me atrevo a subdividirlo, en primera instancia, en los componentes vivos que viven sobre el suelo (los vegetales) y los que viven en el suelo (edafón).


 

De la vegetación, es obvio que las plantas están sujetas al impacto de los Factores Climáticos (¿debiéramos de decir ambientales o agrarios?), sin olvidar las interrelaciones suelo planta y las posibles interacciones inter-plantas y cómo no, con el edafón.  Pero está meridianamente claro que la zona de impacto directo y activo recibe un nombre concreto: la rizosfera.  De forma indirecta hablaremos del área de influencia donde queda depositada su necromasa (pero la planta no dejó protagonismo para la historia).

 

Si nos ceñimos al edafón aparece otro escenario distinto y extraordinariamente activo y complejo, limitado espacialmente (aunque no ceñido necesariamente a los 25 primeros centímetros como dice nuestro bien querido y tenaz Administrador).  En él, de los componentes mayoritarios, de cuya actividad biológica se deriva la formación de las estructuras agregacionales podemos distinguir en primer lugar la macro y mesofauna, cuya actividad básica es la demolición de las grandes estructuras orgánicas que cada año recibe el suelo Curso avanzado sobre Biouímica del Suelo 3.1. (Salvador González Carcedo) Desde los materiales orgánicos hasta el concepto de humus. a) La acción animal, y cuya consecuencia es la defecación. En segundo lugar y en cuenta su número y especial capacidad para transferir, transformar y metabolizar componentes orgánicos, distinguimos a las bacterias y los hongos.

 

Revisemos y reflexionemos conjuntamente.

 

Muchos conocemos que las plantas hacen dos cosas importantes en su ámbito radicular:

 

·         EXCRETAN a la rizosfera compuestos que proceden directamente del fotosintato y QUE ESTIMULAN LA ACTIVIDAD MICROBIOLÓGICA: son los rizodepósitos. Al menos de dos componentes mayoritarios en número y en actividad del ámbito rizosférico responden de forma inmediata incrementando su actividad: bacterias y hongos.  Las consecuencias derivadas pasa por la formación de ingentes cantidades de glicoproteinas que se usan en la conformación del glucocáliz, y que como ya dijimos, tienen capacidad adherente. Además estos componentes biológicos producen una cantidad importante de excretas metabólicas, muchas de las cuales tienen capacidad quelante (cetoácidos), compuestos orgánicos destinados a autoabastecerse de nutrientes inorgánicos (caso del ácido cítrico respecto del Fe unido al fosfato) o de enzimas, componentes bioquímicos con capacidad catalítica muy rápida capaz de satisfacer a un ritmo determidado las demandas nutricionales microbianas inorgánicas (caso del Fosfato o del sulfato) y orgánicas (caso de monosacáridos y aminoácidos) (recuerdo que las bacterias adquieren nutrientes orgánicos, Ana).

 

·         EXCRETAN al suelo sus mucílagos que permiten proteger la cofia o pilorriza, evitando de esa manera el daño frente al esfuerzo mecánico de la planta, al ordenar palnar y paralelamente (mediante fluidificación del medio) a las arcillas respecto al eje radicular y estabilizarlas de una manera permanente, en su entorno (por eso cuando urgaamos en un perfil podemos distinguir donde estuvo una raíz).  Además en los casos en que la densidad de número de plantas es alta (caso del cultivo del maíz por ejemplo) los mucílagos radiculares que llegan hasta la superficie, adquieren una nueva función, la de retener el agua que se condensa por las noches (ocupando una función que muestran otros seres vivos tan lejanos como los líquenes) y generando una despensa de agua significativa para la planta que puede alcanzar hasta el mediodía.  

 

Además las plantas CEDEN al suelos su NECROMASA, LO QUE OBLIGA A TRABAJAR a un inmensa diversidad de pequeños animales con mandíbulas.  Como consecuencia de su actividad se generan cantidades muy importantes de coprolitos, de elevada biodegradabilidad que ejercen primero los hongos y luego las bacterias.

 

Cuando el número de CADA GRUPO MICROBIANO rebasa la capacidad de ocupación de sus microhábitats (lugares específicos del suelo donde “caben” y desarrollan su actividad), nuevos individuos entran en escena: un inmenso ejercito de predadores, como los ácaros, Y los nematodos, desarrollando esa gran red trófica que el suelo ha permitido constituir y que denominamos edafón.

 

Hay un factor que, hoy, no quiero dejar relegado, el contenido en O2 del suelo (ya hablaremos del resto en otro momento).

 

Hoy, es evidente que vegetales y edafón están constituidos mayoritariamente por seres aerobios y en consecuencia debemos de insistir que los procesos y acciones exigen metabólicamente al O2.  Pero en ningún caso digo que el nivel del O2 demandado y presente en la atmósfera o en la solución del suelo tenga que ser el mismo para todos ellos, pues sería negar la evidencia. En consecuencia, el contenido en O2 del suelo es una base para la distribución vertical de las especies, una forma de supervivencia. Por ello, para buscar determinados procesos deberemos de determinar previamente donde se encuentran sus actores en el suelo.  Y tiene suma importancia en esta distribución del O2 y sus flujos de renovación en el interior del suelo tanto el componente textural como la estructuración que adquiere, de acuerdo con los mecanismos de formación presentes en cada suelo.

 

Pero admitirlo sin mas, sería ignorar de donde venimos (altas temperaturas y atmósfera sin O2) o todo el proceso de Evolución hasta nuestra situación actual, que ha ido dejando rastros de componentes vivos y formas de adaptación vegetal (acuática y terrestre) y edáfica cuya capacidad de adaptación a distintas tasas de O2 es evidente (extremófilos anaeróbicos, aeróbicos/anaeróbicos facultativos, seres con cadenas respiratorias cianuro resistentes y un largo etc, que, aunque interesante, no es motivo, al menos por ahora de ampliación escrita). 

 

Esta reserva biológica “durmiente” explica la activación de procesos anaeróbicos, en el mismo momento en que por circunstancias (naturales o técnicas) el suelo se satura en agua.  Este hace atractiva la investigación, en ámbitos especiales como determinadas áreas del litoral, sometido al influjo de las mareas.  o los suelos dedicados al cultivo del arroz, dada su inundación temporal. 

 

Rcuerdo que echar a alguien de su casa cuesta un montón, y tampoco se ha podido con los anaerobios y a los extremáfilos del suelo. La naturaleza solo ha limitado su actividad.  Mucho cuidado, no elevemos su número de manera innecesaria...

 

Con todo lo expuesto estoy evitando, de forma expresa, limitar nuestro concepto de estructura agregacional al “epipedón ágrico” aerobio estricto, e incluso al medio edáfico hipóxico y anerobio/facultativo. Las “estructuras agregacionales” también se forman en medios líquidos y/o por procesos anaeróbicos o extremófilos. Otos ámbitos del conocimiento les dan el nombre de flóculos y al proceso se le llama floculación.  Esto no es ajeno a la Ciencia del Suelo, y tendré que recordarlo desgraciadamente más de una vez, dado los tratamientos a los que sometemos a los residuos orgánicos (fermentaciones anaeróbicas, metanogénicas, compostaje...) y que por uno u otro camino, acaban en el suelo, guste o no, con o sin las bendiciones de la legalidad constituida (argumento al que se aferran los poderosos, los científicos mediocres que no quieren ver mas allá de los conocimientos que “interesan” y los interesados en el uso particular de la ciencia para sus propios fines).  El análisis de la floculación en ámbitos como los procesos de depuración de las Estaciones EDAR está muy de actualidad.  Ya es hora de que incorporemos sus resultados, ¡digo yo!,  a nuestro acervo congnitivo y docente.

 

Para no cansarles, y haciendo honor al título dado a este post, en el suelo encuentro (sin excluir nuevas aportaciones lógicas) cuatro grandes tipos de estructuras agregacionales. las cuales clasifico, según los actores que las generan, en:

 

·         "Coprolitos" conformados dentro del intestino de los pequeños animales y una vez ubicados en el exterior.

·         Agregaciones rizosféricas” o formas derivadas de la acción adherente de mucopolisacáridos vegetales radiculares.

·         Agregaciones fúngicas” o formas generadas por hongos. Podemos incluir aquí a los las costras que generan los líquenes (aunque no tengo claro todavía si las sustancias adherentes las producen el hongo o el alga).  Pero toda clasificación es susceptible de mejora, sobre todo si me ayudan Vds.

·         Agregaciones bacterianas” o formas generadas por colonias bacterianas.  La peculiar morfología de los actinomicetos es de particular importancia para generar situaciones mixtas entre agregaciones de origen bacteriano y fúngico. La naturaleza aerobia o anaerobia de los procesos de fermentación, también.

 

Si Vds creen que pienso únicamente en compuestos orgánicos, siento defraudarles. Las estructuras agregacionales están basadas fundamentalmente en la capacidad del componente adherente (en las estructuras texturales le llamamos cementante por su proximidad aplicada al mundo de la construcción), para unir lo que encuentre en su camino, sea orgánico, inorgánico, vivo o muerto...

 

Esta capacidad de adherencia de origen biológico es conocida desde siempre y la seguimos utilizado. ¿Quién no se acuerda de la goma arábiga, o del fijador de los sellos de correos o del engrudo de almidón? Alguien me puede decir que no ha pecado alguna vez en su vida dejando algunas mucoproteínas “nasales” debajo del tablero después de haberlas manoseado insistentemente, sobre todo si está esperando a que el semáforo se abra?. ¿O es que no han sido niños alguna vez y su madre no les reprendió?  Ahora lo que ocurre es que esta capacidad de adherencia la vamos a aplicar a “pegar trocitos de madera con unidades texturales de un tamaño vario y seres vivos varios que han decido que aquella será su casita”  También los seres vivos se dedican a la construcción.

 

Gracias por atenderme, excuso mi pesadez y no saben lo que alabo su curiosidad por mis escritos.  Hoy  “necesito una dosis de ego” como me decía un alumno después de salir del examen. 

 

Otro día desgranaremos a las estructuras agregacionales desde otras ópticas, y ya me dirán si tengo o no razón de separarlas de las texturales, aunque sea solo por marcar diferencias.

 

Saludos cordiales,

 

Salvador González Carcedo

13:01 | gestionado por Juan José Ibáñez | Enviar comentario (2)

Dijimos en post 1 de “revisión de conceptos” la estructuración del suelo (generación de estructuras) es un proceso edafológico a considerar en el contexto general de la edafogénesis.  Como consecuencia, debe de estar regido tanto por factores de formación como ser afectado por el resto de los procesos formadores, propios cada suelo y por ello debemos centrar nuestro objetivo de análisis.

 

Por definición, una estructura textural es aquel producto de estructuración que se conforma con las partículas minerales (salvo excepciones) que están presentes en un ámbito determinado (el suelo, una hormigonera...).  Prever y evaluar las posibilidades de formación de estos “constructos” exige conocer los materiales de partida, los procesos que condicionan la aparición de las fracciones de materiales heredados/alterados/neoformados en un determinado lugar y la modulación derivada de la intervención de los factores de formación predominantes.

 

De esta forma, no solo se justifica la situación presente, o se interpreta el pasado paleoedáfico. También se podrá prever la orientación del proceso de estructuración textural en el futuro y las consecuencias funcionales que se deriven del uso de ese suelo. Además, su conocimiento permitirá establecer las posibilidades de intervención técnica y la valoración, para su posible aplicación, de nuevas tecnologías emergentes que incrementen determinadas propiedades de uso del suelo distintas a las agrarias, y en la misma medida en que, que se edifica en cualquier lugar, sin tener demasiado en cuenta mas que la “resistencia del “terreno”, se ocupa con carreteras, autopistas y un largo etc.. No hay más que recordar todos los aspectos que conducen al “sellado del suelo”.

 


Por todo lo expuesto puede ser muy útil establecer las bases científicas claras de evaluación de los siguientes apartados (seguro a nuestros lectores se le ocurren algunas más):

 

·         Susceptibilidad a la alteración física de los materiales que configuran los componentes del Horizonte R o en su caso del C en función de su argilogenia (capacidad de génesis de arcillas heredadas), teniendo en cuenta los factores (sobre todo climáticos) de formación de suelos.  Además tengo “in mente” la formación de series y catenas en los que se podrá predecir (a veces se hace) el predominio de unas u otras estructuras texturales.

·         Posibilidad de desarrollo “in situ” o “ex situ” de procesos de alteración química que conducen a la génesis de arcillas secundarias, con consecuencias significativas sobre la “resistencia del terreno”.

·         Presencia de procesos extremos que, como la aluminitización, ferralitización o fersialitización que justifican la presencia masiva de óxidos y oxi-hidróxidos de Al y/o Fe, que como “alteración bioquímica” (adjetivo bastante desafortunado) que conducen a la degradación total de las estructuras arcillosas alumínico-silicatadas, generando geles y acidificación intensa (que retroalimenta el proceso) en medios altamente hidratados.  En estos casos debo recordar que estos geles, cuando se hidratan en demasía condicionan movimientos por deslizamiento, ante lluvias intensas, lo que facilita el movimiento masivo de materiales.

·         Neoformación, crecimiento y sustitución de minerales, y su comportamiento respecto del agua en epi y endopediones, dado que, de esta propiedad se deriva tanto la posibilidad de formación del “film de agua” como la de obturación de los microporos tipo I y II. Es el caso de la génesis de minerales evaporíticos y biogénicos a partir de componentes iónicos de la solución del suelo.  Tampoco hay que olvidar la existencia de procesos de sustitución, por desplazamiento de uno minerales con otros (caso de la Berciación) en las zonas de contacto (suelos graníticos/suelos calizos).

·         Capacidad de establecer asociaciones entre arcillas planares en medios hidratados, al generar enlaces mediante fuerzas de Van der Waals (que aunque débiles, son muchos y su fuerza es aditiva).  Y en su caso, de un reordenamiento “técnico” por aplicación de soluciones químicas, presión y/o temperatura, combinadas o no.

·         Posible floculación (formación y crecimiento de coloides inorgánicos) y movilidad en medios cuando donde el pH oscile en torno al valor 5,5 (por encima o por debajo) ya que este valor mágico condiciona los propiedades migratorias y con ello la posibilidad de establecer criterios posteriores que justifican otros procesos como eluviación/iluviación endopediónica, erosión/transporte/ sedimentación epipediónica o estabilidad de los “constructor” obtenidos.

·         La posibilidad de formación de arcillas definidas de neoformación (o minerales de cadena corta) criptocristalina, con procesos de co-precipitación asociados.

 

Las informaciones básicas sobre aparición/acumulación habría que buscarlas en ámbitos edafogénicos tales como:

 

·         Alteración “in situ” de la roca madre o del horizonte C y estaríamos hablando de un clásico horizonte B o en formación (B) dentro de un perfil clásico A,B,C.

·         Conocimiento de los estados de alteración de los minerales según Jackson-Sherman y otros.

·         Razones que condicionan la pérdida del componente orgánico en un epipedón, motivada por distintas acciones,  (deforestación, degradación física y/o química o erosión hídrica o eólica), lo que deja al descubierto los horizontes B, y la posibilidad de neoformación de estructuras texturales superficiales o subsuperficiales.  En esta cuestión tiene una significativa importancia la aplicación exclusiva de fertilizantes inorgánicos y determinadas formas técnicas de manejo de suelos que afortunadamente están en retroceso.

·         Conocimiento de la ganancia de materiales por transporte (situación transitoria) y sedimentación de partículas procedentes de otro lugar sedimentación en superficie de coloides inorgánicos, que genera suelo de mineralogía muy variada (típico ejemplo de construcciones sobre fluvisoles).  Esto se puede encuadrar en la problemática de “riesgos naturales”.  Baste recordar la catástrofe de Biescas.

·         Pero si hablamos de un determinado perfil, nos centraremos en procesos como eluviación (pérdida descendente de componentes de un horizonte) e iluviación (ganancia por acumulación de los componentes eluviados),

·         Conocer la existencia de fuertes contrastes térmicos/pluviométricos que dan lugar a movimientos ascendentes de transporte de agua y materiales por capilaridad, o descendentes por lavado, lixiviación o queluviación.

·         Conocer la posible formación de minerales evaporíticos cristalinos con una buena base climática.

·         Conocer las interacciones de los componentes que configuran la solución y la atmósfera del suelo, respecto a la matriz mineral.

 

Desde el campo de la construcción me viene a la cabeza emplear en la clasificación un primer criterio, el mas simple, la importancia de la heterogeneidad de las mezclas de los componentes texturales como tales. El objetivo de esta estrategia sería generar constructos estables a la degradación por los “conocidos impactos ambientales” léase su aplicación en las nuevas técnicas de cimentación utilizando distintos tipos de arcillas. 

 

Está claro que para generar un “constructos” no basta mezclar fracciones minerales arenosas (vease los suelos psamen), se precisa un componente cementante.  Hay también se aplican mezclas de arenas con arcillas de distinta naturaleza (caolinitas, montmorillonitas, ilitas). Las mezclas seleccionadas exigen una determinación previa de la aplicación constructiva. Además, el componente cementante dependerá de si se desea la construcción de un muro impermeable o permeable, o si se precisa embutir un pilar en un ámbito rico en calizas o en marga y un largo etc..

 

La naturaleza tiene muchas opciones de selección de cementos para ensamblar partículas minerales de diferente tamaño. Por ello, y según la opción cementante elegida se generan distintas estructuras texturales como rocas, aglomerados, conglomerados, simplemente costras.  Su resistencia dependerá de los constituyentes y del componente que actúa como material cementante.

 

Finalmente, y en relación con las únicas que no he mencionado, la generación de estructuras texturales obliga establecer una diferenciación que implique a los distintos tipos de arcillas, no solo por su tamaño, sino también por su naturaleza química, su configuración estructural, por su comportamiento fisicoquímico y por su grado de alterabilidad.

 

Pero dejemos esto para el siguiente post.

 

Saludos cordiales,

 

Salvador González Carcedo

7:09 | gestionado por Juan José Ibáñez | Enviar comentario (0)