Edafogénesis Divergente: Una Nueva Teoría sobre la Evolución de Suelos

Como vimos en el post anterior, “Los Suelos en el Espacio Geográfico: Una Nueva Aportación a la Ciencia de la Edafología” el principal problema de muchas teorías relacionadas con la estructura y dinámica de diversos recursos naturales estriba en que son constructos adimensionales, o como mínimo, no consideran debidamente todas las dimensiones espaciales (con independencia del factor tiempo). ¿Qué es lo que sucede cuando se tienen en cuenta? Sencillamente que se alcanza una nueva perspectiva del objeto de estudio. Como colorarlo, pueden conseguirse teorías más sólidas, novedosas y verosímiles. En este post demostraremos que este hecho ha venido ocurriendo con las teorías edafogenéticas clásicas hasta que este administrador y unos pocos colegas más, agarramos al toro por los cuernos. Hablamos pues hoy de la edafogénesis divergente, en contraposición a la edafogénesis clásica.

Dinámica Caótica:

Fuente: Búsqueda Google

“Fractal Images”

Asunción Saldaña (antigua becaria de este impresentable administrador, que ahora investiga en la Universidad de Alcalá de Henares) defendió, en 1997, su tesis doctoral. Esta última describía una investigación realizada en una cronosecuencia de terrazas fluviales del Río Henares. Con tal motivo, escogió tres parcelas (terrazas altas, medias y bajas) en las que se realizaron muestreos exhaustivos con vistas a determinar la variabilidad espacial de las propiedades de los suelos mediante procedimientos geoestadísticos. Del mismo modo, se llevó a cabo un análisis de la edafodiversidad taxonómica usando los procedimientos ya descritos en los post incluidos en la Categoría Diversidad. Las tres áreas muestreadas, cuadrados del mismo tamaño, no poseían variación fisiográfica alguna, como exponemos en la figura de abajo. La autora pudo observar como se incrementaba la edafodiversidad, conforme se pasaba de las terrazas bajas (las más jóvenes, o cercanas al cauce fluvial) a las medias, y de estas a las altas, es decir según transcurría la edafogénesis en el tiempo. Publicamos los resultados concernientes a la edafodiversidad de suelos en una revista indexada, tiempo después (Saldaña e Ibáñez 2004).

Muestreo Intensivo en tres parcelas cuadradas

de las Terrazas Altas, Medias y Bajas del Río Henares

Mediante tal estudio pudimos observar un incremento del número de edafotaxa con la edad de las terrazas. Los resultados fueron los mismos, ya se analizaran los perfiles como individuos, ya por la extensión que cubría cada uno en los mapas de suelos realizados para cada una de las parcelas a escala 1:1.000. Estos últimos, se elaboraron con la información compilada durante el trabajo de investigación. Del mismo modo, Saldaña e Ibáñez (2004) también constaron un incrementa la edafodiversidad genética, entendida como el número de horizontes de diagnóstico distintos que acaecen en cada parcela de terraza.

Del mismo modo, dentro de cada parcela, el incremento de la riqueza en edafotaxa o tipos de suelo con el área, era conforme con una ley potencial (ver figura de abajo). Debido a que todas estas unidades de muestreo carecían de resaltes o irregularidades topográficas, resultaba difícil apelar tal relación con la heterogeneidad ambiental, en el sentido clásico, por cuanto todo apuntaba que eran absolutamente homogéneas Ya hablamos de este tema en el post mentado (pero ver también este y este relacionados con los suelos forestales).

Relaciones Edaforiqueza área en la parcela

(Terraza alta antigua -A3- del Río Henares

Por su parte Phillips (2001a, 2001b) y Phillips y Marion (2004 y 2005) llegaron a las mismas conclusiones, analizando el ajuste a una ley potencial de la relación entre riqueza de edafotaxa y área, como describiremos a continuación. Fue Phillips, en el año 2001, el primero en hacer uso del vocablo “edafogénesis divergente”. En cualquier caso, los trabajos de ambos equipos iban dirigidos en la misma dirección, sin tener conocimiento de tal coincidencia en aquel instante.

La aproximación de Phillips parte de un uso muy original de la constante “c” de la Ley potencial a la que se ajustaban sus datos de varias publicaciones. Este autor distingue entre fuerzas intrínsecas y extrínsecas a la hora de analizar la edafogénesis. Las primeras corresponden a lo que nosotros convenimos en llamar sensibilidades a las condiciones iniciales y/o a infinitesimales cambios en las condiciones de contorno. Las segundas, serían lo que hemos convenido en denominar heterogeneidad del hábitat, es decir las edafogénesis disimilares que acaecen en función como resultado de variaciones de consideración en los factores formadores (verlos post mentados así como otros incluidos en la “Categoría Diversidad”. Es obvio que conforme pasamos de escalas de detalle a otras más groseras, los factores extrínsecos explican mejor la configuración de los paisajes de suelos. Empero a niveles de resolución finos, parecía que los factores intrínsecos eran los que dieran cuenta de la diversidad de edafotaxa, por lo que corroborarían la hipótesis de la edafogénesis divergente. En cualquier caso la estrategia de Phillips, puede resumirse como exponemos a continuación, de un modo muy esquemático.

Gráfico de una ley potencial

Recordemos la ecuación de una ley potencial aplicada a una SPAR o relación de la riqueza de taxa con el área: S = cA^z; en donde c es la constante de intercenpción en el eje S (Número o riqueza de especies), A el área muestreada (en este los datos del eje “t”) y z la pendiente de la ecuación de regresión. La constante c fue pues la analizada por Jonathan. En la figura de arriba, los ejes ya están dibujados para insertar los valores en coordenadas logarítmicas. Pues bien la argumentación de Jonathan consiste en considerar seriamente el valor de “c”, cosa que nosotros no habíamos realizado con anterioridad (nos centramos en la exponente z). De acuerdo tanto a este autor como con mis resultados de investigaciones previas, la diversidad puede ser debida a variaciones o heterogeneidades de los factores formadores y/o a la naturaleza no lineal (intrínseca a los sistemas complejos) de la evolución de los suelos. En los trabajos de Jonathan, se realizó un muestreo en base a lo que él denominó unidades elementales, entendiendo como tales a aquellas en la que no existe “aparentemente” (y así lo explicita) heterogeneidad ambiental alguna. Tras la recogida de los datos, analizó la diversidad dentro de cada unidad elemental, así como entre tales entidades. Sus resultados demostraban que, a escalas de detalle, la diversidad dentro de las unidades elementales contribuía a la diversidad total más que la que pudiera deberse a las diferencias entre las distintas unidades elementales. Ya que en las primeras no son aparentes las heterogeneidades ambientales (o diferencias detectables en los factores formadores), mientras que las segundas sí, la edafogénesis divergente corrobora la naturaleza no lineal de los sistemas edafológicos. En otras palabras, pequeñas sensibilidades a las condiciones iniciales y/o perturbaciones insignificantes del medio, generaban que el sistema suelo entrara en atractores distintos, es decir evolucionaran por rutas edafogenéticas dispares, dando lugar a distintos tipos de edafotaxa. Por tanto, el valor de la constante “c” ofrecería la contribución de la edafodiversidad intrínseca a cada parcela y como corolario, sería un reflejo o indicador de la mentada dinámica. En términos de los edafólogos podemos pues defender la Teoría de la Edafogénesis Divergente.

La demostración es interesante e ilustrativa. Sus datos concuerdan con los obtenidos por nosotros (Saldaña e Ibáñez 2004). Tan solo dos objeciones o puntualizaciones que no invalidan la argumentación de Phillips, pero sí la relativizan. Por un lado, el valor de “c” depende de la escala de resolución. Por tanto, solamente puede obtenerse con datos de campo y a escalas muy detalladas, obligando a parametrizar (calcular su valor) en cada nuevo caso de estudio. Sin embargo, el principal problema de su hipótesis no estriba en la dependencia a la escala de “c”, sino que reside en definir que es un área elemental sin “heterogeneidad o variabilidad ambiental”. El que un observador no pueda detectarla no significa que no exista o existiera. Reiteramos que somos de la opinión de que en la naturaleza no se presentan espacios isótropos. Empero la teoría de los sistemas complejos no obliga a una divergencia en ausencia de variabilidad o perturbación alguna. Lo que nos dice el corpus doctrinal acerca de la dinámica no lineal es que los sistemas complejos son muy sensibles a las condiciones iniciales y/o a las perturbaciones de contorno (cambios ambientales) por insignificantes que parezcan.

Como hemos podido observar, las herramientas utilizadas para estimar la diversidad, no solo nos permiten llevar a cabo este tipo de tareas, sino que ofrecen un marco conceptual novedoso con vistas a analizar la génesis de los suelos en un contexto paisajístico, sin excluir la edafogénesis clásica, sino abarcándola y enriqueciéndola.

Los resultados obtenidos por Phillis (2001a y 2001b) y Phillips y Marion (2004 y 2005) apuntan a que la edafodiversidad deriva fundamentalmente de los factores intrínsecos, más que de los intrínsecos. Y aquí es en donde las afirmaciones del autor pudieran ser más cuestionables, en el sentido de aplicables a otras áreas (regularidades). No podemos saber, por ahora (con los datos disponibles), que siempre se presente tal patrón, y menos aún cuando la delimitación de las “unidades elementales” puede variar en función de la variabilidad de los factores formadores en distintas áreas y ambientes. Se trata de una aseveración que aun permanece por corroborar.

Nosotros hemos mostrado en reiteradas ocasiones como, a escalas más groseras, la heterogeneidad ambiental es la fuerza motriz del incremento de la edafodiversidad. Ambas aseveraciones no son incompatibles, sino complementarias. Ciertamente Asunción y yo, en el trabajo mentado, así como en otro pendiente de publicación, también constatamos la edafogénesis divergente sin hacer uso de la constante “a”. Es una buena herramienta, pero no imprescindible.

Finalmente, constatar de nuevo la frecuencia con que los científicos en un momento dado, parecen trabajar en el mismo tema y con los mismos propósitos, sin tener noticias de lo que hacen sus “competidores” (en este caso, la verdad, es que mantenemos relaciones muy cordiales). La edafogénesis divergente es una consecuencia lógica del carácter no lineal del sistema suelo y fue conjeturada por nosotros hace casi 20 años. Phillips, siguió empeñada en demostrarla, al igual que nosotros. Se trataba de cerrar el círculo de un hecho más que esperable, como comentamos en los post anteriormente aludidos.

Finalmente, mostramos unas gráficas extraídas de Google que pueden ilustrar al lector profano el comportamiento de los sistemas complejos y más concretamente de la edafogénesis divergente. Pedimos disculpas a los expertos, por cuanto a fuerza de simplificar se incurre en ciertas imprecisiones. La Mayoría de ellas proceden de Wikipedia en varios idiomas

En la primera figura (arriba), la trayectoria de un sistema puede alcanzar un punto de bifurcación (imagen izquierda), a partir del cual puede seguir dos trayectorias muy dispares (imagen derecha), sin que el investigador pueda predecir cual (a menudo puede seguir más de dos, sucediéndose tales puntos a lo largo de su evolución en el espacio de fases, como en la última figura). Se habla entonces de diferentes atractores. En la segunda figura se ilustra tal situación a modo de dos valles separados por una colina. Esta última correspondería al punto de bifurcación. Imagínese el lector que una bola se encuentra situada en la cima. Una perturbación infinitesimal puede generar que la esfera imaginaria (el sistema) vaya a parar al valle de la derecha o de la izquierda (atractores) siguiendo rutas (edafogenéticas) divergentes. La tercera figura corresponde a un ejemplo típico de las posibles trayectorias (líneas) que puede seguir un sistema no lineal durante su evolución (edafogénesis divergente), sin que se pueda predecir con rotundidad o precisión cual será el estado final del sistema. Pues bien, el sistema climático también es no lineal.