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Servicios ambientales asociados al suelo y agropaisajes
Elena VELÁSQUEZ
Julio 21 de 2014
Restauración Ecológica en Paisajes Ganaderos
1. Medio natural para el crecimiento de las plantas.
2. Cuerpo dinámico natural sobre la superficie de la tierra, compuesto de materiales minerales y orgánicos y de organismos, en el cual crecen las plantas.
3. Colección de cuerpos naturales que ocupan partes de la superficie terrestre, que soportan plantas y que tienen propiedades debidas al efecto integrado del clima y de la materia viviente que actúan sobre el material parental, condicionados por el relieve durante periodos de tiempo.
Definiciones de suelo
¿Cómo se forma el suelo?
La corteza terrestre. Se divide en: Corteza oceánica y Corteza continental
El manto está formado por materiales más densos que alcanzan una temperatura entre 1.000 y 4.000º C
El núcleo es la zona más interna del planeta sobrepasa los 4.000 ºC.
http://web.educastur.princast.es/proyectos/formadultos/unidades/latierra/utres_capuno_pauno_x.htm
La Tierra tiene un radio de 6.371 km
La litosfera se encuentra flotante sobre la astenosfera. Placas litosféricas o placas tectónicas, que se mueven entre sí separándose o chocando. Las colisiones entre ellas son los que generan los terremotos, los volcanes, los pliegues y las fallas.
http://www.aula2005.com/html/cn1eso/04lalitosfera/04lalitosferaes.htm
La Litosfera terrestre
Aire del suelo: Gas carbónico
Nitrógeno Oxígeno
Organismos Minerales
MO
Solución del suelo
Atmósfera
• Precipitación • Insolación
• Transporte eólico
• Flujo de gases • Radiación
• Evapotranspiración
Hid
rósfera
• Escorrentía • Lixiviación • Filtración
• Erosión • Deposito de
sedimentos • Precipitación
química
Litósfera
• Alteración • Formación suelo
• Sedimentación • Diagénesis
Bió
sfera
• Crecimiento vegetal
• Bioturbación • Deposito de
Hojarasca • Mineralización y
humidificación
Gobat, J.M., Aragno, M., Matthey,W. 1998. Le sol vivat.
La Pedosfera es la capa más exterior de la Tierra, que está compuesta de suelo y está sujeta a los procesos de
formación del suelo
Volcán: Es una salida de magma al exterior
El magma esta formado por rocas fundidas, a unos 1000 ºC, y una gran cantidad de gases disueltos.
Rocas
• Ígneas • Sedimentarias • Metamórficas
Material parental
Minerales primarios
• Rocas ígneas y metamórficas •Temperaturas elevadas
Varia de acuerdo a:
• contenido original en el material parental,
• resistencia a la meteorización del suelo, • agentes bióticos
Etapas de formación del suelo
Meteorización
Con la participación de agentes bióticos.
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Sedimentary-rock.jpg
Desintegración y descomposición
Exposición a los agentes atmosféricos
Factores de formación del suelo
https://www.google.com.co/search?q=factores+de+formaci
Organismos del suelo
Micloflora Microfauna Mesofauna Macrofauna
Los Organismos del suelo
Grupo Funcional
Microflora
Microfauna
Mesofauna
Macrofauna
Tamaño
0.3-20m
<0.2mm
0.2-10mm
>10mm
Grupo
Bacterias Hongos
Protistas Nematodos
Micro artrópodos Enquitreidos
Termitas Lombrices Miriapodos
Hormigas, etc.
Interacción con microorganismos
Antibiosis + otras
Predación
Predación
Mutualismo
Habilidad para modificar el medio físico
Ninguna
Ninguna
Limitada
Alta
Resistencia al estrés
ambiental
Alta
Alta
Intermedia
Baja
Alta densidad de los organismos en el suelo
www.ua.es/. www.tipete.com/.
• 20 000 a 300 000 Ácaros por m²
www.sekano.es/
• 2 millones de nematodos por m²
www.curiosidad.org/tag/hormigas
• 1 gr suelo 1 Billón de bacterias
• 500-3000 macroinvertebrados por m²
Microfauna: Protistos y nemátodos
Mesofauna: Microartropodos y enquitreidos
Macrofauna: Termitas, hormigas, lombrices…
Principales grupos
http://es.wikipedia.org/wiki/Detrit%C3%ADvoro
www.taringa.net/
www.fao.org/forestry
Microflora Bacterias, Hongos, etc
ellaboratoriodedarwin
1. Comunidades microbianas La microflora del suelo comprende 5 grupos principales
Bacterias Hongos
Actinobacterias
(G. Kilbertus, Université Nancy I-Microbiologie ESSTIB and M. Robert, INRA).
Virus
Algas
Penicilium Roqueforti
Clasificación científica
Dominio: Eukarya (eucariotas)
Reino: Protista
Filos
•Primoplantae (en parte) • Rhodophyta (algas rojas) • Glaucophyta (glaucófitos)
•Chromista (cromistas) • Heterokontophyta (heterocontos) • Haptophyta (cocolitóforos) • Cryptophyta (criptomónadas)
•Alveolata (alveolados) • Pyrrhophyta (dinoflagelados) • Apicomplexa (esporozoos) • Ciliophora (ciliados)
•Excavata (excavados) • Metamonada (metamónadas) • Euglenozoa (euglenozoos) • Percolozoa (percolozoos)
•Rhizaria (rizarios) • Radiolaria (radiolarios) • Foraminifera (foraminíferos) • Cercozoa (cercozoos)
•Amoebozoa (amebozoos) •Opisthokonta (en parte)
• Choanozoa Grupos de colocación incierta Apusozoa Centrohelida (heliozoos)
cienciasdelanaturalezapope.blogspot.com
Paramecio
Dinobryon sp
http://commons.wikimedia.org/wiki
www.photomacrography.net
Euglenozoa
pixamight.deviantart.com
Rhizaria
2.Microfauna
• Protistos
• Nemátodos
Diatomeas (Bacillariophyceae).
www.wageningenur.nl
www.vinetur.com
globalcesped.org
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/1300/
Micro depredadores
La mesofauna no producen
excrementos sólidos que
modifiquen la estructura
del suelo.
3.Mesofauna
Ingieren y transforman MO
enquitreidos
http://www.informaworld.com/smpp
http://nidireccion.wordpress.com/
colémbolos
micro artrópodos
ácaros
http://www.depaginas.com.ar/
4. Macrofauna: Grandes grupos taxonόmicos
Gasterópodos Arácnidas
Larvas díptera
Larvas lepidóptero
Ortóptero
Dermaptera
Larvas coleópteros
Coleópteros
Homóptera
Blatodea
Isópoda Chilopodos
Heteróptero
Macrofauna del suelo Ingenieros del Ecosistema
Himenóptera
Isóptera
Lombrices
Determinantes importantes de los procesos del suelo que influyen en el ciclo de:
• nutrientes, • formación de agregados y
• permeabilidad del suelo
1.Fuente de alimento:
El valor nutricional de muchos de los recursos
disponibles es pobre.
Restricciones
•Materiales de descomposición, con bajo contenido de
nutrientes y altas concentraciones de polímeros y
moléculas resistentes como:
Lignina,
ac. húmicos y
complejos de taninos-proteínas.
Fuente de alimento
•Protección física en microhabitas (biomasa microbiana e
invertebrados muertos), dispersos en el perfil.
http://suelografia.blogspot.com/ http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=172
Fuente de alimento
El ambiente mineral en el suelo es compacto y para muchas especies es posible solamente a través de galerías, grietas y poros.
http://wdict.net/es/gallery/porosidad+del+suelo/
2. Movimiento
La disponibilidad varia en el tiempo y en el espacio
debido a la variación del clima y de las fuerzas capilares.
http://www.aguamarket.com/sql/imagenes/porosidad%20total.gif
Depende principalmente de
la presencia y distribución
de los poros.
3. Humedad
La temperatura es reguladora de la actividad metabólica de los organismos.
La temperatura y la humedad son determinantes de su distribución y actividad en periodos estaciónales.
Es determinante de muchas estrategias adaptativas
4. Temperatura
•Producción de agua limpia,
•Favorecen la infiltración
•Mejoran la estructura del suelo,
Reciclaje de MO y nutrientes,
•Favorecen el almacenamiento de C y agua
•Ayudan a la producción de plantas vigorosas…
Un papel esencial en la producción de servicios ambientales
Los organismos del suelo cumplen tres grandes tipos de funciones:
• Ingeniería Química
•Regulación Biológica
•Ingeniería del ecosistema
Ingeniería Química
http://soilbugs.massey.ac.nz/isopoda.php
Transforman MO descomposición
Humificación: Acumulación de C en el suelo
Microorganismos realizan entre 95 y 99% de las reacciones químicas asociadas con este proceso.
Regulación Biológica
Regulación de actividades microbianas
Depredadores mucus
Macroorganismos
Bacterias Fuerte densidad de biomasa de micro-organismos dentro del suelo
Ingeniería del ecosistema
http://es.dreamstime.com/mano-negra-en-suelo-arenoso-
Las lombrices, termitas y hormigas organiza la construcción y el mantenimiento de los hábitats en el suelo.
(G. Kilbertus, Université Nancy I-Microbiologie ESSTIB)
Miceliun al exterior de un agregado
www.ua.es/.../es/memoria/1998_99/ix_12_42.htm
Hifas forman agregados frágiles consolidados por glomalina.
…mejoran la estructura del suelo
after Lavelle et al., 2004, in D.Wall (ed) Lavelle et al., 2006 Eur.J Soil Biol..
Física del suelo Estructura
AGREGACION
Infiltración y almacenamiento
del agua
Dinámica de la MO
Ciclo de nutrientes Regulación del clima
Los invertebrados del suelo ocupan una posición estratégica
Microorganismos
Agregados microbianos
Agregados intermedios
Bioestructuras
Ingenieros del ecosistema
Producción Vegetal
Que garantice la seguridad alimentaria,
Que proporcione servicios ambientales,
Que sirva de sumidero para el carbono y
Que satisfaga la demanda de biocombustibles.
¿Equilibrio difícil?
Causas de la degradación biológica del suelo
• El cultivo en suelos frágiles o expuestos a fenómenos de erosión hídrica y/o eólica;
http://www.flickr.com/photos/kevinvasquez/5883341494/ http://www.imeditores.com/banocc/paramos/cap7.htm
• La reducción del tiempo de barbecho; • Falta de fertilizantes orgánicos y minerales;
Causas de la degradación biológica del suelo
• Explotación excesiva de los recursos madereros;
• Sobre pastoreo;
http://thefxmedia.com/cientificos-mexicanos-intentan-reducir-el-impacto-ambiental-del-sector-ganadero.html
• Uso descontrolado del fuego para la regeneración de pastos y otros cultivos;
• Practicas agrícolas extensivas;
http://www.traxco.es/pages/posts/
• Inadecuadas técnicas de cultivo que destruyen la estructura del suelo (maquinaria agrícola);
• El desvío del curso de los ríos para levantar diques de riego; • El riego que favorece la salinización o la alcalinización, etc.
http://www.aquipesca.com/pesqueros.html http://www.eymdent.com/agricola.html
• Tiempo de persistencia en el ambiente largo,
• Difícil degradación por bacterias y demás organismos,
• Efectos acumulativos, se almacenan en los tejidos grasos fijándose en la cadena alimenticia y pueden tener efecto hormonales.
Uso indiscriminado de plaguicidas
El uso de plaguicidas crea una serie de problemas para el medio ambiente. Más del 98% de los insecticidas fumigados y del 95% de los herbicidas llegan a un destino diferente del buscado.
http://elblogdebuhogris.blogspot.com/2011/01/pesticidas.html
Efectos ambientales: Plaguicidas
• Reduce la Biodiversidad • Reduce la fijación de Nitrógeno • Contribuye a la perdida de polinizadores • Destruye hábitats (especialmente aves) • Etc…
http://www.proyectovivirenelcampo.com/ http://canalblog.es/tag/pesticidas/ http://talleranimalesvertebrados.blogspot.com/2010/
Efectos ambientales: Plaguicidas
Los contaminantes afectan generalmente a una clase específica de organismos del suelo.
Dependiendo de:
1. La naturaleza de agentes contaminantes
2. De su distribución en la
matriz del suelo
Contaminación Química
Los impactos directos de la toxicidad química en organismos del suelo pueden tener efectos perjudiciales importantes sobre: • Microorganismos, • Invertebrados o • Plantas
• Dinámica de la población, • Reproducción, • Supervivencia. Tamaño y estabilidad
Contaminación Química
Sensibles a la contaminación del suelo
Contacto cercano con el agua
Consume altas cantidades de suelo
Diferente distribución del agente contaminante, siendo mas disponible para las lombrices.
Impacto sobre los ingenieros del ecosistema
1. Manejo de los suelos que represente el mejor compromiso entre la Producción de Servicios y la Conservación del Capital Natural.
after Lavelle et al., 2004, in D.Wall (ed) Lavelle et al., 2006 Eur.J Soil Biol..
Física del suelo Estructura
AGREGACION
Infiltración y almacenamiento
del agua
Dinámica de la MO
Ciclo de nutrientes Regulación del clima
Microorganismos
Agregados microbianos
Agregados intermedios
Bioestructuras
Ingenieros del ecosistema
Producción Vegetal
2. Promover gestión Holística de los suelos Considerando:
Los organismos, Las estructuras físicas del suelo, Los procesos, A través de las escalas de espacio y tiempo.