Ciclo del carbono, biodiversidad, suelo y erosión: procesos naturales y efectos de la actividad humana

El ciclo del carbono

El carbono se incorpora a los seres vivos mediante la fotosíntesis. Los productores transforman el CO₂ de la atmósfera en materia orgánica, mientras que los consumidores incorporan el carbono al alimentarse de los productores. Los descomponedores actúan sobre los cadáveres y los productos de desecho, devolviendo el carbono al medio a través de la respiración.

Parte del carbono queda precipitado, y otra parte se retiene en la corteza terrestre durante largos periodos en forma de caliza y de combustibles fósiles. Estos se liberan a la atmósfera cuando son quemados. Los seres humanos intervenimos de dos maneras: mediante la eliminación de bosques y otra vegetación, y mediante la utilización de combustibles fósiles y la combustión de madera, procesos que liberan CO₂ a la atmósfera.

La biodiversidad

La biodiversidad es la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos los ecosistemas terrestres y marinos, otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte.

Componentes de la biodiversidad

• Diversidad de ecosistemas: variedad de sistemas ecológicos.
• Diversidad de especies: entidades biológicas que, en la naturaleza, constituyen la unidad fundamental de la capacidad de intercambio genético.
• Diversidad genética: variabilidad de genes que las especies contienen en sus poblaciones, lo que hace que sean diferentes unas de otras.

Importancia de la existencia de la biodiversidad

La existencia de la biodiversidad depende de:

• La fotosíntesis: produce materia orgánica a partir de la luz solar, el agua y el CO₂, además de oxígeno y la eliminación de CO₂. Sin ella, los organismos aerobios no podrían realizar su respiración.
• La formación y mantenimiento de los suelos: sin suelos no existirían las plantas, y sin plantas no existiría la vida.
• Los ciclos biogeoquímicos: mecanismos naturales de reciclado de la materia, que permiten la mineralización y el saneamiento de los productos orgánicos de desecho.
• Los flujos energéticos.
• La polinización y diseminación de semillas.
• El control de la erosión del suelo.
• Determinados fenómenos simbióticos: fijación de nitrógeno atmosférico, micorrizosis y digestión simbiótica.
• El control de poblaciones.
• La alimentación humana y la obtención de productos farmacéuticos.

¿Podemos hacer algo para evitarla?

Sí, mediante: la protección de especies en peligro de extinción, el establecimiento de sistemas de explotación sostenible, la protección de los distintos ecosistemas, la creación de bancos de genes, la concienciación personal y evitar el coleccionismo.

El suelo

El suelo es el resultado de la interacción entre la parte más superficial de la corteza terrestre, la atmósfera y los seres vivos. Sobre él se arraigan las plantas, y constituye el soporte vital de ellas y del resto de los seres vivos. Es la interfase entre la corteza terrestre, la atmósfera y los seres vivos.

Origen y formación del suelo

Cuando aflora la roca madre en la superficie, se genera una cubierta de meteorización sobre la que se implanta la cobertera vegetal. De la interacción de estos dos horizontes (A y C) se forma el B. Su origen es que las rocas son alteradas por la acción de los gases atmosféricos y la temperatura de estos gases, dando lugar a dos tipos de meteorización: química y mecánica. Estas facilitan la posterior erosión por efecto del agua y el viento.

El resultado de la meteorización y la erosión, a lo largo de la disgregación, se reducen de tamaño hasta las dimensiones de arenas, limos y arcillas. Estas partículas permiten el desarrollo de vegetales y aportan al conjunto materia orgánica, lo que permite el desarrollo de toda una amplia gama de microorganismos. El conjunto de todo —materia orgánica, materia orgánica muerta y organismos vivos— forma un ecosistema llamado suelo.

Perfil de un suelo en evolución

En un suelo bien desarrollado se distinguen tres horizontes:

• Horizonte A (horizonte de lavado): es el más superficial, de poco espesor, suele ser de color oscuro y es abundante en contenido de humus. Constituye la zona donde arraigan la mayor parte de las plantas y es el más fértil de los tres.
• Horizonte B (horizonte de acumulación): se encuentra debajo del anterior, es de color más claro, pardo-rojizo o amarillento. Presenta ausencia de humus y presencia de óxido de hierro. En él se acumulan abundantes sustancias minerales arrastradas por el agua desde el horizonte A. En los climas secos, el carbonato cálcico arrastrado precipita en este horizonte, dando lugar a la formación de costrones llamados caliche.
• Horizonte C (horizonte de transición): es el más profundo y constituye el tránsito hacia la roca madre. Está formado por materiales de alteración de la roca madre, materiales que van siendo de mayor tamaño a medida que se acercan a la roca madre.
• Horizonte D: roca madre sin alterar.

Erosión del suelo: natural y antrópica

La erosión del suelo implica la movilización y transporte de los materiales, disgregados o no, de la superficie terrestre.

Erosión natural

Existen dos tipos:

• Eólica: la acción erosiva del viento puede ser por arrastre de las partículas finas, por desgaste o por el ataque que sufre el suelo cuando sobre él incide un viento cargado de material de tamaño fino. La erosión eólica aumenta en climas secos y en zonas puntuales sin cubierta vegetal.
• Hídrica: el agua de lluvia golpea y disgrega los suelos desprovistos de vegetación. Si el agua no se infiltra en el suelo, discurre por la superficie arrastrando partículas y nutrientes necesarios para las plantas. Esta erosión es más importante que la eólica.

Formas en que se manifiesta la erosión hídrica

• Laminar o de arroyada: cuando el agua desciende por una pendiente, remueve capas delgadas y uniformes del suelo.
• En surcos: cuando las precipitaciones son intensas, el agua se concentra en pequeños canales que abren surcos de algunos centímetros o decímetros de profundidad.
• En cárcavas o barrancos: la confluencia de surcos abre profundas incisiones en el terreno de varios metros de profundidad y anchura, llamadas cárcavas.
• En coladas de lodo: en suelos con gran capacidad de infiltración de agua, tras periodos de lluvias prolongadas, pueden producirse coladas de lodo por efecto de la gravedad.

Factores de la erosión del suelo

Naturales:

• Clima: influyen la distribución de temperaturas a lo largo del año, la intensidad y dirección de los vientos y las precipitaciones.
• Topografía: este factor está definido por las inclinaciones de las pendientes y por sus longitudes.
• Naturaleza de los terrenos: los suelos se erosionan más o menos según su textura, estructura, composición química y mineralógica, permeabilidad y contenido en materia orgánica.
• Cubierta vegetal: amortigua el impacto de las gotas de lluvia al caer y frena el deslizamiento del agua.

Antrópicos:

• Deforestación: la pérdida de bosques incrementa los factores de erosión.
• Sobrepastoreo.
• Prácticas agrícolas: la erosión aumenta al arar y remover el terreno.
• Minería a cielo abierto y obras públicas.
• Expansión de áreas metropolitanas.

Desertización

La desertización es la disminución o destrucción del potencial biológico de la tierra, lo que puede desembocar en condiciones de tipo desértico.

Consecuencias

• Pérdida de la productividad del suelo.
• Pérdida de la diversidad biológica.
• Pérdida de recursos hídricos.
• Mayor peligro de incendios debido a la falta de agua.
• Emigración masiva de la población.

Causas de la desertización

Naturales: sequías, erosión hídrica y eólica, exceso de sales en el suelo o en las aguas, y cambios climáticos.

Por el hombre: prácticas agrícolas inadecuadas, riego con aguas salobres, envenenamiento de los suelos por plaguicidas y fertilizantes químicos, sobrepastoreo, roturación de nuevas tierras y tala de árboles.

Sistema litoral

El sistema litoral es la transición entre el ambiente marino y el continental. La erosión, el transporte y la sedimentación consisten en el desgaste de las rocas por la acción de los agentes geológicos externos como el agua, el viento y el hielo. Esto implica un transporte de los materiales, y el tiempo hace que el proceso continúe. El material que se transporta o redistribuye a lo largo del litoral llega a depositarse en forma de sedimentos.

Agentes geológicos que operan en el litoral

El oleaje es el movimiento del agua debido a la energía que contiene y que ha sido transferida por el viento. Es el principal agente de erosión, transporte y sedimentación en el medio litoral. Su carácter depende de la velocidad del viento, el tiempo durante el que sopla y la distancia sobre la que el viento sopla sobre el mar.

Erosión producida por el oleaje

La erosión marina es producida por las olas, pero también actúan el viento y las aguas continentales. La erosión costera se produce por: el choque de las olas contra las rocas, la abrasión marina y la disolución.

Transporte

El oleaje y las corrientes producen el transporte de partículas desde el mar hacia la playa y desde la playa hacia el mar. La carga de materiales puede ser: disuelta, en suspensión o por arrastre (saltación, rodadura y deslizamiento).

Sedimentación

Se produce en distintas zonas del medio litoral. El oleaje erosiona las playas y arrastra hasta sedimentarlo en el fondo marino.

Refracción y deriva litoral

La refracción del oleaje se produce cuando la línea de costa es irregular y las olas que inciden en ella no son perpendiculares a la misma. Afecta a la distribución de la energía en la costa y determina dónde hay erosión, transporte y sedimentación.

La deriva litoral se produce cuando el oleaje llega a la costa de manera oblicua, desplazando el agua y los sedimentos en un transporte de forma casi paralela a la costa.