En el suelo se resguarda la mayor reserva de carbono orgánico e inorgánico de los ambientes terrestres. Esta reserva tiene múltiples funciones y coloquialmente se le denomina humus. La primera función se originó cuando en el planeta inicia la vida en los ambientes terrestres y, de forma simultánea, la formación del suelo como un cuerpo viviente, debido a que proporciona la energía para los consumidores primarios que lo habitan; va de la mano con la evolución de los ecosistemas terrestres, en conjunto con la actividad biológica, para generar la estabilidad del carbono orgánico a través de enlaces entre las macromoléculas orgánicas y compuestos inorgánicos, constituyendo las diferentes capas del suelo donde se crean condiciones para el desarrollo de los tipos de vegetación en los ecosistemas terrestres.
Estos ecosistemas reflejan las adaptaciones entre el suelo-planta y cumplen con la función de resguardar la biodiversidad del suelo, que actúa en la transformación de los residuos orgánicos de la vegetación y de toda la actividad biológica que realiza sus ciclos de vida dentro del suelo. La descomposición de los residuos orgánicos ocurre a corto, mediano y largo plazo, sujeta a la capacidad enzimática de los descomponedores, y se traduce en contenidos diagnósticos en los diferentes suelos. Su contenido en los edafosistemas se ha escalado en las últimas décadas para alimentar las bases de datos que permiten predecir su balance en los suelos, ante el desafío de los cambios ambientales que experimentan los ecosistemas y agroecosistemas vinculados a su uso y manejo.
En este contexto, las sustancias húmicas son los remanentes de la vida y al mismo tiempo la fuente de nueva vida. El complejo sistema, resultante de muchas interacciones de los procesos que ocurren en el suelo, se ha convertido en una parte crucial para el antropoceno y de importancia para la supervivencia de la humanidad. Con base en resultados de la aplicación de herramientas analíticas avanzadas, las estructuras, reacciones e interacciones de estas sustancias húmicas nos permiten recrear a diferentes escalas opciones para revertir procesos de degradación en los ambientes terrestres y acuáticos.
La solubilidad en agua, y por ende la omnipresencia del humus en los sistemas terrestres y acuáticos, abre la puerta a la obtención de muestras bien definidas para experimentos con resultados significativos. La información sobre propiedades de transporte y reactividad, derivada del tamaño molecular del humus disperso en la fase acuosa, se obtiene usando filtración por membrana a diferentes tamaños de poro.
Las investigaciones del Grupo de Trabajo de Conservación y Rehabilitación de la Zona Crítica Edáfica se realizan a partir del levantamiento de los factores de formación en los sitios de estudio y la obtención de los procesos que influyen en la ruta de la formación de complejos estables del carbono orgánico. Diversas investigaciones se han realizado en la Sierra Nevada, en particular en el Popocatépetl, donde la secuencia de la distribución de los suelos en el transecto desde el Paso de Cortés hasta San Nicolás de los Ranchos permitió identificar la evolución de los suelos derivados de cenizas volcánicas con espesores de horizontes superficiales con altos contenidos de carbono orgánico, que continúan a mayor profundidad en los horizontes subsuperficiales. También en el Xinantécatl o Nevado de Toluca, en la vertiente desde la localidad de Raíces hasta la base del volcán, las cenizas volcánicas han propiciado la formación de suelos profundos con altos contenidos de carbono orgánico estabilizado (entre 2 y 5 % en promedio).
Estos suelos se reconocen en la última década por su valor ambiental como suelos negros. El color es indicador de calidad del suelo y nos informa de su capacidad de retener carbono a largo plazo y a la vez nitrógeno, que libera paulatinamente a través de los microorganismos responsables del ciclo del nitrógeno para asegurar la productividad de las especies forestales adaptadas en estas localidades, como resultado del proceso de andosolización (Foto 1).
En la cobertura de suelos en la Sierra Gorda de Querétaro, la influencia de la estabilidad del carbono orgánico va de la mano de la elevada cantidad de arcillas que se forman desde los horizontes superficiales; muchos de estos suelos cumplen con la profundidad y contenido de carbono orgánico para considerarlos también como suelos negros, así como en el entorno de la parte norte del municipio de Querétaro, en la secuencia desde el Parque Ecológico de La Barreta hasta las inmediaciones de la localidad de La Barreta y La Carbonera. La estabilización del carbono en este caso se da entre los coloides de arcillas expandibles y las sustancias húmicas en suelos saturados de bases, ricos en calcio y magnesio, durante el proceso de vertisolización, con almacenes en torno a un promedio de más de 100 kg por hectárea (Foto 2).
En suelos de la Sierra Sur de Oaxaca la estabilidad del carbono se produce en condiciones de fragilidad, sujeta a la acidez de los suelos, al relieve del paisaje y a la naturaleza de la moderada cantidad de nutrientes que aportan los residuos orgánicos. Como ejemplo, en el declive de la Sierra Sur de Oaxaca las condiciones del medio han propiciado la abundancia de sustancias húmicas en suelos cafetaleros ácidos a moderadamente ácidos (Acrisols, Cambisols, Alisols). La estimación de los almacenes de carbono y la estabilidad de la materia orgánica del suelo en estos agroecosistemas cafetaleros en la Finca El Sinaí, situada en el municipio de Los Santos Reyes, Nopala, reflejan el efecto del manejo donde el carbono orgánico estabilizado en los suelos equivale en promedio a 96 %, vinculado a la mineralogía y la actividad biológica, y sus relaciones con la calidad del café Pluma Hidalgo en la región.
Las estrategias basadas en el uso sostenible de los ecosistemas y agroecosistemas deben en gran parte enfocarse en mantener las funciones del suelo de almacenar carbono; en el conocimiento de cómo se comporta cada suelo en los paisajes de nuestro país, en la aceptación de las comunidades, en la educación de la ciudadanía y, sobre todo, en la transferencia del conocimiento a los tomadores de decisiones para la ejecución de programas a largo plazo que garanticen la conservación y rehabilitación del recurso suelo, al igual que la mitigación del impacto en los recursos naturales.
La doctora Norma Eugenia García Calderón es investigadora en la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación Juriquilla de la Facultad de Ciencias de la UNAM
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