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CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 1 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete UNIDAD 8. RECURSOS DE LA BIOSFERA 1. EL SUELO: COMPOSICIÓN Y TIPOS La palabra suelo deriva del latín solum, que significa tierra o parcela. El suelo es esencial para la vida, como lo es el aire y el agua, y cuando es utilizado de manera prudente puede ser considerado como un recurso potencialmente renovable, si bien se considera como no renovable dado el tiempo que tarda en formarse. Es un elemento de enlace entre los factores bióticos y abióticos y se le considera un hábitat para el desarrollo de las plantas al tiempo que constituye un medio ecológico particular para ciertos tipos de seres vivos. La ciencia que estudia el suelo en relación con las plantas es la “Edafología” (del griego edafos, suelo). Este estudio presenta dos vertientes, una agronómica que se ocupa de aquellos aspectos de los suelos relacionados con los cultivos, como su fertilidad, permeabilidad, humedad, etc., y otra geológica que trata sobre aspectos referentes a su génesis y evolución El suelo es una capa viva que nace de la interacción entre la geosfera, la atmósfera y la biosfera. Es dinámico, cambia con el tiempo y tiene un desarrollo peculiar. No es una simple capa de materiales disgregados resultado de la meteorización física y química (regolito), deben intervenir los seres vivos que colonizan el suelo y viven en su interior. El suelo es un conjunto de materiales alterados que aparecen estructurados en bandas u horizontes y que se origina por la evolución geológica y biológica del regolito. NOTA: Regolito es el término general usado para designar la capa de materiales no consolidados, alterados, como fragmentos de roca, granos minerales y todos los otros depósitos superficiales, que descansa sobre roca sólida inalterada En el suelo viven gran cantidad de microorganismos, tanto hongos como bacterias, que forman un nivel trófico: los descomponedores, que transforman la materia orgánica en inorgánica, cerrando así el ciclo de la materia, y dejando las sales inorgánicas disponibles para los productores. Sin ellos los nutrientes necesarios para los vegetales se agotarían. El suelo constituye un ecosistema propio y un subsistema dentro del ecosistema terrestre que sustentan. 1.1 Composición y estructura del suelo. En el suelo podemos distinguir: Componentes abióticos: según su estado físico diferenciamos una fase sólida (50%), otra líquida (25%) y otra gaseosa (25%). Componentes bióticos o edafón: conjunto de seres vivos que viven en el interior del suelo. Fase sólida CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 2 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete La más estable. Comprende una parte inorgánica y otra orgánica. Respecto a la materia inorgánica, en un suelo podemos encontrar sales minerales (carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, óxidos…). Determinan la riqueza del suelo; y fragmentos de roca, resultado de la meteorización de la roca madre. Según su tamaño se distinguen cantos, gravas, arenas, limos y arcillas. Determinan la textura del suelo. La parte orgánica del suelo representa entre el 2 y el 5% del suelo superficial en las regiones húmedas, pero puede ser menos del 0.5% en suelos áridos o más del 95% en suelos de turba. Está formada por materia orgánica amorfa llamada humus o mantillo, así como de compuestos húmicos en estado coloidal. Podemos diferenciar tres tipos de humus: - Humus bruto o joven (humus mor). Restos orgánicos podo o nada elaborados e identificables: hojarasca, deyecciones, cadáveres, etc. - Humus intermedio (humus moder). Restos orgánicos más o menos descompuestos. Mezcla incompleta. - Humus elaborado (humus mull). Resultado de la descomposición total de humus joven. De color negro, rico en amoniaco, nitratos, hidrocarburos… Se combina con las arcillas y calcio activo en suelos calizos constituyendo el complejo arcillo-húmico (también llamado complejo de cambio) de enorme importancia en la fertilidad del suelo pues es capaz de retener iones que serán cedidos a las plantas. Fase líquida. El componente líquido de los suelos, denominado por los científicos solución del suelo, es sobre todo agua con varias sustancias minerales en disolución (iones Na, K, Ca, Mg, Cl, nitratos, carbonatos, sulfatos, fosfatos…), cantidades grandes de oxígeno y dióxido de carbono disueltos y en disolución coloidal arcilla, humus y complejos arcillo-húmicos. La solución del suelo es muy compleja y tiene importancia primordial al ser el medio por el que los nutrientes son absorbidos por las raíces de las plantas. Cuando la solución del suelo carece de los elementos requeridos para el crecimiento de las plantas, el suelo es estéril. El agua ocupa los poros del suelo y solo el agua que ocupa los poros de 0,2 -8 micras puede ser usada por las plantas. Si el agua está contenida en poros < 0,2 micras (agua capilar) se encuentra en su punto de marchitamiento. Tampoco es útil el agua de drenaje que se pierde en la parte inferior del suelo ni el agua higroscópica adherida a las partículas. Fase gaseosa. De similar composición a la atmósfera, aunque con menor contenido de oxígeno (20%) y mayor de CO2 (0,5-1%). El primero de estos gases es importante para el metabolismo de las plantas porque su presencia es necesaria para el crecimiento de varias bacterias y de otros organismos responsables de la CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 3 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete descomposición de la materia orgánica. La presencia de oxígeno también es vital para el crecimiento de las plantas ya que su absorción por las raíces es necesaria para sus procesos metabólicos. Componentes bióticos. En cuanto a los organismos del suelo, son imprescindibles para el correcto funcionamiento del suelo, su formación y evolución. Le proporcionan fertilidad y estructura. Podemos destacar: bacterias (responsables de la humidificación y mineralización de la materia orgánica), protozoos, algas y cianobacterias, hongos (descomponen celulosa y lignina), artrópodos, etc. Constituyen el edafón del suelo. No son considerados edafón las plantas superiores ni los animales que viven sobre el suelo. 1.2 Perfil del suelo. Se llama perfil de un suelo a la estructura en capas u horizontes en las que se disponen los componentes del suelo, observable en un corte transversal del mismo. Existen cuatro tipos de horizontes básicos: A, B, C y D que están relacionados con la madurez del suelo (a más madurez, más desarrollo de los horizontes). Cada suelo contiene uno o más horizontes, pero no tiene por qué contenerlos todos. Horizonte A: llamado también orgánico o de lixiviado. De color oscuro, constituye el suelo de superficie, la capa arable, con alto contenido en materia orgánica mezclada con materia mineral. Puede alcanzar 60 cm de profundidad. Contiene gran cantidad de humus que disminuye con la profundidad. Se ven drenados constantemente por el agua que discurre a las capas inferiores. Esta agua arrastra los coloides y las sales minerales no retenidas en los complejos arcillo-húmicos a las zonas profundas del suelo por lo que le llama horizonte de lavado o eluvial. Se subdivide a su vez en otros subhorizontes: A00, A0, A1, A2… Horizonte B: llamado iluvial o de acumulación, constituye el subsuelo y comprende las capas en las cuales tiene lugar la deposición del material llegado de la capa superficial. Presenta colores tonos claros debido a la escasez demateria orgánica y riqueza de sales minerales. Es la zona de acumulación de materiales en suspensión o arcillas, y en regiones áridas de carbonato cálcico y sales que originan costras. Puede alcanzar hasta 1 m de espesor. Sus subhorizontes se denominan B1, B2... Los horizontes A y B se denominan solum o suelo genético formado por los procesos del suelo. Horizonte C: Es la roca madre fragmentada, resultado de la meteorización de la roca subyacente que ha formado la fase mineral del suelo. Pueden ser autóctonos o alóctonos (sedimentos dejados en épocas anteriores). Horizonte D (o R): es el más profundo y lo constituye la roca madre consolidada, sin meteorizar. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 4 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 1.3 Edafogénesis Es el proceso de formación del suelo. La maduración de un suelo autóctono (in situ) sobre la roca madre subyacente ocurre de un modo paralelo a la sucesión ecológica de la comunidad que sustenta, tendiendo al estado clímax o de máxima maduración. Consta de dos procesos: • Génesis o meteorización: alteración de los materiales originales. Como vimos anteriormente, la meteorización puede ser mecánica o física (fraccionamiento de la roca madre), química (transformación de los minerales de la roca madre en arcillas principalmente) y biológica: (transformación de los restos orgánicos en humus por acción de los microorganismos del suelo). Es una fase anterior y simultánea a la diagénesis. • Diagénesis o desarrollo del perfil del suelo: conjunto de procesos que distribuyen los materiales resultado de la meteorización en los distintos horizontes, desde la superficie hasta la roca madre. El agua es el principal agente que distribuye los materiales, fundamentalmente hacia abajo del perfil. Este es el proceso de formación de suelos autóctonos, aquellos que se han desarrollado sobre las propias rocas del subsuelo. Pero puede ocurrir que los suelos se formen sobre materiales que los agentes geológicos han transportado de otros lugares (terrazas fluviales, morrenas…). CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 5 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Son los llamados suelos alóctonos y en este caso la formación es más rápida pues el material ya está meteorizado. 1.4 Factores formadores de suelo. A partir de aquí y sentadas estos conocimientos analizaremos brevemente cada uno de los factores formadores del suelo El clima es el factor más importante pues va a ser la cantidad de agua el condicionante principal de los procesos edafológicos, hasta el punto de que un mismo tipo de roca en climas diferentes origina suelos distintos. El agua es el agente de meteorización química más importante y el balance evaporación-precipitación origina un perfil u otro. Por otro lado, las elevadas temperaturas favorecen la formación de suelos; por el contrario las bajas retardan y paralizan las reacciones químicas y, por tanto, la formación del suelo. Además, en climas templado-húmedos se desarrollan abundantes organismos vivos y sus restos se degradan pronto por la intensa acción bacteriana, con lo que se forman ácidos orgánicos, que contribuyen a la descomposición química de las rocas. El clima, al influir sobre el suelo, influirá también sobre la vegetación. La litología y el material parental. Material original a partir del cual se forma el suelo. Puede ser roca o incluso otro suelo. Va a determinar la dureza o grado de compactación del suelo y su composición química-mineralógica. El relieve es también un factor determinante, incidiendo en la formación de suelos en tres aspectos. Primeramente la infiltración del agua es mayor en relieves llanos que montañosos, por lo que los procesos edafogenéticos son más activos en los primeros. En segundo lugar, la erosión es mayor en relieves acusados que en zonas llanas por lo que los suelos evolucionados y bien estratificados son propios de estas últimas. Por último, la orientación de las laderas incide en los procesos de meteorización química siendo la evaporación más lenta en zonas de umbría, con una mayor meteorización química y suelos bien desarrollados, mientras que en las zonas de solana es menor. En el desarrollo del suelo influye la actividad de los seres vivos así como la descomposición de sus residuos. Los líquenes son los primeros organismos colonizadores de la roca e inician los procesos de meteorización biológica. La importancia de organismos, sobre todo vegetales, es decisiva. Las plantas, además de contribuir a la degradación mecánica con sus raíces, toman sales minerales del suelo. Al morir las plantas estas sales vuelven al suelo, pero a distinto nivel y además su materia orgánica será descompuesta por microorganismos (hongos y bacterias) formando humus y ácidos húmicos (en rocas madres distintas, con clima similar y vegetación similar resultarán suelos parecidos o iguales). Los animales aportan materia orgánica con sus cadáveres y excrementos. Algunos como las lombrices de tierra desempeñan un papel muy importante como transportadores y mezcladores de la materia orgánica y la mineral. El tiempo necesario para que un suelo desarrolle las diferentes capas u horizontes dependerá de la interrelación de los diferentes factores mencionados. Bajo condiciones ideales, doscientos años pueden bastar para desarrollar un perfil de suelo reconocible, CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 6 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete pero si las circunstancias son adversas el tiempo puede extenderse a varios miles de años lo que hace que el suelo se considere un recurso no renovable según la escala temporal humana. Los factores antrópicos también inciden de múltiples formas y generalmente de forma negativa en la formación y desarrollo del suelo. La deforestación masiva, los incendios forestales, la contaminación, la sobreexplotación agrícola y ganadera y la urbanización son prácticas nocivas para el suelo. Sin embargo, también podemos contribuir positivamente reforestando, mediante el abonado, etc. 1.5 Clasificación de los suelos. Atendiendo a criterios climáticos los suelos se dividen en: Azonales. Su formación estuvo condicionada por factores distintos del clima o se trata de suelos inmaduros debido a sus particulares condiciones topográficas o litológicas. Zonales. Directamente relacionados con el clima por lo que su distribución está asociada a las zonas climáticas y de vegetación (Ley de Zonalidad). TIPO DE SUELO Características AZONALES Inmaduros o brutos. Horizontes mal desarrollados LITOSUELOS Delgados. Influidos por el tipo de roca madre debido a poca evolución temporal o desarrollo en grandes pendientes REGOSOLES Sobre depósitos muy recientes: aluviones, arenas, dunas. AZONALES Poco evolucionados. Condicionados por la roca madre y un mal drenaje RANKER Sobre rocas silíceas (granitos, gneises). Propio de climas fríos de montaña y fuerte pendiente. Suelo ácido pobre en carbonatos. Sin horizonte B RENDSINA Sobre rocas calizas en climas diversos. Poco espesor. Sin horizonte B. Es el equivalente al anterior en terrenos calcáreos. SALINOS Ricos en sales. Climas secos. Escasa vegetación (halófitas). Pobre en humus. GLEY Zonas pantanosas. Horizontes inferiores encharcados en los que se acumula Fe que le da color "gris azulado" TURBERAS Terreno encharcado con abundante vegetación y exceso de materia orgánica. Suelo ácido. ZONALES Suelos condicionados por elclima, que ha actuado largo tiempo. Son suelos maduros, muy evolucionados. Latitudes altas PERMAFROST A menudo con una capa superficial de hielo. Vegetación escasa (musgos, líquenes y algún arbusto: tundra). Evolución lenta limitada al período estival. Latitudes medias Clima frío PODSOLES Tierras grises o de cenizas. Asociados a bosques de coníferas (taiga). Rico en humus bruto. Suelo ácido y arenoso. En España existen en pinares sobre suelo granítico de zonas húmedas. TIERRA PARDA DE BOSQUE En bosques de caducifolios. Rico en humus. Horizonte B poco desarrollado. Climas templados MEDITERRÁNEOS Veranos secos. Asociados a bosques mediterráneos (encinas y arbustos). Pobres en humus y arcillosos por descalcificación de calizas. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 7 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Un suelo empieza a formarse cuando la roca madre emerge a la superficie y es meteorizada . En esta etapa el factor principal es la roca madre. Conforme avanza la edafogénesis, el clima y la vegetación son los factores protagonistas. La correlación entre tipo de suelo, clima y vegetación se conoce como “Ley de la Zonalidad” y se corresponde con la distribución de los biomas. Cuando el suelo llega al equilibrio con el medio se dice que ha alcanzado el edafoclímax, estado de equilibrio dinámico que puede cambiar al cambiar alguno de los factores edafogenéticos (regresión+ nueva sucesión+ nuevo edafoclímax). Si la pérdida de suelo es total el proceso debe comenzar desde la primera etapa. 2. EL SUELO COMO RECURSO. IMPACTOS SOBRE EL SUELO 2.1 Uso y gestión del suelo. Se puede considerar el suelo como un recurso no renovable ya que, a escala humana, su regeneración natural es muy lenta, de varias generaciones. Se estima que, por ejemplo, en zonas tropicales la regeneración de 2,5 cm de suelo superficial requiere entre 200 y 1.000 años. A nivel mundial se ha calculado que la tasa de erosión en terrenos agrícolas es entre 20 y 100 veces superior a la tasa de renovación natural del suelo. Según la capacidad de uso del suelo, a éste lo utilizamos para diferentes propósitos. Los principales usos potenciales del suelo son: usos agropecuarios (cultivos, pastos, etc.), forestal (extracción de madera y leña, pastoreo de dehesa), extracción de recursos minerales (minas, canteras…), industrial, servicios (carreteras, ferrocarril, puertos, aeropuertos…), asentamiento humano (edificaciones…), uso recreativo, científico y de interés natural (jardines, reservas naturales…) y usos no productivos (desiertos, alta montaña…). La FAO en 1993 mencionó la necesidad de considerar la sostenibilidad como medida real para la planificación en el uso de los suelos dentro del marco del desarrollo sostenible. 2.2. La degradación del suelo. Al ser el suelo destinado a usos muy diversos también es receptor directo de múltiples impactos ambientales de los cuales destacaremos tres: la erosión, la desertización y la contaminación. Destacan los suelos rojos mediterráneos o terra rossa. CHERNOZENS Tierras negras de estepa. Climas continentales. Horizonte A muy desarrollado y rico en humus y óxidos de Fe. Suelos muy fértiles. DESÉRTICOS Poca materia orgánica, por lo que tienen un color claro. Sometidos a fuerte evaporación, presentan concreciones de carbonatos y yesos en superficie llamadas caliches. Latitud intertropical LATERITAS Y FERRALLITAS Clima ecuatorial, cálido y muy lluvioso. Intensa meterorización química: suelos de gran espesor. Carecen de horizonte A por el lavado intenso. El horizonte B presenta hidróxidos de Fe y Al. Se forma una costra rojiza muy dura. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 8 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete La degradación del suelo es un proceso que disminuye la capacidad actual y potencial del suelo para producir cuantitativa y/o cualitativamente bienes o servicios. (FAO Y PNUMA). La degradación del suelo consiste, en resumen, en la pérdida de la fertilidad y la calidad del mismo como consecuencia de una utilización inadecuada. Puede ocurrir en un periodo de tiempo muy corto a diferencia del lento y continuo proceso de edafogenésis. Podemos distinguir entre degradación actual de un suelo, degradación potencial y riesgo de degradación bajo condiciones adversas. Es un complejo proceso en el que intervienen múltiples factores. Dependiendo del que domine distinguimos entre: Degradación física: se produce como consecuencia de procesos como el encostramiento, la reducción de permeabilidad (sellado), la compactación (pisoteo del ganado y maquinaria pesada), la cementación, la degradación de la estructura y la erosión. Degradación química: es la pérdida de nutrientes por lixiviación (lavado) o sobreexplotación. Dentro de este tipo de degradación también podemos incluir la alcalinización, la salinización (incremento en el nivel de sales solubles que reduce su capacidad productiva) y la contaminación. Degradación biológica: pérdida del humus por la eliminación de los organismos humificadores. 2.3 La erosión del suelo La erosión se entiende en este caso como la pérdida gradual de material que constituye el suelo, al ir siendo arrastradas las partículas a medida que van quedando en superficie. Los procesos erosivos se caracterizan por ser intermitentes, ya que van asociados a la existencia de lluvias o vientos, pero recurrentes en el tiempo; progresivos pues la disminución progresiva del espesor del horizonte deja al descubierto materiales subsuperficiales donde la vegetación Es un proceso natural pero un problema cuando su ritmo se acelera debido a la acción humana (erosión natural contra erosión acelerada). Los efectos de la erosión son: - Pérdida de suelo fértil (contribuye a la desertización) - Deterioro de ecosistemas marinos litorales, fluviales y de ribera, por acumulación de sedimentos (pérdida de biodiversidad). En las riberas de los ríos se forman graveras o arenales. - Aumento de los efectos negativos de la inundaciones, al aumentar la cantidad de materiales arrastrados - Colmatación de embalses por sedimentos En los procesos erosivos influyen varios factores, algunos de origen natural y otros de origen antropogénico. Entre los primeros encontramos: El clima: además de la distribución anual temperaturas y el régimen de los vientos, es de especial importancia el régimen y la intensidad de precipitaciones (erosión hídrica) pues la erosión se acentúa en el caso de que estas sean intensas y esporádicas (gota fría típica del sureste español). El viento (erosión eólica) es un agente erosivo de escasa incidencia en España, salvo en zonas puntuales. La climatología determina la erosividad. La erosividad es la capacidad erosiva del agente geológico predominante, que depende a su vez del clima. Es muy importante y se evalúa mediante índices de erosividad. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 9 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Con los índices de erosividad pueden elaborarse mapas de erosividad, de modo que podamos conocer el riesgo de erosión de una zona teniendo en cuenta sólo el agente erosivo predominante: el agua. La topografía: los desniveles orográficos, las montañas, cordilleras, lomas y colinas hacen proclives a ser erosionados aquellos terrenos donde abundan, como es el caso de nuestro país, y más todavía si carecen de cobertura vegetal que los proteja. Las pendientes superiores al 15% conllevan riesgo de erosión. La cubierta vegetal: la coberturavegetal adquiere capital importancia en la protección del suelo. Así, los órganos aéreos de las plantas lo protegen del impacto de la lluvia y de la insolación directa. Las raíces actúan reteniendo partículas. Además, los vegetales intervienen en la formación del humus, que favorece la permeabilidad y disminuye la escorrentía superficial. La naturaleza del suelo: los arcillosos se arrancan peor pero luego son fácilmente erosionables, mientras que los arenosos se desprenden fácilmente pero se resisten al arrastre. Los suelos pobres y fácilmente disgregables son los más frágiles y sensibles a la erosión. La erosionabilidad es la susceptibilidad de un terreno a ser erosionado. Depende de la pendiente, cubierta vegetal y naturaleza del terreno, entre otros factores. Entre los factores erosivos de origen antrópico destacaremos: Deforestación: aumenta la erosionabilidad del terreno. Puede ser debida al desmonte de terrenos para obras públicas o con el fin de utilizarlos para cultivos. También las talas abusivas para la extracción de madera han contribuido a que las laderas de los montes queden expuestas y sin protección. Otra causa son los incendios forestales pues el fuego acelera los procesos erosivos al influir negativamente en la vegetación y sobre las propiedades físicas del suelo. Tras el fuego, otros agentes como la lluvia o el viento actúan desencadenando la erosión. Mencionar, finalmente, el adehesado para la obtención de pastos (recordar, no obstante, que es una técnica que permite explotar el monte sin llegar a destruirlo totalmente). Sobrepastoreo. Cuando la cabaña es excesiva la vegetación se empobrece y comienza la erosión. Al tiempo, se produce una selección de especies vegetales en función de las preferencias del ganado con lo que las plantas venenosas, o provistas de espinas, o plantas anuales de ciclo corto predominan sobre las demás, lo que supone una escasa protección del suelo, procesos además acentuados por la acción del pisoteo del ganado (compactación) y las quemas de matorral. Malas prácticas agrícolas: agricultura en laderas sin medidas de protección, como terrazas o bancales que retengan la tierra y no sea arrastrada por la lluvia; la quema de rastrojos contribuye a la erosión del suelo; la agricultura intensiva (monocultivos), donde la tierra queda atrapada en un ciclo agotador de cultivo, cosecha, arado y siembra. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 10 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Obras públicas: en ocasiones, además del movimiento de tierras que implica la construcción de infraestructuras, los taludes de las carreteras quedan al descubierto y sin protección, siendo muy proclives a ser erosionados. Actividades mineras y canteras: depende del tipo de explotación que se utilice. En la minería a cielo abierto se produce una transformación paisajística, tanto de la vegetación como del relieve. La explotación exige la destrucción de la vegetación que se asienta sobre los yacimientos y posteriormente se movilizan grandes cantidades de terreno, generando enormes depresiones y una gran acumulación de estériles en escombros. Asentamientos humanos: la expansión urbana puede conducir al más fuerte cambio de uso del suelo; la sustitución de la cobertura vegetal por la cubierta asfáltica reduce la filtración de agua, afectando la cubierta vegetal aledaña y, con ello, acelera el proceso de degradación del suelo. 2.4. Métodos de evaluación de la erosión. Para predecir y prevenir la erosión de los suelos se hace necesaria la elaboración de mapas de riesgo a partir de los factores e índices expuestos, además de otros. Existen, además, métodos directos e indirectos de evaluación de la erosión: - Directos: indicadores físicos y biológicos como la evaluación del grado de erosión mediante marcas, incisiones o manchas observables en el terreno, la presencia de vegetación. - Indirectos: el más usado es la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE): A= RKLSCP donde A es la pérdida anual de suelo; R es el factor de erosividad de la lluvia; K es el factor de erosionabilidad del suelo; L el factor de longitud de la pendiente; S el factor de inclinación de la pendiente; C el factor de uso de suelo y P el factor de prácticas de conservación. 2.5. Desertización y desertificación. Desertización: proceso de erosión natural debido a condicionamientos esencialmente climáticos que conducirán a la transformación de las regiones donde se produzcan en zonas desérticas. Está determinado por la variabilidad climática del planeta unido a la acción de la tectónica de placas. Desertificación: Degradación muy avanzada de los suelos provocada directa o indirectamente por el ser humano que conlleva una disminución de la biomasa, del rendimiento de los cultivos, de la capacidad de carga ganadera y del bienestar humano (Barrow, 1991). Estos dos términos suelen utilizarse como sinónimos pero indican dos procesos muy distintos. La distinción entre ambos es muy discutida, siendo el segundo un anglicismo por lo que muchos autores solo usan el término desertización. En realidad, ambos procesos conducen a los mismos resultados: la pérdida parcial o total de suelo productivo. Es muy difícil separarlos CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 11 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete pues el proceso final de desertización de un área resulta de la confluencia de factores climáticos (sequía, precipitaciones esporádicas y torrenciales) y también otros debidos a la acción humana (exceso de riego, cultivos en zonas de pendiente, sobrepastoreo, etc.). En España existe un alto riesgo de desertización y erosión de los suelos. Se calcula que se pierden 1150 millones de toneladas de suelo fértil al año principalmente debido a: • Prácticas agrícolas y forestales inadecuadas, políticas inadecuadas de gestión forestal y agraria. • Incendios forestales. • Obras públicas. • Actividades mineras • La orografía, con fuertes pendientes y acusados relieves. • Lluvias torrenciales e irregulares del clima mediterráneo. • Abundancia de terrenos arcillosos, de difícil drenaje. • Precaria gestión de los recursos hídricos El 26% de la superficie de España está afectada por fenómenos de erosión grave del suelo. El 28% sufre erosión moderada. El 11% sufre erosión baja. Las ¾ partes del territorio español tienen riesgo de desertización. El problema se concentra en las zonas semiáridas, en el sureste, donde el 45% del territorio presenta un riesgo importante de desertización. 2.6. La contaminación del suelo. No es un problema nuevo pero en la actualidad se ha agravado por la presencia de contaminantes peligrosos y difíciles de eliminar. Su condición de interfase entre atmósfera e hidrosfera convierten al suelo en una estación de tránsito de los contaminantes, que pueden quedar retenidos grandes periodos de tiempo y perder su naturaleza contaminante o ser tan móviles que inmediatamente se incorporen a los demás medios y redes tróficas. La transferencia de las sustancias contaminantes del suelo se efectúa a la atmósfera por evaporación, al agua subterránea por infiltración de lixiviados, al agua superficial por escorrentía y a las plantas por incorporación a través de las raíces o por adsorción. Respecto al tipo de contaminación, la del suelo es predominantemente química. En cuanto a las fuentes de contaminación del suelo: Contaminación agrícola-ganadera: exceso de fertilizantes, pesticidas, restos orgánicos, como excrementos de animales y pesticidas Contaminación por residuos urbanos. Contaminación industrial: vertidos industriales sólidosy líquidos, eliminación “barata” de residuos perniciosos sin pensar en las consecuencias, almacenaje incorrecto de productos CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 12 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete y residuos industriales, radiactivos, accidentes en el transporte o fugas en tanques y conducciones En cuanto a los efectos de la contaminación del suelo: - Rotura del equilibrio biológico del suelo. - Muerte de los organismos humificadores. - Modificación del pH del suelo. - Pérdida de fertilidad por destrucción de los complejos arcillo-húmicos. - Destrucción de la estructura del suelo, con el consiguiente aumento de la erosión. - Muerte de la vegetación , aumentando el riesgo de erosión Pero además, como hemos visto en otros temas, indirectamente puede producirse: - La utilización de fertilizantes y productos fitosanitarios conlleva la destrucción de muchas especies (pérdida de biodiversidad); la aparición de razas resistentes; la contaminación de las aguas de riego y potables, la acumulación en plantas y animales y se transmiten de unos a otros a través de las cadenas tróficas (bioacumulación). - Indirectamente la deposición de contaminantes atmosféricos como SO2, NOx causantes de la lluvia ácida, o de metales pesados producen la alteración de los ecosistemas (deforestación), alteración de la estructura de las rocas: mal de la piedra, impactos paisajísticos. - El depósito intencionado de residuos sólidos urbanos (RSU), residuos sanitarios, ganaderos, industriales, peligrosos y radiactivos, en superficie o enterrados producen la degradación paisajística, contaminación microbiana, enfermedades asociadas, degradación de la vegetación… De especial interés es el problema de la salinización por acumulación de sales de sodio, calcio o magnesio sobre la superficie del suelo, que se asocia al excesivo regadío pues las sales en disolución del agua de riego se depositan al evaporarse ésta, produciendo un encostramiento salino. Este fenómeno se asocia en zonas costeras a la sobreexplotación de los acuíferos con la correspondiente intrusión de agua de mar: intrusión salina. 2.7. Manejo y conservación del suelo. Para el manejo y conservación del suelo se ofrecen diversas alternativas, como la labranza de conservación, el manejo de residuos, la labranza limitada o agricultura sin labranza. A continuación se describen algunas medidas para la conservación de suelos dirigidas a conseguir 3 objetivos básicos: 1) Recuperar las zonas erosionadas. 2) Conservar el suelo en la agricultura. 3) Controlar la erosión provocada por obras públicas A. Medidas de carácter forestal: - Mantener la cobertura vegetal mediante repoblaciones con especies preferentemente autóctonas (encinas, robles, quejigos…) y conservando los bosques. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 13 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Si la degradación es muy alta la elección debe recaer en especies de crecimiento rápido y pocos requerimientos (pinos, p.e.). - Si las áreas no están degradadas la reforestación se hará con especies clímax. Si lo está se efectuará con especies inferiores. - Elección de las especies vegetales para las recolonizaciones, tratando de reconstruir la comunidad vegetal original. - Mantenimiento de los bosques con prácticas forestales adecuadas: poda, eliminación de ejemplares dañados, entresacar y aclarar las zonas con excesiva densidad arbórea, eliminar el exceso de sotobosque (malezas) que favorecen los incendios, construcción de cortafuegos y lucha contra las plagas. B. Medidas de carácter agrícola: - Buscar a cada tipo de suelo un cultivo compatible con sus características, realizando una evaluación del suelo previa, estableciendo su capacidad de usos. - Rotación de cultivos. - Mejora de la capacidad de infiltración del suelo frenando la velocidad de circulación del agua de escorrentía, mejorando los drenajes y reduciendo la carga de sedimentos de la misma. - Práctica del cultivo en terrazas y no arando a favor de pendiente, es decir hacer un laboreo racional en el trazado de surcos. - Control de métodos agrícolas fomentando una labranza conservacionista. C. En las obras públicas. - Controlar la erosión originada por obras lineales e infraestructuras, ya que los procesos erosivos se extienden a partir de las mismas. Utilizar técnicas que eviten deslizamientos y erosión (gaviones, mantas vegetales, etc.). - La construcción de embalses para producción de electricidad y riego ha provocado desmontes del terreno y destrucción de cobertura vegetal, al tiempo que inundaba grandes extensiones de terreno, por lo que se debe de hacer un uso racional del agua. - Plantación de vallas de arbolado o setos cortavientos en zonas de erosión eólica. - Fijación del suelo en arenas móviles. 3. LOS RECURSOS FORESTALES El bosque es el ecosistema con más producción bruta de los terrestres. constituyendo una de los recursos más valiosos del medio terrestre. La energía solar es fijada por los vegetales y transformada en biomasa. La materia seca de un bosque se presenta como: madera, cortezas, frutos, resinas, aceites... CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 14 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete El bosque es una fuente de recursos muy diversos: Madera: material del bosque por excelencia. Se destina a la industria del aserrado, carpintería y muebles, pasta de papel, cartón, etc. Cortezas: del alcornoque (Quercus suber) se extrae el corcho; de las quercíneas (Querqus sp.) se obtienen taninos para curtir cuero, embarcaciones, etc. Frutos: consumo del ganado y del hombre como los piñones (P. pinea), la bellota (Q. ilex), la castaña (C. sativa), etc. Resinas y aceites: resina (P. pinaster); látex (H. brasilensis). Aprovechamiento cinegético: la caza y toda la economía asociada a dicha actividad. Clareo del monte para pastizales: dehesa extremeña. Otros aprovechamientos son: setas, hongos, miel, aromáticas (romero, tomillo, salvia, lavanda, espliego, etc.) y otros productos asociados a las formaciones boscosas como son el recreo y el turismo rural. Además de su papel productivo, el bosque posee otras funciones: interviene en ciclos tan importantes como el ciclo del agua por ejemplo regulando la evapotranspiración; favorece la formación de nieblas y rocíos; incrementa las precipitaciones; regula el clima local, amortiguando los contrastes térmicos; absorbe CO2 (sumideros) y produce O2; disminuye la escorrentía superficial por lo que evitan la pérdida de suelo; crean suelo y lo protegen de la erosión, sobre todo en pendientes, evitando la pérdida de suelo fértil y la colmatación de los embalses; sirven para fijar dunas; protegen del viento, por lo que se utilizan para apantallamientos vegetales y son eficaces aislantes acústicos; albergan y mantienen gran parte de la biodiversidad planetaria; son zonas de ocio y turismo, etc. Señalar por último su papel como agente social desde el punto de vista de su disfrute recreativo como de la educación ambiental, fomentando el respeto por lo que supone de patrimonio natural. La desforestación: La deforestación es la pérdida de masa forestal debido principalmente a la actividad humana. Desde el comienzo de la agricultura hasta hoy los bosques han disminuido considerablemente, sobre todo en los últimos cincuenta años, hasta reducirse a un tercio de su superficie original. Los bosques templados, más ricos para la agricultura, han sido losmás esquilmados. A su deterioro también ha contribuido la lluvia ácida. En los trópicos se han perdido la mitad de los recursos forestales. El 50% de la madera del planeta proviene de estos bosques. Las principales causas de la deforestación han sido: Extensión de la agricultura y la ganadería: la presión para aumentar las tierras de cultivo y pastoreo ha incrementado progresivamente debido al crecimiento poblacional. Las técnicas forestales inadecuadas: excesiva repoblación con especies no autóctonas de rápido crecimiento (ej. Eucaliptus) que esquilman el suelo, la sustitución de bosque SUPERFICIE % % MATERIA SECA (BIOMASA) Océanos 70 40 Desiertos 13 6 Bosques 8 32 Estepas 6 12 Cultivos 3 10 CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 15 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete por vegetación no forestal; la apertura de caminos y pistas forestales; el excesivo desbroce del sotobosque; el uso de maquinaria pesada y vehículos todoterreno que compactan el suelo o lo descarnan; las talas a matarrasa (eliminación total de árboles de la zona explotada) sin posterior repoblación (África y otras plusivilvas). Sobreexplotación principalmente para obtención de madera y leña, superando la velocidad de regeneración. Incendios forestales, sobre todo si son recurrentes. El abandono de los usos tradicionales del bosque (leña, pastoreo) favorecen la acumulación de vegetales secos que aumentan el riesgo de incendios. Otras veces son provocados para favorecen un cambio en los usos del suelo (especulación). La quema de rastrojos, realizada sin precaución y en épocas secas favorece los incendios forestales. Enfermedades y sequías. Otros impactos, como los desmontes, tala de árboles o movimientos de tierra en explotaciones mineras, especialmente a cielo abierto. Los plaguicidas y fertilizantes pueden contaminar las aguas y el suelo. Industrias que producen emisiones de dióxidos de azufre y nitrógeno, provocando la lluvia ácida, tan dañina para la vegetación (bosques del norte y centro de Europa). Desarrollo urbano: obras públicas. El problema de los incendios forestales en nuestro país es muy importante. Al impacto económico (pérdida de madera, corcho) hay que añadir el impacto ecológico: rotura del equilibrio, destrucción de la cubierta vegetal, degradación del suelo, contaminación de los recursos hídricos, etc. Los terrenos deforestados por los incendios se erosionan fácilmente (pérdida de la capacidad reguladora de la escorrentía) y esto dificulta la recuperación del bosque. La erosión del suelo produce inundaciones, colmatación de embalses, etc. Para reducir los daños de los incendios forestales, todos los países mediterráneos ponen en marcha medidas de prevención, predicción, detección y extinción. Hacia un uso sostenible de los bosques. Se conseguiría con: Aumentando la eficiencia de las industrias madereras. Disminuyendo el uso del papel y aumentando su reciclado. Aumentando la plantación de bosque de alto rendimiento, destinado a producir para le consumo humano. Buscando alternativas de empleo de los bosques, buscando la recolección de productos como alimentos, medicinas, etc. realizando una explotación sostenible de la madera, mediante clareos o entresaca y no una eliminación total de los árboles (matarrasa). Incendios en España (1991-2004) CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 16 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Reforestando adecuadamente con especies autóctonas. Desarrollando normativa que proteja los montes. 4. RECURSOS AGRÍCOLAS Y GANADEROS Al comienzo de las sociedades humanas el hombre utilizó como fuente de alimentación una gran variedad de especies vegetales y animales. Si al principio como nómada era recolector y cazador, el sedentarismo trajo el desarrollo de la agricultura y la ganadería. La aparición de técnicas de cultivo y pastoreo junto con el desarrollo de las sociedades en cuanto a estructura y complejidad organizativa, ha propiciado que las especies utilizadas por el hombre hayan ido reduciéndose paulatinamente hasta quedar constituidas por unas pocas. Naturalmente, las condiciones geográficas o climatológicas, culturales, sociales así como la distribución y adaptabilidad de las especies tanto animales como vegetales, condicionan y determinan el aprovechamiento agrícola y ganadero de unas u otras especies. 4.1. La agricultura. La agricultura es el conjunto de actividades humanas dirigidas a transformar el medio natural para favorecer el crecimiento de las plantas necesarias para el consumo humano. Desde el punto de vista alimentario, las plantas tienen un valor fundamental. Consideradas en el ámbito mundial, los cultivos de cereales como el trigo y el maíz, la cebada, el arroz, la caña de azúcar, la remolacha, los cítricos, el girasol, la patata y la soja contribuyen de manera destacada a la alimentación humana. Otras plantas se cultivan para su uso industrial, proporcionando fibras vegetales utilizadas por la industria textil y manufacturera: lino, algodón, esparto, cáñamo, etc., o en la industria tabaquera. Con fines ornamentales y estéticos también se cultivan en jardines e invernaderos. Mediante la selección genética se han conseguido variedades que no existían anteriormente, en cuanto a forma, tamaño o coloración: tulipanes. La industria farmacéutica también utiliza el cultivo de plantas para obtener principios activos a partir de ellas, o colorantes, esencias, aceites... En el desarrollo de la agricultura podemos establecer tres etapas: 1ª. Hasta la mitad de siglo XX. El aumento de la producción agrícola se debió a expansión de las zonas cultivadas. Cuando dicha superficie alcanzó unos límites, el incremento de la producción de alimentos sólo fue posible mediante la intensificación de la explotación y con la conversión de la agricultura en una industria. 2ª. Revolución verde. Se desarrollo en las décadas de los cincuenta y setenta. El aumento de la producción se basó en: Uso de semillas seleccionadas genéticamente. Utilización de grandes cantidades de agua, plaguicidas y fertilizantes químicos. Importante mecanización. 3ª. Desde 1985. Se ha producido un aumento de la producción y con ello de la cantidad de alimentos disponibles, sin embargo, en los países pobres se padece hambre. Una característica de la expansión agraria actual es el empleo de transgénicos (OGM). Existen argumentos a favor de su utilización, como que CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 17 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete permiten obtener mayores producciones y podrían ser un remedio para combatir el hambre en el mundo. Sin embargo, su uso está cuestionado por algunos sectores argumentando que pueden originar problemas ambientales, como por ejemplo que los cultivos transgénicos que portan un gen insecticida provocan la muerte del insecto para el que está destinado dicho gen, peor pueden morir otras especies (p.e. aves) que se alimentan de dichos insectos; o que el polen procedente de las plantas transgénicas puede fecundar especies naturales emparentadas genéticamente con ellas, lo que se supone un peligro para la biodiversidad; además, se desconoce la toxicidad respecto a su uso alimentario. Tipos de agricultura. a) Tradicional o agricultura de subsistencia. Sobre todo en los países en vías de desarrollo y que, generalmente, se encuentra combinada con la ganadería. Se diferencian dos tipos de cultivos, el cultivo tradicional caracterizado porpolicultivos en las que se combina la agricultura con la ganadería y el cultivo itinerante o errante, en bosques tropicales en los que realizan talas selectivas para cultivar en pequeñas parcelas que se abandonan cuando el terreno se agota (cada 5-7 años), dejando que se restablezca el bosque primitivo. b) Mecanizada, industrializada o intensiva. Corresponden a los países desarrollados Se basa monocultivos que se mantienen gracias a gastos ingentes de agua, energía fósil, fertilizantes químicos, herbicidas y plaguicidas. La ganadería se establece al margen de la agricultura y también es de tipo industrial. Aquí se incluye la agricultura de plantación de ciertos países en vías de desarrollo. Se cultivan especies de interés comercial, como café, cacao o plátanos, que venden a los países desarrollados. c) Cultivo de invernaderos es el máximo exponente de la explotación agrícola intensiva de cualquier producto hortícola, en cualquier época del año. Las con-diciones de crecimiento de plantas (temperatura, humedad, abonos) son vigiladas con medio tecnológicos, pudiendo llegar, incluso, al extremo de no utilizar tierra vegetal (cultivos hidropónicos). Un ejemplo son los cultivos bajo plástico de Almería. Problemas ambientales derivados de la agricultura. La agricultura intensiva es mayoritaria en los países desarrollados. La concentración de la población en las ciudades y el incremento creciente de la demanda de alimentos han obligado a dar prioridad a una agricultura intensiva, descuidando los impactos ambientales derivados de ella. Los más importantes son: Deforestación indiscriminada para aumentar la superficie de terreno dedicada al cultivo. Incremento del efecto invernadero, por la quema de los bosques tropicales, la liberación de N2O por exceso de abonos, la emisión de CH4 debido a la implantación de arrozales y otros cultivos encharcados. Sobreexplotación de acuíferos, sin tener en cuenta su tasa de regeneración, por la excesiva demanda de agua para riego. Eutrofización del las aguas por el abuso de fertilizantes inorgánicos ricos en fósforo y nitrógeno (nutrientes limitantes) que pasan a las aguas subterráneas y fluviales por el lavado de suelos. Desertificación, erosión, salinización y agotamiento de los suelos por la deforestación, utilización de maquinaria pesada, abuso de abonos químicos, agotamiento de nutrientes, sobreexplotación de acuíferos… CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 18 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Pérdida de biodiversidad debido al establecimiento de monocultivos, la hibridación con especies transgénicas… Efectos tóxicos de plaguicidas (insecticidas, fungicidas, herbicidas…) que se utilizan en monocultivos, lo que deriva en su bioacumulación en la cadena trófica, siendo altamente tóxicos y de acción inespecífica 8afecta a la plaga y otras especies). Generación de residuos por acumulación de plásticos y envases. Impacto paisajístico por la presencia de acequias, invernaderos, trasvases, embalses… Hacia una agricultura sostenible: la agricultura alternativa. "Una agricultura es sostenible cuando es ecológicamente segura, económicamente viable y socialmente justa”, según el Tratado de Agricultura Sustentable de la Conferencia de Río de 1992. Las recomendaciones que se deben seguir para que la agricultura sea sostenible, son las siguientes: Que prime la conservación del suelo y la economía del agua sobre la productividad. Tomar medidas para la preservación de la biodiversidad. Cultivar preferentemente plantas adaptadas al clima de cada región. Ahorrar agua utilizando técnicas de riego de ahorro, como el riego por goteo. Reducción de los costes ocultos (insumos) generados por el uso de combustibles fósiles y sustituirlos por otros renovables y aumentar la eficiencia en el uso de los mismos. Evitar la generación de contaminación y residuos a una velocidad superior a la capacidad de asimilación del medio Fomentar los cultivos mixtos (en los que se intercalan árboles con plantas anuales; por ejemplo, encinas y trigo) o los policultivos (pequeñas parcelas de cultivos variados), combinados con ganadería familiar en el lugar de monocultivos. Utilizar fertilizantes orgánicos (como estiércol o desechos de cultivos); intercalar leguminosas con otras cosechas pues enriquecen el suelo con nitrógeno (fijan N2 atmosférico). Atajar las plagas con controles biológicos, utilizando por ejemplo depredadores naturales Aplicar todas las medidas posibles para luchar contra la erosión. No son del todo sostenibles pero suponen un primer paso para lograr la sostenibilidad los siguientes tipos: Agricultura integrada. Aunque se basa en el empleo de productos químicos y de especies seleccionadas genéticamente, se somete a controles oficiales periódicos con el fin de certificar su grado de respeto al medio ambiente. La certificación podrá exhibirse en las etiquetas con fines comerciales. Agricultura biológica que renuncia por completo al empleo de productos químicos, sustituyéndolos por el empleo de abonos orgánicos. Las plagas se controlan mediante cultivos barrera o el empleo de insecticidas naturales. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 19 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 4.2. La ganadería. La ganadería es el conjunto de actividades de crianza y mantenimiento de animales útiles a la especie humana porque proporcionan alimentos y materias primas: carne, huevos, leche, lana, etc. Al igual que las plantas, los animales tienen una importancia fundamental en la alimentación humana, destacando el ganado porcino, el vacuno, la volatería (pollo, pavo y pato), seguida del cordero, cabra, búfalo y caballo. Hoy en día es frecuente en España la proliferación de granjas de perdices y codornices, conejos, faisanes e incluso avestruces. Existe una interrelación entre el patrimonio genético y la domesticación de tal manera que muchas especies se han adaptado a la vida en cautividad (animales domésticos) y difícilmente sobrevivirían en un medio natural. Al tiempo, el hombre ha ido seleccionando las especies con unas características determinadas y adecuadas al rendimiento que pensaba obtener de ellas, por lo que ha seleccionado genéticamente distintas subespecies o razas, unas son apropiadas para carne, otras para leche, para lana, para trabajo, etc. Consecuencia de todo lo anterior es la cada vez menor dependencia de los recursos cinegéticos como fuente de alimentación humana, adoptando un papel deportivo y estando muy regulado y reglamentada su captura e incluso llegándose a proteger ciertas especies en peligro de extinción (lince, águila imperial, quebrantahuesos, oso, lobo, etc.). Además, la cría en granjas de especies cinegéticas ayuda a conservar las poblaciones de dichas especies. Sólo los países menos desarrollados utilizan la caza como fuente de alimentación. El ganado porcino. Soporta los mayores índices de demanda a nivel mundial. Su manejo se contempla desde tres puntos de vista: intensivo, extensivo y mixto. El manejo intensivo tiene como fin conseguir la mayor cantidad de kilogramos de carne, mientras que el extensivo tiende a obtener carne de excelente calidad. Las razas españolas son excelentes para el manejo extensivo y, aunque su producción sea baja comparativamente, su calidad de carne es excelente. El vacuno y el ovino. Son indicados para el aprovechamiento de praderas y pastos debido a su anatomía digestiva que les permite degradar y asimilar la celulosa gracias a su flora digestiva, a diferencia de los monogástricos como el cerdo o el conejo. Su explotación sedirige fundamentalmente al aprovechamiento de la leche y la carne. En el caso de las ovejas se suma el de la lana. El sistema de explotación puede ser igualmente intensivo, extensivo o mixto. El manejo intensivo es indicado para el engorde y en este caso el ganado se encierra en naves, siendo su estabulación permanente o no. En el sistema extensivo los animales se explotan al aire libre, como es el caso del ganado trashumante. Aprovechamiento avícola. Las aves han sido interesantes para el hombre desde varios puntos de vista: alimenticio (gallinas, perdiz, faisán, codorniz, patos, avestruces...(; ornamental (pajarería, plumas de avestruz y de pavo real, etc.); cinegético (faisán, perdiz); económico (el “guano” o excremento de ciertas aves es un abono fosfatado); deporte (halcones para cetrería y palomas para colombicultura y colombofilia). Como alimento las CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 20 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete gallináceas y anseriformes constituyen la fuente más importante en cuanto a aves, así como sus huevos. En los últimos años las granjas de avestruces han proliferado debido al interés que despiertan estas aves de las que se aprovecha todo. Pero son las gallinas las que más explotadas han sido, existiendo diferentes razas según su función sea la de poner huevos dedicados al mercado directamente o la de poner huevos fértiles para pollos de cebo cuya finalidad es la producción de carne. Impactos derivados de la ganadería. A los animales estabulados se les proporciona, cuando se puede, la hierba fresca que consumen en un día a ritmo de pastoreo. Sin embargo, la ganadería intensiva necesita piensos elaborados expresamente. Esto implica que muchas tierras de cultivo se destinen a plantas forrajeras y no a otras que pueden servirnos de alimento directamente, lo cual sería ecológicamente más eficiente (recordar la regla del 10% o eficacia ecológica). Casi el 40% de la producción mundial de grano se destina a piensos de animales. La ganadería intensiva busca razas de gran productividad, por lo que se crían los mismos tipos de vacas en lugares muy distantes del planeta con lo que se pierde biodiversidad. Otro problema añadido de las explotaciones ganaderas es la acumulación de estiércol (purines y orines), que puede contaminar las aguas subterráneas y superficiales y que además están contaminados con antibióticos y otros productos farmacéuticos de uso animal. La transformación de los bosques en pastos para la cría de ganado ha sido la causa de la deforestación de más de 20 millones de ha de bosque en América Latina. Sin embargo, el consumo de carne en los países en vías de desarrollo es escaso. Posibles soluciones. Los impactos derivados de la ganadería intensiva se mitigarían si el consumo excesivo de carne en los países desarrollados se redujera, según la FAO, compensándose esta disminución con otros alimentos ricos en proteínas como huevos, leche o sus derivados y nuestra alimentación se basase fundamentalmente en productos vegetales. La dehesa es un ejemplo de explotación ganadera sostenible. Se trata de pastizales seminaturales derivados del bosque mediterráneo, cuya estructura no se ve deteriorada pues mantiene buena parte del bosque original y de la fauna asociada. En le Península se extiende por el suroeste en zonas de suelos pobres poco aptos para la agricultura. 5. RECURSOS DE LOS ECOSISTEMAS MARINOS Y COSTEROS 5.1. Los impactos en las costas. Debido a la gran cantidad de recursos que poseen, las zonas litorales soportan una alta densidad de población, sufriendo una serie de impactos ambientales, algunos graves. Algunas CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 21 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete regiones son imposibles de recuperar pero otras, con las oportunas medidas protectoras, pueden recuperarse. Contaminación: debida al crecimiento industrial y demográfico, turismo y utilización del mar para todo tipo de vertidos. Esta puede ser orgánica y bacteriana (procedente de aguas residuales) y de tipo químico (procedente de vertidos industriales). Otro tipo de contaminación se produce por el vertido directo de residuos sólidos urbanos, fundamentalmente basuras y escombros. También las mareas negras por vertidos de petróleo. Accidental o intencionadamente, lo cierto es que el crudo provoca pérdida de flotabilidad y aislamiento térmico en aves marinas, contaminación de sedimentos, envenenamiento de organismos marinos e incluso riesgo para la salud humana. Mares relativamente pequeños como el Báltico o el Mediterráneo son mares muy contaminados debido a los vertidos de los países ribereños. Eutrofización, un tipo de contaminación que afecta a aguas litorales (albuferas, ensenadas) y se produce por el incremento de la concentración en el agua de nutrientes limitantes, como nitratos y fosfatos. Esto provoca la proliferación de algas, peces, disminución de niveles de oxígeno en agua y mortandad de especies. Degradación del paisaje: por construcción de infraestructuras costeras, el turismo, por vertidos incontrolados de residuos sólidos urbanos (RSU), construcciones de rompeolas y puertos deportivos, dragado de fondos para instalaciones portuarias, extracción de arena para la construcción, explotación de salinas, etc. Sobre explotación de los recursos pesqueros: debido a la contaminación y la aparición de nuevas técnicas de pesca (aparejos, sónar) y utilización de artes ilegales (arrastre) que esquilman el fondo. Bioinvasiones. Introducción de ejemplares de especies exóticas en ecosistemas diferentes de aquellos de los que son originarios. Ejemplos son: el mejillón cebra (Dreissena polymorpha) procedente de Rusia y puede remontar ríos; el alga asesina (Caulerpa taxifolia) de China y Japón, esquilma las praderas de posidonia; las algas del género Gymnodinium y Alexandrium causan mareas rojas, que producen toxinas. Impactos naturales: huracanes, tifones, maremotos (en ciertas regiones del planeta). Algunos de estos impactos han producido en España la transformación de antiguas poblaciones de pescadores, el retroceso de tierras de cultivo, la alteración de enclaves naturales y la desecación de muchas lagunas litorales. 5.2. La pesca. La pesca es el conjunto de actividades humanas encaminadas a capturar animales acuáticos. Junto con la caza constituye una de las primeras actividades humanas para satisfacer sus requerimientos alimenticios. Lo que primero pudo comenzar como una simple recolección de animales acuáticos encontrados en la bajamar o en los ríos, se transformó, al igual que la caza, a medida que avanzaban las sociedades y las técnicas de navegación. La utilización de técnicas de ahumado, secado y salado para conservar el pescado dio paso a las técnicas frigoríficas y conserveras que actualmente conocemos. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 22 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Pero las artes de pesca no han variado sustancialmente desde la Edad Media, aunque si se han mejorado con la aparición de nuevos materiales y, sobre todo, con las nuevas tecnologías exploratorias (sónar) y congeladoras: buques factoría. Se conocen tres tipos de pesca: Recolección a pie o marisqueo en la zona descubierta durante la bajamar. Pesca de bajura, realizada en barco cerca de la costa. Pesca de altura y gran altura, realizada en barco pero lejos de la costa. Las especies explotadas son: Peces de todo tipo: sardina, arenque, boquerón,atún, salmón, merluza, anguila... Crustáceos marinos: percebe, carabinero, langostino... Moluscos: sepia, calamar, pulpo, mejillón... Cetáceos: rorcual, ballena y cachalote (aceite y carne), capturados por Japón, Noruega, Rusia. Actualmente existe una moratoria internacional para la captura de ciertos cetáceos que no es respetada por países con tradición ballenera como Japón o Noruega. La Comisión Ballenera Internacional vigila estas cuestiones. Otras: explotación de corales, perlas y esponjas. Problemas derivados de la pesca. Aunque los mares son ricos en vida, esta se concentra en determinados lugares donde afloran los nutrientes denominados caladeros: mar del Norte, Japón, Islandia, Perú, Alaska… Las nuevas técnicas exploratorias (sónar) permiten la localización de bancos de peces o cardúmenes con mayor facilidad. La demando de pescado aumenta año tras año. Todo lo cual hace que el uso racional de este recurso alimenticio deba ponerse en práctica desde ya mismo si no queremos esquilmar los caladeros de pesca, agotar los bancos y destruir las cadenas tróficas. El aumento del número de “descartes” (capturas involuntarias como tortugas, delfines, inmaduros…). Ciertas técnicas de pesca como el arrastre (A) destruyen los fondos marinos y no discriminan las especies capturadas. La sobreexplotación de los recursos pesqueros y la contaminación por vertidos de residuos de todo tipo (petróleo, organoclorados, metales pesados, aguas residuales, etc.) están llegando a plantear problemas de desarrollo sostenible en los caladeros. Posibles soluciones. Regulación de la explotación de las zonas pesqueras mediante: Limitación de zonas de pesca, excluyendo las áreas especialmente vulnerables. Restricciones de capturas y reducciones de topes, estableciendo lo que cada país puede pescar Paradas biológicas, para que se recuperen las poblaciones en peligro de extinción. Establecimiento de periodos de veda, especialmente en época CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 23 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete reproductora. Regulación de las artes de pesca, prohibiendo aquellas que mayor daño causan a los ecosistemas. En este sentido es importante destacar las actividades de investigación que en España realiza el Instituto Español de Oceanografía (IEO), en sus ocho sedes repartidas a lo largo del litoral español, así como en sus buques oceanográficos. 5.3. La acuicultura. Es el cultivo de peces marinos y de agua dulce. Practicada por chinos y japoneses, actualmente está muy experimentada y se plantea como alternativa al agotamiento de los recursos pesqueros. Destaca el cultivo de truchas, salmones y crustáceos dulceacuícolas como el cangrejo de río (astacicultura del griego “astakos”: cangrejo) cuyos sistemas de producción están sobradamente experimentados. En las piscifactorías se realizan todas las fases del ciclo vital de los peces, como son la inducción a la ovulación y puesta, cría, crecimiento y engorde, patología y mejora en general. Respecto a la acuicultura marina, se realizan con éxito la reproducción de especies como el mejillón, centollo, crustáceos, perlas y algunos peces. La dificultad estriba principalmente en el conocimiento del ciclo biológico de los animales cultivados, sobre todo de las primeras etapas, para conseguir un producto final suficiente en cantidad, calidad y rentabilidad. Los Biólogos marinos estiman en unos diez años aproximadamente el tiempo necesario para realizar el estudio del ciclo vital de una especie, y poder comenzar su proceso de producción en viveros. Estos estudios se realizan actualmente en España por científicos del Instituto Nacional de Oceanografía (IEO) en sus sedes de Vigo y La Coruña. Ventajas e inconvenientes de la acuicultura. Argumentos a favor: es altamente eficiente, permite el mantenimiento del mercado de pescado y marisco (hasta 1/3) y es una fuente de ingresos en muchos lugares. P.ej.: Galicia En contra: pérdida de biodiversidad marina, contaminación de las aguas con residuos orgánicos o antibióticos, gasto energético, etc. 5.4. Degradación de ecosistemas marginales vitales. Las zonas próximas a las costas son muy productivas pero, al tiempo, son muy vulnerables debido a procesos de degradación por contaminación o por destrucción directa. Sin embargo, los ecosistemas marginales (marismas, albuferas, salinas, manglares y arrecifes de coral, así como los deltas y estuarios) se encuentran protegidos contra la erosión por algún tipo de vegetación adaptada al agua salobre mezcla del agua de los ríos y el mares, al tiempo que sirven de refugio y hábitat a numerosas especies, tanto acuáticas como terrestres. Algunos humedales muy importantes en España son el Parque Nacional de Doñana o el Parque Natural del Delta del Ebro. CTM 2º Bachillerato Recursos de la biosfera 24 departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete Un tipo especial de humedal son los manglares, ecosistemas formados por árboles muy tolerantes a la sal que ocupan la zona intermareal cercana a las desembocaduras de cursos de agua dulce de las costas de latitudes tropicales de la Tierra y a veces se adentran varios quilómetros hacia tierra. Además de proteger a las costas contra la erosión poseen una gran biodiversidad de aves, peces, crustáceos, moluscos, etc y son fuente de recursos como madera, papel, taninos, medicinas, etc. La contaminación, las talas indiscriminadas o la sustitución de estos bosques por cultivos de arroz son algunas de las causas de su desaparición, cuyas consecuencias, entre otras, son la desaparición de valiosas especies y la erosión, al quedar las costas desprotegidas. Posibles soluciones para su conservación pasarían por una gestión adecuada, replantación y explotación sostenible de sus recursos. Un arrecife coralino es una construcción biológica formada por los esqueletos calcáreos de pólipos agrupados en colonias de a lo largo de las costas tropicales de aguas cálidas y poco profundas. Los pólipos son animales que viven fijos en el fondo de las aguas por uno de sus extremos y tiene en el otro la boca, rodeada de tentáculos. Viven en el interior de un esqueleto calcáreo segregado por ellos mismos. En simbiosis con los pólipos viven unas algas unicelulares (zooxantelas) fotosintéticas que proporcionan el pólipo el oxígeno que necesita al tiempo que utilizan como nutrientes los productos residuales de los pólipos. Los arrecifes coralinos más característicos son los atolones. Se caracterizan por su forma de anillo que encierra un lagón de diámetro variable (desde unos centenares de metros a 60 kilómetros). La importancia de los arrecifes es su enorme biodiversidad pues se calcula que una de cada cuatro especies animales conocidas viven en ellos. Actualmente más de la mitad de los arrecifes coralinos está en serio peligro debido a la acumulación de sedimentos procedentes de la deforestación de los manglares, la contaminación, la incipiente eutrofización, el furtivismo y el comercio ilegal de coral, las técnicas pesqueras agresivas, el cambio climático, las tormentas y huracanes que enturbian el agua, el buceo deportivo, las bioinvasiones o la destrucción causada por una estrella de mar conocida como “corona de espinas”.
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