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Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 1 PROCESOS DEGRADATIVOS DEL SUELO R. BIENES ALLAS Prof. Asociado del Dpto. de Geología de la U. de Alcalá Investigador del Instituto Madrileño de Investigación y Deasarrollo Rural, Agrario y Alimentario 1. EL SUELO: CONCEPTO E IMPORTANCIA DE SU CONSERVACIÓN El suelo es un cuerpo natural heterogéneo, complejo y abierto en constante evolución, en donde los factores formadores (clima, topografía, litología, seres vivos y tiempo) están actuando de forma continuada generando nuevo suelo. En un suelo, los procesos físicos, químicos y biológicos presentan multitud de interrelaciones, lo que hace que sea muy complejo su estudio. El suelo es la base sobre la que se desarrolla toda la vida terrestre del planeta y por tanto, el recurso natural más importante de que disponemos. Continuamente se está formando suelo nuevo, sin embargo esta formación es muy lenta y necesita de un período de tiempo muy grande para ello. La formación de 1 cm de suelo puede exigir, en ocasiones, de miles de años, aunque con frecuencia se adopta la cifra media de 500 años. Sin embargo, su destrucción puede ser muy rápida, de apenas unos pocos años. Esta lentitud en su formación, comparada con la velocidad de destrucción, hace que se le considere como un recurso no renovable y, en consecuencia, es vital librarlo de su degradación. Cuando un suelo se utiliza de modo irracional, adquieren preponderancia una serie de procesos que conducen a su degradación. Las consecuencias ambientales, económicas y sociales de la degradación del suelo son muy graves, especialmente en aquellas zonas donde las condiciones ambientales condicionan una capacidad de regeneración de los ecosistemas baja y, por tanto, en los que la intervención del hombre será imprescindible para conseguir su regeneración. Sin embargo, recientemente ha surgido una temática que pone más de manifiesto la importancia de la conservación del suelo. Me refiero al tema del desarrollo sostenible, especialmente importante en aquellos terrenos dedicados a un aprovechamiento agrario. El término desarrollo sostenible, si bien en un principio surge para ser aplicado a tierras agrícolas, y en consecuencia como sinónimo de agricultura sostenible, hoy día, por extrapolación, se aplica a cualquier territorio con independencia de que su aprovechamiento sea ganadero, agrícola o forestal. Incluso de aplicación a aquellas áreas que constituyen actividades no productivas, como pueden ser los parques naturales por citar un ejemplo. Sobre el desarrollo sostenible me voy a remitir a la gran sinopsis que realizó mi viejo Profesor Jiménez Gómez en la Solemne Sesión Inaugural del curso 2.004 celebrada en la Real Academia Nacional de Farmacia (Jiménez, 2.004). Este término de “desarrollo sostenible” surge como simple idea en 1.972 en la Conferencia de Estocolmo y no será hasta que se elabore el “Informe de la Comisión Mundial sobre el Medio ambiente y el Desarrollo de las Naciones Unidas” de 1.987 que se empieza a definir, si bien con ciertas ambigüedades, las cuales se eliminaron en gran medida en la Cumbre de Río (ONU, 1.992), en la que se desarrolló la Carta de la Tierra, que fue el cimiento ético del Programa 21 (o Agenda 21) y otros documentos de Río. Sin embargo, lo más importante logrado en esta reunión fue que se dotara de una dimensión económica de la que adolecía hasta ese momento, a la vez que se la completaba con llamadas a la conservación del medio ambiente y a la calidad de vida. Hay un acuerdo unánime hoy día de que para lograr este desarrollo sostenible, es imprescindible defender al suelo tanto de la erosión como de la contaminación, las dos degradaciones más importantes de que puede ser objeto un suelo. De aquí la importancia del tema que nos ocupa hoy. Fig. 1: Esquema de un suelo mostrando los diferentes horizontes maestros (Dibujo: NRCS) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 2 Así pues, la degradación de los recursos del suelo representa una amenaza a la sostenibilidad de la producción agraria y requiere de cambios drásticos en los conceptos de manejo del suelo. Esta degradación del suelo, entendida como el conjunto de los procesos que disminuyen la capacidad actual y potencial de un suelo para producir, cuantitativa y/o cualitativamente, bienes o servicios (FAO, PNUMA, UNESCO, 1980), está afectando cada vez más a los suelos españoles. De todos los procesos que generan degradación, es la erosión hídrica la forma de degradación del suelo que predomina en los climas áridos y semiáridos, con lluvias escasas e intensas y prolongados períodos secos, como ocurre en las regiones de clima mediterráneo (Ortiz Silla, 1990). Esta degradación del suelo, y consecuentemente de los ecosistemas, cuando es intensa, puede conducir a la desertificación, es decir, a la disminución, deterioro o destrucción del potencial biológico del suelo que, en sus últimas consecuencias, puede conducir a condiciones del desierto (Conferencia Mundial sobre Desertificación, 1977). Conviene no confundir los términos desertificación, explicado anteriormente, con desertización. Este segundo, procede del verbo desertar, y hace alusión al despoblamiento de un territorio, bien porque las condiciones de vida sean duras o bien porque no hay expectativas de futuro. Así, se habla de la desertización de los Pirineos (por ejemplo), pero nunca diríamos la desertificación de los Pirineos, ya que éste término iría asociado a una desaparición de la cubierta vegetal que imposibilitaría la vida humana en esa región. El proceso de degrada- ción de un suelo no tiene lugar necesariamente de forma con- tinuada a lo largo del tiempo, sino que puede ocurrir en un período relativamente corto entre dos estados de equilibrio ecológico. En principio, cabe hablar de dos tipos de evaluaciones muy diferentes de la degradación de un suelo: la degradación actual y el riesgo de degradación. La primera, la degradación actual, es la que actúa en el momento presente. Dado que la degradación se expresa como una velocidad anual, esto es, como la intensidad del proceso, y no como el daño acumulado desde el pasado hasta el presente, la información referente a la degradación actual deberá completarse con otra información relativa al estado actual del suelo, con el fin de poder determinar cuanta degradación es capaz de soportar el suelo a ese ritmo, es decir, la tolerancia a la degradación. Dado que las propiedades críticas de los suelos difieren de unos a otros procesos, el estado del suelo habrá de expresarse en aquellas propiedades adecuadas al proceso de que se trate (p. ej. profundidad del suelo para la erosión, conductividad eléctrica1 de la pasta saturada para la salinización, contenido en materia orgánica para la erosión y degradación biológica, etc.) El segundo tipo de evaluación, el riesgo de degradación, se refiere a la disminución de la productividad actual o potencial como consecuencia de uno o más procesos de degradación que pueden tener lugar por causa de una mala explotación o manejo del suelo por parte del hombre. Esta evaluación determina el riesgo de que ocurra degradación en ciertas condiciones adversas definidas. Puesto que el clima, el suelo y la topografía son relativamente estables, se deben especificar las condiciones de la vegetación, el uso de la tierra y la explotación. La bibliografía existente acerca de los métodos de evaluación de la degradación, concebida como un deterioro global, es, por desgracia, escasa. Por primera vez la evaluación de la degradación de 1 Conductividad eléctrica: mide la salinidad de una muestra en condiciones de saturación de agua (Porta et al, 1999) Foto 1: Cuenca del río Mula (Murcia) acusandoun proceso de desertificación agudo (Foto: P. García-Estríngana). Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 3 los suelos se trata de forma profunda en 1975, como consecuencia de un Proyecto conjunto del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), la FAO y la UNESCO. Así en 1980 se publica de forma provisional una metodología para evaluar dicha degradación. Hasta ese momento la atención de los científicos se había centrado en aspectos parciales de la degradación del suelo, fundamentalmente sobre erosión hídrica del suelo, la salinización2 y en las últimas dos décadas, el problema de la contaminación. Sin duda alguna, de los distintos procesos de degradación del suelo el más estudiado en nuestro país y aceptado socialmente es la erosión, existiendo grupos consolidados a nivel internacional. Otros procesos como la salinización en zonas de regadío, contaminación de suelos (principalmente por actividades industriales), degradación por movimiento de tierras (minería, ingeniería civil) han concitado menos atención. Asimismo, las investigaciones se están realizando desde disciplinas distintas (agricultura, forestal, geomorfología, ecología,...), siendo imprescindible conjugar todos estos enfoques diferentes de una misma problemática. Recientemente, las preocupaciones de la sociedad sobre los procesos de degradación ambiental se extienden a la erosión, la contaminación, la pérdida de sustancias nutritivas y la pérdida de diversidad biológica, procesos todos ellos que afectan al mantenimiento y la fertilidad de suelos (Loynachan et al, 1999) La degradación del suelo es uno de los aspectos más relevantes de la crisis ambiental con graves consecuencias económicas. En el entorno mediterráneo, dadas las condiciones climáticas, ambientales y socioeconómicas tan peculiares, adquiere una especial gravedad, por lo que se ha llevado a cabo un notable esfuerzo tanto en investigación como en el desarrollo de programas de actuación en el ámbito de la Unión Europea. Hoy día, este interés por el estudio de los procesos degradativos del suelo ha adquirido una nueva dimensión. Así, recientemente la Comisión de la UE ha elaborado una extensa Comunicación sobre la “Estrategia para la Protección del Suelo” (COM, 2002). En ella, la Comisión sitúa al suelo “entre los medios ambientales que deben protegerse de cara al futuro, poniéndolo en el mismo plano que el agua y el aire”. Asimismo, declara que el suelo “es un elemento esencial para la vida humana que, a la vez, se ve afectado por las actividades desarrolladas por el hombre”. Esta Estrategia para la Protección del Suelo pretende, entre otros objetivos, detener e invertir los procesos de degradación del suelo, destacando los procesos erosivos y los relacionados con la prevención de la contaminación edáfica, salinización y la protección de la biodiversidad. Es decir, analiza el problema desde un punto de vista integral al considerar todos aquellos aspectos que, directa o indirectamente, afectan a la conservación del suelo. Lo anterior es la consecuencia lógica de reconocer que los procesos degradativos se hallan muy interrelacionados y, por tanto, las medidas a adoptar han de ser de diversa índole. Dentro del contexto de la PAC, la Comisión se ha comprometido a ampliar la dotación financiera asignada al desarrollo rural, así como intensificar aquellas medidas que procuren una mayor protección del suelo tanto en el sector agrícola como forestal. Recientemente (dicembre-2004), se han publicado en el BOE las medidas de ecocondicionalidad que deberán cumplir los agricultores para poder percibir la subvención. En consecuencia, el manejo de cubiertas vegetales cuya finalidad sea el control de la erosión, es uno de los aspectos en los que hace especial hincapié la Estrategia para la Protección del Suelo. En relación con las enmiendas orgánicas, estas se han revelado como imprescindibles en áreas degradadas, a fin de potenciar las restauraciones que se realicen en ellas encaminadas a minimizar las pérdidas de suelo por erosión. Sin embargo, estas enmiendas en ocasiones pueden ser las responsables tanto de una contaminación del suelo como de una salinización del mismo. De aquí que la UE expone su preocupación sobre la contaminación del suelo, en especial de la contaminación difusa, en la cual los procesos erosivos tienen un protagonismo de excepción. Esta preocupación se materializa en la propuesta de revisión de la Directiva sobre lodos de depuradora, aconsejándose una reducción de los niveles máximos autorizados, así como elaborar una nueva Directiva sobre compost3 y otros residuos biológicos. En los ambientes con escasa o nula capacidad de autorregeneración, se hace necesaria la intervención del hombre. La investigación dirigida al conocimiento detallado de los mecanismos y factores 2 Salinización proceso mediante el cual se produce una acumulación en el suelo de sales más solubles que el yeso. 3 compost nombre dado al producto resultante del compostaje de restos orgánicos Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 4 de los procesos de degradación permitirá el desarrollo de los métodos y técnicas para frenar la degradación y mejorar la calidad y productividad de los suelos degradados. 2. CLASES DE DEGRADACIÓN Los procesos de degradación de un suelo pueden ser múltiples y frecuentemente interactuantes. Tradicionalmente se ha venido agrupando a las diferentes clases de degradación en seis categorías: • Erosión (hídrica y eólica) • Degradación física • Degradación química • Degradación biológica. • Salinización • Alcalinización ó Sodificación Aun cuando es frecuente el desarrollo de varias clases de degradación simultáneamente, por lo general siempre hay un proceso dominante que es el que marcará las directrices prioritarias de actuación en cada zona concreta. Por otro lado, entre estos procesos de degradación del suelo hay múltiples interrelaciones, y con frecuencia, el desarrollo de un proceso de degradación lleva implícito la potenciación de otro. Por lo mismo, cuando actuamos de forma directa sobre un tipo de degradación concreta, de forma que ésta disminuya, indirectamente estamos actuando sobre otras degradaciones de forma que la lucha contra la degradación se extienda a varias de ellas. Así pues, vemos que la degradación de un suelo es un fenómeno muy complejo que exige de un conocimiento detallado de los procesos que tienen lugar en el mismo. Con frecuencia, la erosión es la única forma de degradación conocida por gran parte de la sociedad. Ha sido la más difundida en todos los medios de difusión: TV, periódicos, radio, etc. haciendo que las demás formas de degradación del suelo pasen desapercibidas. El capítulo siguiente se dedica íntegro al estudio de la erosión, por lo que aquí nos centraremos en las demás degradaciones que, en mayor o menor medida, están afectando a nuestros suelos. La figura siguiente ilustra las interrelaciones que se establecen entre las diferentes clases de degradación mencionadas. Fig. 2: Interrelaciones entre los diferentes tipos de degradación que pueden afectar a un suelo (Bienes, 1994) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 5 2.1. DEGRADACIÓN FÍSICA Este tipo de degradación tiene lugar como consecuencia del desarrollo de uno o varios procesos relacionados entre sí, tales como el apelmazamiento, la reducción de la permeabilidad, la compactación, la falta de aireación, la degradación de la estructura 4 del suelo y las limitaciones al desarrollo radicular (FAO, 1980). Como podemos ver, casi todos estos procesos están relacionados con la reducción de la porosidad 5 del suelo,y por tanto, se haya íntimamente relacionada con un aumento de la densidad aparente6 del suelo. Este sellado del suelo es especialmente importante sobre aquellos suelos desnudos (recién labrados, después de una siembra o en las primeros estadios de desarrollo del cultivo). Al romperse los agregados por el impacto de la gota de lluvia o riego, las partículas finas que se individualizan son removidas yendo a rellenar los poros del suelo, taponándolos. Cuando este sello se seca, tiene lugar la formación de la costra superficial. Según sea el proceso responsable de la generación del sellado del suelo, se distinguen los siguientes tipos de costra: • sellos estructurales por el efecto de la salpicadura • de escorrentía, como consecuencia del depósito de material arrastrado • de erosión • de depósito eólico • de decantación Los más frecuentes con los dos primeros. Así, una primera consecuencia de una erosión por salpicadura7 combinada con otra de tipo laminar, es el sellado del suelo, con formación de costra de salpicadura (también conocida como de "splash") acompañada de una fuerte disminución de la permeabilidad y provocando, consecuentemente, un gran aumento de la escorrentía. Estas costras a menudo se componen de dos partes: una muy delgada (<0,1 mm) a modo de estrato no poroso, y otra de partículas finas, que puede llegar a alcanzar los 5 mm, que presenta una densidad superior a la del resto del horizonte superficial. Con frecuencia, el origen de la degradación física lo encontramos en una disminución en el contenido de materia orgánica del suelo. El laboreo intensivo de que es objeto muchos suelos agrícolas no es ajeno a esta disminución de la materia orgánica, a lo que hay que sumar la acción directa del apero sobre los agregados, provocando con frecuencia una destrucción de la estructura. Así, tanto el cultivo de especies que otorgan escasa cobertura vegetal al suelo, 4 Estructura es la ordenación de las partículas simples de suelo formando agregados 5 Porosidad es la relación (expresada en %) del volumen de huecos respecto del volumen total de la muestra de suelo. 6 Densidad aparente se define como la masa por unidad de volumen, siendo este volumen el que ocupa la muestra en campo. Esta densidad tiene gran interés desde el punto de vista del manejo del suelo, ya que informa sobre el grado de compactación de cada horizonte y permite deducir información sobre dificultades de emergencia, enraizamiento y circulación del agua y aire (Porta et al, 1999). 7 Erosión por salpicadura es la debida al impacto de las gotas de lluvia y la responsable de la rotura de agregados inestables, con liberación de partículas (Porta et al., 1999). Foto 3: Suelo presentando una gran degradación física que impide todo desarrollo de la vegetación (La Naja, Zaragoza) (Foto: R.Bienes). Foto 2: Costra de salpicadura o de splash formada tras una tormenta de verano de alta intensidad (Aranjuez, Madrid) (Foto: R. Bienes) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 6 como el de aquellos que precisen del uso de maquinaria pesada, o de riego y de enlodamiento (arrozales) propiciarán el desarrollo de la degradación física. En zonas donde la ganadería extensiva sea importante, el sobrepastoreo se convierte en otra causa importante que genera degradación física. Desde el punto de vista climático, los factores relacionados con la lluvia que más inciden en el proceso de sellado del suelo son: alta energía cinética, alta intensidad de la lluvia y diámetro grande de las gotas (Porta et al., 1.999). Los vientos capaces de secar rápidamente la superficie del suelo, agudizan la formación del sellado. Fig 3: Mapa de degradación física de la Comunidad de Madrid por disminución de la permeabilidad del suelo (Bienes et al., 2001) Foto 4: Costra de escorrentía (El Encín, Madrid) (Foto: R. Bienes) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 7 Fig 5: Mapa de encostramiento de los suelos de la Comunidad de Madrid (Bienes et al., 2001) Fig 4: Mapa de degradación física de la Comunidad de Madrid por disminución de la permeabilidad del suelo (Bienes et al., 2001) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 8 El desarrollo de la cubierta vegetal va a ser otro factor que puede inducir a un aumento de la degradación física. En este sentido, se han realizado diversos estudios aplicando simuladores de lluvia que han evidenciado que en aquellos suelos donde la cubierta vegetal es escasa, se desarrollaba con facilidad una costra superficial, lo que favorecía la escorrentia superficial y la erosión (Cerdá, A. y Lavee, H., 1999). Fig. 6: Mapa de degradación física conjunta de la Comunidad de Madrid (Bienes et al, 2001) Foto 5: Costra formada por decantación y posterior secado. Este tipo de costras, ricas en arcilla, pueden presentar un abarquillamiento típico. Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 9 La degradación física del suelo condiciona el desarrollo radicular, disminuyendo el espesor de suelo explorado por las raíces, lo que afecta al desarrollo de las plantas con la consiguiente merma del rendimiento en el caso de cultivos. Asimismo, también disminuye la reserva de agua del suelo disponible y las reservas de nutrientes y la erosión puede conducir a una pérdida del rendimiento al afectar a los contenidos de carbón orgánico del suelo, nitrógeno, fósforo, potasio y pH del suelo (Lal y Singh, 1998). Recientemente se ha acuñado el término “costra biológica” en alusión a formaciones vegetales, especialmente de líquenes (en menor medida de biomasa de cianobacterias), que pueden tapizar parcialmente el suelo. Estas costras suelen presentar un espesor en torno a los 3 mm (Belnap,J. et al, 1998) y no tienen nada que ver con las descritas anteriormente, y su desarrollo sólo tiene lugar de forma significativa cuando el suelo está desnudo. La presencia de vegetación impide este tipo de costras. No obstante, y pese no tratarse de una degradación física del suelo en principio, una vez instaladas sobre el suelo, pueden impedir la nascencia de muchas plántulas. 2.2. DEGRADACIÓN QUÍMICA Entre los procesos degradativos del suelo de tipo químico, la lixiviación de bases y la aparición de toxicidades provocadas por una contaminación del suelo, diferentes de las derivadas de un exceso de sales, son los que presentan una mayor capacidad de degradación y disminución del potencial productivo del suelo. En casos extremos, esta pérdida de fertilidad puede llegar a incapacitar al suelo para mantener una cubierta vegetal. Algunos autores definen esta degradación química como aquel proceso causado por un agotamiento de los nutrientes y/o por la pérdida de materia orgánica, con acidification que puede dar lugar a la presencia de aluminio tóxico (Lal y Singh, 1998) Estos dos procesos de degradación química son, especialmente activos en la capa arable. No obstante lo anterior, de cara al desarrollo de la vegetación (tanto cultivada como espontánea), el espesor a considerar para una correcta evaluación del grado de degradación química, deberá ser aquél que afecte al 50% del sistema radicular. Este criterio agronómico, válido cuando se quiere hacer un estudio a nivel de parcela, hace que sea imposible establecer un espesor determinado con carácter general, dependiendo del tipo de vegetación que hay en cada momento, lo que dificulta seriamente un estudio a nivel comarcal o regional. De aquí que para el estudio dela degradación química con frecuencia se opte por escoger el caso más desfavorable y por tanto se consideren sólo los 25-30 cm superficiales, por ser los que más van a acusar esta degradación. De considerar una profundidad superior, por ejemplo, otros 25-30 cm por debajo del horizonte de laboreo y que cabría pensar que estuvieran poco o nada afectados, el efecto se diluiría y los resultados de los análisis no reflejarían la intensidad real de la degradación química, aun cuando de momento no afectara seriamente a la vegetación. 2.2.1. Degradación química por lixiviación de bases: El primero de los casos contemplados que inducen a una degradación química, la lixiviación de bases, consiste en un arrastre de nutrientes de las capas superficiales del suelo a otras profundas, lo que ocasiona una disminución de la fertilidad asociada a un incremento de la acidez del suelo. Este proceso se hace más patente en los horizontes superiores, es decir, aquellos que más Foto 6: Perfil arenoso en todo su espesor, corres-pondiente a un duna fija continental, muy susceptible de sufrir lavado por efecto de las lluvias con la consiguiente acidificación (Peñafiel, Valladolid) (Foto: R. Bienes). Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 10 van a incidir en el desarrollo de la cubierta vegetal herbácea, ya sea cultivada o espontánea, y en menor medida si es leñosa, puesto que ésta última explora espesores de suelo muy superiores. Cuando esta degradación química por lixiviación se hace muy intensa, puede llegar a incapacitar al suelo para mantener una cubierta vegetal, lo que incidirá negativamente sobre la velocidad de colonización de estos suelos por parte de la vegetación natural, especialmente por parte del estrato herbáceo, el cual es el más eficaz para combatir otros procesos degradativos, como son los procesos erosivos. Cuando el grado de acidez provocado por el lavado del suelo se hace muy acusada, llegando a alcanzar el medio un pH inferior a 4,5, tiene lugar la liberalización del Al3+ de cambio que pasa de la fase sólida a la solución del suelo. La presencia de este aluminio libre, tóxico para las plantas, origina una infertilidad. Un aporte de materia orgánica no solo incrementaría la fertilidad del suelo, sino que permitiría un establecimiento rápido de la vegetación natural, reduciéndose así los procesos de degradación como ya han observado diversos autores. Sin embargo, esta solución que permitiría una mejora de las propiedades físicas y de la fertilidad, cuando se trata de tierras abandonadas en las que el agricultor tiende a no invertir nada, cabe calificarla de inviable dado su alto coste. Por otro lado, la falsa creencia generalizada sobre que el abandono no solo no genera degradación sino que es entendido como un descanso beneficioso para el suelo, contribuye a no realizar ninguna actuación. Por desgracia, la realidad es muy diferente para la mayoría de los suelos españoles. Este tipo de degradación se hace más acusada en aquellas zonas de alta pluviometría (climas húmedos) y cuando los suelos son pobres en materia orgánica y con unas texturas ligeras (arenosa y arenosa-franca), ya que todo ello va a facilitar una fácil percolación del agua de lluvia a través del suelo, con el consiguiente lavado del suelo que ello supone. La topografía puede aminorar o acentuar este proceso de lixiviación. Así, los suelos de las vagüadas al ser los los que más agua reciben, pues a la de la lluvia hay que añadir la procedente de las escorrentías de las laderas, serán más proclives a sufrir un lavado del suelo con la consiguiente lixiviación. Por el contrario, una buena cubierta de vegetación natural minimiza (aunque no evita) estas pérdidas, pudiendo ser relativamente pequeñas (en especial en el caso de una cubierta natural forestal) ya que la biomasa aporta bases al suelo que previamente extrajo de horizontes profundos, con lo que se produce una recirculación de nutrientes que contrarresta los efectos negativos de la lixiviación. El manejo adecuado de los residuos de una explotación agrícola, puede ser importante como técnica para combatir este tipo de degradación. En este sentido, la biomasa que representa la paja picada bien esparcida en superficie, devuelve al suelo parte de las bases extraídas por la cosecha anterior y que serán captadas por las raíces de la siguiente cosecha. Otras actuaciones antrópicas agresivas, tales como el aclareo o la quema de la vegetación, aceleran considerablemente el proceso de lixiviación. En el caso del aclareo porque eliminamos sistemas radiculares que ascendían nutrientes de capas profundas que a la larga se incorporarían al horizonte superficial. En el caso de la quema, porque las bases contenidas en las cenizas son arrastradas por el agua de escorrentía o trasportadas lejos por el viento, con lo que a la pérdida (arrastre) de nutrientes por la lluvia o riego, hay que sumar las extracciones que realizó la cubierta quemada, cortando la recirculación de las bases mencionada antes. En este sentido, la práctica de la quema del rastrojo se muestra como una actividad sumamente degradativa. Igualmente, el empleo sistematizado de fertilizantes con una elevada acidez equivalente, caso de los amoniacales, contribuyen a la lixiviación y acidificación, especialmente en los suelos de textura ligera con baja capacidad de amortiguación. En este sentido la retirada de tierras de la producción presenta dos vertientes. Por lado es beneficiosa puesto que se interrumpe el aporte de sustancias amoniacales. Sin embargo, por otro lado, al no seguir fertilizándose los suelos, se interrumpe cualquier aporte de bases al suelo por lo que el aspecto positivo que se citaba anteriormente puede verse parcial o totalmente contrarrestado. Esto se hace especialmente patente en aquellas zonas donde la pluviometría anual sea alta y por tanto responsables de mayor lavado del suelo. Otro tanto cabe decir de los cultivos llamados esquilmantes (aquellos que extraen gran cantidad de bases) o de la aplicación de riegos excesivos que pueden provocar fenómenos tanto de lixiviación de Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 11 nutrientes como de iluviación de coloides. En este sentido, el enlodamiento de los arrozales constituye una práctica de cultivo fuertemente degradativa. Sin embargo, todos estos factores de explotación locales no pueden ser tenidos en cuenta al evaluar la degradación a un nivel global, ya que cambian muy frecuentemente. Por tanto, se deberá evaluar el riesgo potencial de degradación química a largo plazo, por ser esta una característica más estable del medio ambiente. 2.2.2. Degradación química por contaminación: Al hablar de la contaminación es obligado decir que hay dos tipos: la contaminación puntual y la difusa. Las diferencias entre ambas son grandes. En el primer caso, contaminación puntual, se trata de una contaminación intensa y cuyo origen reside en un vertido, generalmente incontrolado. La toxicidad que tiene lugar puede proceder de la presencia de residuos urbanos, agrícolas, industriales, radiactivos, etc. Los factores clima, topografía y suelo tienen poca influencia directa en estos acontecimientos, pero sí pueden minimizar o incrementar indirectamente dicha toxicidad. Todas las toxicidades debidas a la acción humana como consecuencia de vertidos, pueden ser localmente importantes pero difíciles de evaluar y cartografiar a una escala menor que la local. Por el contrario, la contaminación difusa es de mucha menor intensidad en comparación con la anterior. Presenta la característica de que es muy difícil decir dónde está el foco emisor, y más difícil aún saber qué o quién lo genera. El agua y el viento son los agentes responsables de extender a otras superficies el contaminante. De aquí que elpropio concepto de contaminación difusa esté íntimamente ligado a la erosión hídrica y eólica. Un ejemplo clásico de contaminación difusa lo constituyen los fertilizantes y los productos fitosanitarios aplicados en los campos agrícolas. La escorrentía generada por las lluvias arrastra gran cantidad de estas sustancias, extendiéndolas durante kilómetros y contaminando así amplias superficies no solo terrestres, sino también las aguas superficiales (ríos, lagos, embalses, etc) o subterráneas, estas últimas como consecuencia de una infiltración profunda del agua de lluvio o de riego, la cual provoca un lavado del suelo y contaminación de los niveles freáticos cuando están someros. Fig. 7: Mapa de degradación química por lixiviación de la Comunidad de Madrid (Bienes et al., 2001) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 12 Centrándonos en el análisis de los suelos de la Comunidad de Madrid, este proceso de degradación química tiene especial importancia en la zona de la Sierra donde las precipitaciones son elevadas, y dentro de ésta área geográfica, es más intensa en los suelos desarrollados sobre granitos o sobre lehm granítico8, con buen drenaje y baja capacidad de intercambio catiónico9 (CIC). Fuera de la Sierra, allí donde la actividad agrícola tiene una mayor incidencia, el empleo sistematizado de fertilizantes con una elevada acidez equivalente, es la principal causa de degradación química, al contribuir a la lixiviación y acidificación, unido a una contaminación difusa. No obstante, la intensidad de la degradación de estos suelos agrícolas cabe clasificarla de baja afortunadamente, por lo que de momento no es necesario llevar a cabo el desarrollo de un programa de actuaciones, siendo suficiente una vigilancia periódica. Hasta el momento, la fertilidad de muchos de nuestros suelos cultivados se halla mantenida (aunque en ocasiones a unos niveles mínimos para el aprovechamiento agrícola) gracias al abonado continuado de que han sido objeto. Una vez abandonadas estas tierras y, en consecuencia, desaparecida la principal y en ocasiones única fuente de nutrientes, los procesos de lixiviación (lavado en profundidad) y de arrastre (por erosión hídrica) de los nutrientes del suelo se harán sentir fuertemente, provocándose una degradación química importante que afectará seriamente su potencial productivo. El riego excesivo es otra de las causas del aumento de la degradación química, ya que viene a provocar fenómenos tanto de lixiviación de nutrientes como, en menor medida, de iluviación de arcillas10. Dentro de la Comunidad de Madrid, las vegas de los ríos Tajo y Jarama, surcadas por grandes canales de riego, son susceptibles de sufrir esta degradación química. Por último, cabe mencionar a los denominados cultivos esquilmantes11, aconsejándose su cultivo únicamente dentro de una alternativa que pueda compensar estas grandes extracciones que son capaces de realizar. Estos factores de explotación locales varían ampliamente tanto en su distribución espacial (de un agricultor a otro) como a lo largo del tiempo. En estos casos la evaluación de la degradación química hay que hacerla a nivel de parcela. Sin embargo, si lo que se trata es de hacer una evaluación a nivel de comarca, puede ser preferible evaluar el riesgo potencial de degradación química a largo plazo, por ser esta una característica más estable y dependiente del medio ambiente. Este tipo de degradación química, si bien no presenta una intensidad muy acusada dentro de la Comunidad de Madrid, sí afecta a una gran superficie de la misma, en torno al 35% de la superficie. 2.3. DEGRADACIÓN BIOLÓGICA Si bien es cierto que la erosión puede ser un agente muy activo capaz de ocasionar una pérdida de materia orgánica, en ocasiones muy importante, la degradación biológica sólo considera la disminución del contenido de materia orgánica humificada del suelo como consecuencia de la mineralización de la misma y, en consecuencia, en su evaluación nos centraremos en los procesos que aumentan la velocidad de mineralización del humus. En adelante, al referirnos a materia orgánica no incluiremos bajo este término a la materia orgánica bruta (residuos orgánicos recientes). Los parámetros ambientales que más condicionan la actividad microbiana son la temperatura y la humedad edáficas. Respecto a la humedad del suelo, juega un papel de primera magnitud en los procesos de humificación12 y mineralización13. La repercusión de un contenido en humedad alto es máxima cuanto mayor sea la temperatura del suelo, lo cual normalmente sucede durante la primavera. Por el contrario, para bajos niveles de humedad, la actividad microbiana es reducida y la mineralización es pequeña. No obstante lo anterior, algunos microorganismos aerobios responsables de la mineralización pueden tener una actividad apreciable aún con contenidos de humedad próximos 8 lehm granítico formación arenosa procedente de la disgregación del granito por arenización. 9 capacidad de intercambio catiónico hace referencia a la cantidad de bases (nutrientes) retenidas en el complejo de cambio y susceptibles de pasar a la solucioón del suelo, quedando así a disposición de las plantas. 10 iluviación de arcillas, también conocido como argiluviación, es el proceso mediante el cual las arcillas son arrastradas a capas más profundas por acción del agua. 11 cultivo esquilmante es aquél que hace una gran extracción de uno o más nutrientes del suelo, dejándolo empobrecido. 12 humificación proceso llevado a cabo por la acción de los microorganismos por el cual a partir de los restos vegetales se origina sustancias húmicas o humus. 13 mineralización proceso de destrucción de la materia orgánica humificada del suelo, por acción de los microorganismos, con liberación de sales minerales que pueden ser captadas por las plantas. Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 13 Foto 7: Acumulación de hojarasca de Medicago strasserii (Marchamalo, Guadalajara) (Foto: J. Alegre) al punto de marchitez14 de las plantas. Estos procesos adquieren una importancia especial en los ambientes áridos y semiáridos. Cuando tiene lugar una degradación biológica, el resul-tado inmediato es la pérdida de materia orgánica, cuyas conse-cuencias principales son un aumento de la degradación física, una pérdida de nutrientes y un aumento de la escorrentía que acelera el proceso de la erosión hídrica. En el caso de la Comunidad de Madrid, las condiciones de sequía extremas habituales durante el verano en gran parte de la comunidad, pueden destruir muchos de estos microorganismos, lo que ocasio-nará un posterior retraso en el inicio de los procesos de los que son responsables después de que lleguen las lluvias. La potente aireación del suelo como consecuencia del laboreo continuado, colabora de forma muy intensa en favorecer la actividad microbiana aerobia, responsable de realizar los procesos anteriores. A lo anterior, hay que sumar el hecho de que en un suelo sometido a laboreo la temperatura del mismo durante la primavera y el verano es mayor que la de otro al que no se le han dado labores, lo que activará la acción de los microorganismos. Por tanto, la actividad antrópica va a influir de forma decisiva sobre la degradación biológica. Desde esta óptica, el laboreo innecesario que requieren los barbechos, al airear y "ahuecar" la capa de laboreo, favorece el desarrollo de la actividad microbiana aerobia. Consecuentemente, la pérdida de la materia orgánica provocada, va a influir sobre el manejo del suelo y la cubierta vegetal. La velocidad de descomposición varía según la textura del suelo, siendo más rápida en los arenosos que en los arcillosos, así como de la naturaleza de la materia orgánica(especialmente de la razón C/N o de ácidos fúlvicos15/ácidos húmicos16), del pH, del porcentaje de CaCO3 y del contenido de agua superior a la capacidad de campo (caso de suelos hidromorfos) ya que la falta de aireación disminuye considerablemente la velocidad de descomposición del humus. Respecto a la acidez del suelo, ésta tiene escaso efecto sobre la degradación biológica en tanto el pH se halle comprendido entre 4,5 y 7,5, pero fuera de éste umbral la velocidad de descomposición se ve reducida. Tal es el caso de los suelos sulfúricos y sódicos. La orientación de la ladera (solanas o umbrías) influye indirectamente en la medida que condiciona tanto la temperatura como la humedad del suelo. Del mismo modo, la altitud influirá indirectamente en razón de su efecto sobre la temperatura. Por el contrario, el papel que ejerce la pendiente tendrá mayor o menor repercusión en la medida de que sea la responsable de generación de escorrentía, y por tanto, actuando indirectamente sobre la humedad del suelo. Sin embargo, interesa más el equilibrio entre la adición de materia orgánica y la pérdida debida por mineralización del hu-mus que la descomposición en sí, ya que la degradación biológica sólo existirá cuan-do el balance sea negativo. 14 punto de marchitez es aquel contenido de agua del suelo que no puede ser captado por las plantas. Equivale a una succión de -1.500kPa. 15 ácidos fúlvicos sustancias húmicas constituyentes del humus de tamaño molecular inferior a 2.000. 16 ácidos húmicos sustancias húmicas constituyentes del humus. Estan formados por macromoléculas, ricas en N y peso molecular entre 10.000-50.000. Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 14 Este balance negativo se ha venido propiciando desde la PAC al subvencionar la retirada de tierras que habían de entrar en una rotación, es decir, estimulan-do el barbecho blanco, lo que ha sido especialmente perjudicial en aquellas zonas áridas y semiáridas. Esta técnica de laboreo, medida encaminada a mantener el suelo desnudo, favorece un incremento de la temperatura del suelo, lo que acarrea una mayor velocidad de mineralización de la materia orgánica humificada. Otros factores antrópicos que influyen sobre este tipo de degradación y relacionados con el manejo del suelo, son aquellos que inciden directamente sobre la cantidad de residuos que se dejen tras las cosechas o sobre el grado de cobertura vegetal que los cultivos otorgan al suelo. En el primer caso, cuanto más sean los residuos, mayor será la formación de nuevo humus, tan necesario en los suelos españoles, lo que ayudará a que el balance mencionado anteriormente sea positivo. En el segundo, cobertura del suelo por los cultivos, porque cuanto mayor sea ésta, menor será la radiación directa que incida sobre el suelo y, en consecuencia, menor será la temperatura del mismo, lo que disminuirá la velocidad de descomposición del humus. Las repoblaciones que se han realizado con arbustos, especialmente con Atriplex halimus, han puesto de manifiesto la gran cantidad de residuos que puede generar este arbusto (Foto 7) (Marqués et al, 2003), lo cual tiene un impacto positivo sobre la fertilidad del suelo debido a su producción de materia orgánica, a la vez que se incrementa la actividad microbiana del suelo (Houerou et al, 2000). Fig. 8: Mapa de degradación biológica de la Comunidad de Madrid (Bienes et al., 2001) Foto 8: Capa de mulch generada por el Atriplex halimus (Foto R.Bienes) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 15 Por el contrario, los incendios forestales tan habituales en España, especialmente en las regiones valenciana y catalana, es un factor fuertemente distorsionador que potenciará un incremento de la degradación biológica como consecuencia de eliminar la vegetación preexistente y, en consecuencia, cortar el suministro de nuevos restos vegetales, con lo que se interrumpe el proceso de humificación (Andreu et al., 1995). En la elaboración de una cartografía a nivel comarcal o provincial, no es posible tener en consideración variaciones a nivel de parcela debidas al factor humano, por lo que lo habitual en estos casos es evaluar los riesgos potenciales de degradación biológica en lo que respecta al clima y al tipo de suelo. En todo caso, el único factor de explotación a tener en cuenta, podría ser el regadío, siempre y cuando la superficie de regadío no represente pequeñas superficies aisladas. 2.4. SALINIZACIÓN Y ALCALINIZACIÓN La salinización y la alcalinización son otros tantos procesos degradativos del suelo, pero mientras la primera es consecuencia de una acumulación de sales en el suelo más solubles (en agua fría) que el yeso, la segunda tiene lugar a raíz de una concentración alta de sodio en el complejo de cambio del suelo que se manifiesta por un SAR17 ≥ 13 (PSI ≥ 15). El origen de las sales puede ser muy diverso. A excepción de las zonas costeras, en donde el origen podemos encontrarlo bien en los vientos procedentes del mar cargados de sales que depositarán sobre las plantas y el suelo, o bien en las infiltraciones de agua marina que penetran bajo los suelos, las sales que encontramos en los suelos tienen su origen en las rocas terrestres, las cuales se han liberado al meteorizarse dichas rocas. La presencia de suelos salinos en una determinada zona, será función de la conjunción de distintos tipos de factores: litológicos, geomorfológicos, climáticos, hidrológicos y antrópicos (Porta et al,1999). La prognosis de la salinidad y alcalinidad, normalmente no dependen tanto de ecuaciones más o menos estandarizadas, como del cálculo de los balances de agua y de sales, los cuales desempeñan un papel de primera magnitud en toda evaluación de estos procesos (FAO, 1980). Bajo clima árido o semiárido, las zonas con mayor riesgo de salinización o de alcalinización corresponden a las depresiones, las cuencas cerradas, los lechos fluviales antiguos, los valles y otras áreas con mal drenaje y llanas, y por tanto propensas a acumular sales procedentes de zonas lejanas. En el caso de la salinización, será el clima el factor vital que permitirá o no, el desarrollo de la salinidad. Para que las sales se puedan acumular en superficie, es necesario que el clima no sea húmedo, ya que éste lavaría el suelo de sales y las arrastraría a zonas profundas donde no causarían trastornos. Sin embargo, bajo un clima árido, en donde las precipitaciones son escasas y la evapotranspiración elevada, estas condiciones van a influir decisivamente en los balances hídrico y salino, puesto que no hay una lixiviación efectiva y la sal tenderá a concentrarse como consecuencia de un movimiento ascendente de la solución del suelo. La alcalinización o sodificación tiene lugar cuando el suelo presenta un contenido alto en sodio intercambiable 18. Este sodio puede tener su origen bien por la presencia de aguas subterráneas o de riego muy ricas en sodio, o bien a partir de materiales geológicos sódicos sobre los cuales se ha desarrollado el suelo. Este proceso suele ir acompañado de una iluviación de las arcillas. La consecuencia principal de la alcalinización o sodificación es la destrucción de la estructura del suelo, lo que origina unas condiciones físicas muy desfavorables para el desarrollo de las plantas y la infiltración del agua. Se trata de un proceso degradativo que representa una evolución de un suelo salino como consecuencia de un cambio climático hacia otro más húmedo o bien, por un descenso del nivel freático y por consiguiente, de una mejora del drenaje. En consecuencia, la sodificación es difícil de predecir utilizando sólo los factores ambientales actuales. A diferencia del de salinización, que en ocasiones puede tenerlugar en tan solo unas pocas décadas, la sodificación es un proceso muy lento 17 SAR es la relación de absorción de sodio. Se emplea como índice de la calidad del agua del suelo o del agua de riego. 18 sodio intercambiable aquél que está adsorbido en el complejo de cambio y puede pasar a la solución del suelo Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 16 en comparación con la vida del hombre, lo que hace que aún sea más difícil su detección y, por tanto, aplicar medidas encaminadas a evitar su desarrollo. Dentro de la Comunidad de Madrid, apenas se han cartografiado zonas salinas a escala 1:200.000, aunque sí hemos podido detectar amplias áreas con riesgo potencial de salinización, todas ellas situadas en el sureste de la comunidad y sobre materiales evaporíticos de la depresión del Tajo. Se trata de zonas en las que si el manejo del suelo no es el adecuado, pueden derivar a suelos salinos. Por el contrario, no se detectado suelos en la Comunidad de Madrid con riesgo de alcalinización. 3. PROBLEMÁTICA ACTUAL DE LA COMUNIDAD DE MADRID La Comunidad de Madrid, con el 1,6% de la superficie nacional soporta el peso del 12,5% de la población española. Este aspecto va a caracterizar a la Comunidad de Madrid, distinguiéndola del resto de España. En consecuencia, los impactos que reciben nuestros espacios rurales son enormes, llegando a constituir toda la provincia un área natural de esparcimiento, que en ocasiones rebasa los propios límites de la provincia, por lo que el término “área metropolitana”, entendiendo por tal aquella en la que gran parte de los madrileños tienen segunda residencia o frecuentan con asiduidad, incluiría parte de las provincias de Ávila, Segovia, Guadalajara y Toledo, amén de toda la provincia de Madrid. Tanto los habitantes de la capital como los de las denominadas “ciudades dormitorio” que la circundan, demandan cada vez con mayor intensidad un espacio natural para su ocio. Así, vemos cómo en pocas décadas han surgido parques recreativos, zonas de deporte, caza, zonas de acampada, merenderos, desarrollo de urbanizaciones encaminadas a proporcionar segundas viviendas, etc., de forma masiva. Asistimos pues, a un uso intensivo del territorio por los habitantes de la región, el cual se ha convertido, en múltiples ocasiones, en una forma de agresión por su implantación indiscriminada y carente de una cultura de respeto medioambiental. Como consecuencia de esta expansión urbana sobre el medio rural, el espacio que tradicionalmente venía dedicándose para obtener productos agrarios, se ha convertido en poco tiempo en objeto de consumo por parte de los habitantes de los grandes núcleos urbanos. En esta situación, las explotaciones agrarias no pueden competir con el mercado de trabajo industrial y de servicios, y desaparecen. Este abandono del medio rural, asociado a una desvalorización de sus recursos, ha ido unido a unas expectativas de usos ligados a las nuevas actividades. Entre los problemas de despilfarro de los recursos, los más asumidos socialmente son los relativos a la erosión y a la contaminación, tanto de aguas como de suelos. Sin embargos, estos son sólo dos aspectos de la degradación del suelo, la cual puede presentarse bajo otras formas, a veces igual de graves. Foto 9: Campo agrícola salinizado (Foto: University of California) Bienes, R. y Marqués M.J. (eds) Procesos Degradativos Junio, 2006 del Suelo R. Bienes 17 Lo anterior exige de unas actuaciones encaminadas a preservar los espacios naturales, promover una forestación adecuada, dirigir una protección y restauración de los recursos de agua (cauces de los ríos, embalses, regadíos) y, en definitiva, todas aquellas actuaciones que tengan como finalidad poder tener un mejor control de la degradación del suelo. Sin embargo, todo esto no es posible sin un adecuado conocimiento de los tipos de degradación que se presentan y de la intensidad con que actúa de cada uno de ellos. En la actualidad, la Comunidad de Madrid cuenta con una cartografía a escala 1:200.000 de las diferentes clases de degradación que puede presentar un suelo. Esta cartografía ha venido a llenar una laguna existente hasta la fecha en estos temas, ya que si bien se disponía para la Comunidad de Madrid de una cartografía de suelos, de usos y cultivos, de las formaciones vegetales, de la litología, de la geología, de la fisiografía y de erosión, no había nada en cuanto a estudio conjunto de las diferentes clases de degradación del suelo. Esta cartografía, parte de la cual ha sido incluida en las páginas precedentes (figuras 3 a 8) con el fin de dar a conocer mejor la extensión de la problemática de la degradación del suelo en la Comunidad de Madrid, es de aplicación inmediata a problemas acuciantes de dicha región, y permite detectar cuáles son las áreas más problemáticas y deterioradas. En consecuencia, es posible establecer las áreas de máxima prioridad para las cuales es urgente realizar planes de actuación, lo cual es básico para cualquier actuación integrada que se quiera realizar para preservar el medio ambiente. En consecuencia, estamos en condiciones de poder afirmar que actualmente disponemos de la información necesaria para conocer el estado actual de las diferentes degradaciones que tiene lugar, así como la intensidad con la que están actuando. BIBLIOGRAFÍA Andreu, V; Rubio, L; Cerni, R; Mouat, Da (Ed.); Hutchinson, Cf. (1995) “Effect of Mediterranean shrub on water erosion control. Desertification in developed countries: why can't we control it?”. Proceedings of the International Symposium and Workshop. Tucson, Arizona, USA, 5-15. October 1994. Belnap, J; Gillette, Da; Mouat, Da (Ed.); Mcginty, Hk. (1998) “Vulnerability of desert biological soil crusts to wind erosion: the influences of crust development, soil texture, and disturbance”. Journal of Arid Environments. 39: 2, 133-142 pp. Bienes Allas, R.; Domínguez Barroso, M.A. Y Pérez Rodríguez, R. (2.001) “Mapa de degradación de los suelos de la Comunidad de Madrid”. Colección de Investigación nº 4, Consejería de Medio Ambiente. 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