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v Sistemas Ambientales y Sociedades
Belén Ruiz
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER INTERNACIONAL
Dpto Biología y Geología. http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-
sociedades/
TEMA 5: Sistemas edáficos y sistemas de
producción de alimentos terrestres y sociedades
(12 HORAS)
CONTENIDOS
Preguntas fundamentales: Este tema puede
resultar especialmente apropiado para considerar
las preguntas fundamentales A, B, E y F.
5.1. Introducción a los sistemas edáficos
5.2. Sistemas de producción de alimentos
terrestres y opciones de alimentación.
5.3.Degradación y conservación del suelo.
V Sistemas Ambientales y Sociedades
5.1. Introducción al sistema edáfico.
Belén Ruiz
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER
Dpto Biología y Geología. http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-
internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/
Definición . El suelo como interfase
¿ Qué es el Suelo ? Es la capa superficial de la corteza terrestre en las áreas
continentales , de espesor variable resultante de la alteración del sustrato
litológico *
Es un medio dinámico , en continuo cambio
debido a la interacción entre la atmósfera , la
hidrosfera , la corteza terrestre y la biosfera
Evoluciona , hasta alcanzar las condiciones de
equilibrio con la biocenosis que se desarrolla en
él , con el clima y las condiciones climáticas
1.EL SUELO COMO INTERFASE , COMPOSICIÓN , FORMACIÓN.
El sistema edáfico es un
ecosistema dinámico que
presenta entradas, salidas,
reservas y flujos.
Términos
clave
EL SUELO COMO INTERFASE: subsistema surgido de la interacción entre la atmósfera, la
hidrosfera, la biosfera, y la corteza terrestre.
Emisión
de CO2
Absorción
de oxígeno
Materia
orgánica
muerta
INTERCAMBIO
DE MATERIA CON LA BIOSFERA: la biosfera aporta
materia orgánica que aprovechan los detritívoros y
descomponedores. La materia inorgánica es aprovechada
por los productores. Los Productores crecen sobre el suelo y
los animales se comen a los productores, los humanos nos
alimentamos de productores y consumidores.
INTERCAMBIO
DE GASES CON LA ATMÓSFERA: en el suelo se produce una
intensa respiración de la materia orgánica: se consume oxígeno
atmosférico y se emite CO2. Transfiere calor que afecta a la
temperatura de la atmósfera lo que provoca una interacción entre el
suelo y la humedad atmosférica.
INTERACCIÓN CON LA
CORTEZA TERRESTRE: el suelo
favorece la meteorización química
de la roca madre sobre la que se
desarrolla, y recibe de ella las
sales minerales.
CIRCULACIÓN
DE AGUA EN
EL SUELO: El agua de las
precipitaciones se infiltra en el suelo
produciendo un lavado de sales
solubles hacia zonas profundas. Se
produce también un ascenso capilar y
una evaporación.
Meteorización
química
Sales
minerales
Ascenso capilar
y evaporación
Nutrientes
inorgánicos
Infiltración
.Dibuje un diagrama de flujo que muestre las interacciones entre el suelo , la atmósfera , la
litosfera y la biosfera identificando con colores distintos los procesos de transferencia
( entradas y salidas ) de los de transformación
Almacen
(Reservas)
Materia orgánica, organismos, nutrientes,
minerales, agua y aire.
Transferencias Mezcla biológica, (movimiento de
partículas del suelo en suspensión),
lixiviado.
Entradas Materia orgánica (incluye hojarasca) y
materia inorgánica desde la roca madre,
precipitaciones y energía.
Salidas Absorción por las raíces de las plantas y
erosión del suelo. Lixiviación
Transformacio
nes
Meteorización, descomposición, y el ciclo
de nutrientes químicos.
LOS COMPONENTES DEL SISTEMA SUELO
Términos
clave
EL SUELO
¿cómo se forma?
Disgregación de la roca
madre
Meteorización
Causas:
Seres vivos
Física
o mecánica
Química
Funciones
Usos Receptor de
impactos
Definición
Capa superficial,
disgregada y de
espesor variable
que recubre la corteza
terrestre procedente de
la meteorización
mecánica y química
de la roca preexistente.
Es la interfase
entre
la biosfera,
hidrosfera, atmósfera
y geosfera => es el
Ecosistema necesario
para que se cierre
el ciclo materia
Soporte plantas.
Edificación.
Construcciones lineales
(ferrocarriles, carreteras,
autopistas)
Fosas sétpticas.
Fuente de recursos:
Minerales.
Geológicos.
Geomorfológicos.
Paleontológicos
Testimonio de la
evolución humana.
Erosión.
Contaminación.
Sobreexplotación.
Empobrecimiento de
su fertilidad.
Degradación biológica.
Compactación.
Recubrimientos
artificiales.
Componentes en los 3
estados de la materia
Distribuidos
en 2 tipos
Inorgánicos: aire, agua y minerales (que
son fragmentos de rocas sales procedentes
de la meteorización de la roca madre).
Orgánicos: Materia orgánica sin transformar
(hojas y ramas, excrementos, cadáveres).
Microorganismos formadores de humus.
Humus (ácido), que es previo a la
mineralización.
COMPONENTES DEL SUELO
COMPONENTES DEL SUELO
FRACCIÓN INORGÁNICA
SÓLIDA
AIRE
Las partículas se clasifican según sus TAMAÑOS.
Los tamaños determinan la TEXTURA del suelo.
El análisis granulométrico estudia las cantidades
de cada uno de los tamaños.
Fragmento de roca madre Insoluble:
Las arcillas retienen el agua y las sales minerales.
Las arenas facilitan la circulación de agua y de gases.
El limo es el tamaño intermedio entre ambos, presenta
características intermedias.
Cuando en un suelo aparecen las mismas cantidades de los
tres tipos se dice que es un suelo equilibrado o franco.
Fragmento de roca madre soluble::
Sales minerales, sulfatos, nitratos, fosfatos , potasio, magnesio..
AGUA
Mayormente
oxígeno y
nitrógeno. El
oxígeno
permite la vida,
respiración de
los seres
aeróbicos y las
raíces de las
plantas
Disuelve las sales minerales
y las moviliza para las
plantas.
Rápido movimiento de lixivia
los nutrientes.
Causa salinización su rápido
ascenso.
Crea condiciones de anoxia y
acidificación cuando existen
grandes volúmenes de agua
que anegan el suelo.
COMPONENTES DEL SUELO
FRACCIÓN ORGÁNICA
La cantidad de materia orgánica puede variar entre el 1% en
suelos desérticos y el 100% en la Turba. El promedio es del 5%.
La fracción orgánica está formada por:
SERES VIVOS: lombrices, raíces, tallos subterráneos,
nemátodos...
HUMUS: Materia orgánica en descomposición y los
productos de secreción y excreción de los seres vivos. Es de
color oscuro, tiende a unirse con la arcilla, formando el complejo
húmico-arcilloso, que proporciona gran fertilidad a los suelos ya
que retiene sales minerales y agua.
El humus a medida que se forma se va también destruyendo ya
que es sometido a un proceso de mineralización por bacterias
El proceso de formación del humus hasta su estabilización en el
terreno es la HUMIFICACIÓN .
COMPONENTES DEL SUELO
ORGANISMOS DEL SUELO
Invertebrados, microorganismos y mamíferos
Los invertebrados del suelo, como gusanos disgregan la
materia orgánica en materia orgánica más pequeña.
Las partículas pequeñas de materia orgánica son
descompuestas por los microorganismos así se recicla los
nutrientes minerales.
Con sus madrigueras los mamíferos ayudan a airear y a
mezclar el suelo (Ejemplo: topos)
COMPOSICIÓN DEL SUELO
No tiene un espesor fijo ( desde cm hasta unos pocos metros ) y es una mezcla de
varios componentes diferentes . según su estado físico distinguimos tres fases :
Aire Agua
Fracción
mineral
Fracción
orgánica
Arena:
Entre 0,05 y 2 mm
Limo:
Entre 0,002 y 0,05 mm
Arcilla:
Menor de 0,002 mm
Organismos del suelo
FASE SÓLIDA
LOS SERES VIVOS
( Biocenosis del suelo )
Los saprófitos o descomponedores
permiten reciclar la materia
orgánica muerta en materia
inorgánica utilizable por las plantas
HUMUS: Sustancia residual de color oscuro compuesta por los restos vegetales y
animales parcialmente descompuestos por microorganismos. Está formada por
sustancias poliméricas, de carácter ácido, que forman agregados entre ellas y con los
componentes minerales del suelo.
Absorbe agua, iones y moléculas orgánicas de manera intercambiable
Une covalentemente otras sustancias a través de sus grupos funcionales
Un suelo rico en humus retiene gran cantidad de cationes ( Ca++, Na+, K+, NH4+,…)
con gran valor nutritivo para las plantas.
LA INERTE ( SIN VIDA )
La materia orgánica :
restos de organismos en descomposición . Es el Humus y los compuestos
húmicos . No suelen superar el 5 % de la fracción inerte
DESCOMPOSICIÓN ORGÁNICA EN EL SUELO. HUMUS
Procesos
físicos
y químicos
Materia orgánica
muerta Mantillo Humus Materia inorgánica
Humificación
(proceso biológico)
Mineralización
(proceso biológico)
El procesos de transformación de la materia orgánica en inorgánica en el suelo II
Los diferentes tipos de grano dejan oquedades que llegan a ocupar entre el 40
al 60 % del suelo.
Estas cavidades suelen estar ocupadas por aire y agua.
Es de gran importancia que las cavidades estén comunicadas con la atmósfera
para que el aire penetre en ellas. Los abonos orgánicos, las lombrices y el
arado del terreno contribuyen a la AIREACIÓN.
La concentración de O2 desciende a medida que vamos profundizando.
La concentración de CO2 es mayor en el suelo que en la atmósfera debido a la
respiración y descomposición de los organismos que viven en el suelo.
AGUA Y AIRE
FASE LÍQUIDA
Ocupa parte de los poros más pequeños del suelo y es el vehículo que transporta los
nutrientes inorgánicos que son absorbidos por las raíces de las plantas
La humificación es un paso anterior a la mineralización
Una gran cantidad del agua se filtra
por el terreno desapareciendo hacia
corrientes subterráneas. El agua que
queda retenida en los huecos es la
que van a usar las plantas.
Se llama CAPACIDAD DE
RETENCIÓN de un suelo al
porcentaje de agua que retiene. La
capacidad de retención depende de
la textura y de la estructura.
Un suelo arenoso no retiene
prácticamente nada de agua, mientras
que un suelo arcilloso retiene en
exceso.
El agua del suelo puede ser de diferentes tipos según su movilidad :
Agua circulante : agua de gravitación , agua capilar absorbible
Agua retenida : No puede ser absorbida por las raíces ,. No es un recurso
Material original
Clima
Topografía
Actividad biológica
Tiempo
A partir de las rocas y
a través de complejos
procesos físicos,
químicos y biológicos.
Reducción de la roca a
regolito (fragmentos de
roca)
Algas, líquenes fotótrofos productores de materia
orgánica soportan el crecimiento de bacterias y
hongos quimioheterótrofos.
Quimioheterotrofos excretan ácidos orgánicos que
contribuyen a la disolución de los minerales.
Desarrollo de pequeñas plantas
FORMACIÓN DEL SUELO
LA FORMACIÓN DEL SUELO ( EDAFOGÉNESIS ) *
Este proceso puede variar dependiendo de varios factores pero es muy similar la mayoría a de las
veces y se asemeja mucho a una sucesión ecológica
1.-Meteorización
Se parte de un sustrato rocoso ( roca desnuda o roca madre ) sobre el
que actúan los agentes meteorizantes y erosivos .provocan una
disgregación física y una alteración química de sus componentes
minerales . Al cabo de un tiempo la roca estará mas o menos
modificada
2.- Primeros colonizadores
Se asientan los primeros seres vivos líquenes , bacterias y luego
musgos .
Se fijan a las rocas y retiene agua de la atmófera que altera la roca . Al
germinar introducen las raíces por las microfisuras de la roca y junto
con los productos que depositan alteran la roca
3.- Actividad biológica y acción erosiva
Prosigue la actividad biológica ( origina mas sustrato vegetal , fiisuras en
la roca y retención de humedad ) a la vez que los agentes erosivos
continuan .
Se constituye un suelo que irá aumentando en profundidad y
estratificándose en varios horizontes con características propias y en su
base se localizará la roca madre
FORMACIÓN DEL SUELO: DESARROLLO DE LOS HORIZONTES A, B Y C
Disgregación de la
roca
Implantación de la
vegetación y organismos
Transformación de
los horizontes
FORMACIÓN DEL SUELO
ROCA
MADRE
PRIMERA FASE
1º Meteorización
física y química.
la roca madre se disgrega
Consecuencia
Na+
K+ Ca2+
H2O
H2O Producen
Fragmentos
de roca aire
Liberan Bioelementos :
(Ca, Na,K)
Alimento para
los seres vivos
Huecos
Función:
Rellenos de:
Agua
Aire
ROCA
MADRE
SEGUNDA FASE
COLONIZACIÓN
POR LOS
SERES VIVOS
PLANTAS (MUSGOS
Y LÍQUENES)
1º SE INSTALAN
Na+
K+ Ca2+
H2O
H2O
MICROORGANISMOS,
PLANTAS MÁS GRANDES
INVERTEBRADOS aire
2º SE INSTALAN
MUSGOS
MUSGOS
MUSGOS
LÍQUENES
LOMBRICESO
MICROORGANISMOS
ROCA
MADRE
TERCERA FASE
COLONIZACIÓN
POR BACTERIAS
Y HONGOS
HUMUS O MANTILLO
PRODUCEN
Na+
K+ Ca2+
H2O
H2O
MATERIA ORGÁNICA
aire
¿QUÉ ES?
MUSGOS
MUSGOS
MUSGOS
LÍQUENES
LOMBRICESO
MICROORGANISMOS FUNCIÓN
PROPORCIONA
NUTRIENTES EVITA
VARIACIONES
DE TEMPERATURA
RETIENE
EL
AGUA
HUMUS
Meteorización de
la roca madre
Suelo C
Comunidad colonizadora
aporte de materia orgánica
Suelo AC
Lixiviado
Suelo ABC
EL PERFIL DEL SUELO
El suelo está estructurado desde la superficie hasta la roca madre en una serie de estratos mas o
menos horizontales llamados horizontes
Los horizontes se diferencian entre sí por su estructura composición y propiedades y
externamente por su color y textura
Un perfil completo consta de dos tipos de
horizontes , los mas superficiales son los de
de lavado o arrastre ( Horizonte A ) , debajo
se encuentran los de acumulación (
Horizontes B ) que se asientan sobre el
material rocosos que se está degradando (
Horizonte C )
HORIZONTES DEL SUELO
Horizonte
A
Horizonte
B
Perfil de un suelo.
ESTRUCTURA Y PROPIEDADES
La estructura y las propiedades de los suelos arenosos,
arcillosos y limosos difieren de muchas maneras, incluyendo
en el contenido de minerales y nutrientes, el drenaje, la
capacidad de retención de agua, los espacios con aire, la
biota y el potencial para retener la materia orgánica. Cada una
de estas variables está relacionada con la capacidad del suelo
para promover la productividad primaria.
Términos
clave
PROPIEDADES FÍSICAS : LA TEXTURA DEL SUELO *
La textura del suelo se define a partir del tamaño y distribución de las partículas que componen su
fracción mineral .
La textura es la proporción que posee un suelo de arcilla, limos, arena fina, arena gruesa, gravas y
cantos, aunque a efectos de su contribución a la fertilidad sólo se tienen en cuenta las cuatro primeras
fracciones. Estas fracciones se clasifican según su tamaño.
En función de su textura un suelo puede ser :
Arenoso : presenta mas del 70 % de arena
Arcilloso : presenta mas del 70 % de arcilla
Franco : Mas del 30 % de arcilla o limo y mas del 30 % de
arena
Un triángulo de textura de suelos ilustra las
diferencias de composición de los suelos.
Términos
clave
Porosidad y permeabilidad de los suelos
Suelos arenosos:
Permeabilidad
alta
Arcillas y limos:
Permeabilidad muy baja
y porosidad muy alta.
La baja permeabilidad de las
arcillas puede significar que sea
difícil el acceso para las raíces ya
que las sales minerales se quedan
en los poros. Así puede ser un
suelo rico en sales minerales y
con baja fertilidad.
Absorción y adsorción
de agua
Pérdida de agua
Porosidad: porcentaje de
huecos que existen en el suelo
en relación al volumen total.
Permeabilidad: capacidad que tiene un suelo
para permitir el paso de fluidos a través de él.
Depende de la comunicación que hay entre
los poros y del diámetro del poro.
Expansividad: propiedad de los suelos por la cual pueden hincharse o agrietarse en función si
aumenta o disminuye la cantidad de agua alojada en ellos.
pH del suelos
Los suelos arcillosos fomenta acidez alta, lo
cual tiene un efecto sobre sus características
químicas. Cuando el suelo absorbe más agua,
se rellena con iones de hidrógeno H+. Esto hace
el suelo más ácido y reduce la cantidad de
otros cationes, por lo que estos cationes,
potasio, magnesio o amonio sean perdidos por
lixiviación. Además los iones de aluminio y
hierro empiezan a ser más disponibles para las
plantas, siendo ambos tóxicos.
La lluvia ácida en el Norte de Europa ha
tenido un mayor impacto haciendo el
suelo más ácido, con ello más
disponibilidad para los árboles de
aluminio y hierro dañando los bosques
de coníferas.
Efectos de la lluvia ácida en un bosque de la
República Checa.(fuente: enciclopedia
Wikipedia)
CARACTERÍSTICAS DEL SUELO DEPENDIENTES DE LA TEXTURA *
Compare la estructura y las propiedades de los suelos arenosos y limosos
…………………………………………………………………………………………………………………………………
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CARACTERÍSTICAS DEL SUELO DEPENDIENTES DE LA TEXTURA II *
La textura del suelo es una importante propiedad del suelo, pues determina la fertilidad del suelo y la
productividad primaria.
Los suelos francos son ideales para la agricultura: las partículas de arena aseguran drenaje y
suministro de aire para las raíces. La arcilla retiene agua y suministra nutrientes, por ello son fértiles.
Las partículas de limo ayudan a cohesionar la arena y la arcilla y así se puede trabajar más fácilmente.
Según estos datos el suelo
posee una TEXTURA
FRANCO ARCILLOSA,
incluye la denominación de
arcilloso porque presenta más
de un 20% de arcilla.
La corrección de la textura
se hace aportando arena a los
suelos arcillosos, pero sólo es
posible desde el punto de
vista económico, en
determinados casos
concretos, cultivos en
invernaderos…. Se puede
corregir, en parte, aportando
materia orgánica, que da
consistencia a los suelos
sueltos y en nuestro caso
esponja los suelos pesados.
A
B
C
D
BIBLIOGRAFÍA/PÁGINAS WEB
Environmental Systems and Societies. 1º Bachillerato. RUTHERFORD, Jill. WILLIAMS,
Grillian. ED. Oxford IB Diploma Programme.
Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª
Teresa, SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIAMBIENTALES 2º Bachillerato. MELÉNDEZ, Ignacio,
ANGUITA, Francisco. CABALLER, María Jesús. Editorial Santillana.
Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, Máximo,
ALONSO DEL VAL, Francisco Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA ARIZAGA,
Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO, Carlota, PÉREZ PINTO,
Trinidad.
I.E.S. Cardenal Cisneros de Alcalá de Henares, Madrid. HERNÁNDEZ, ALBERTO.
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http://ntic.educacion.es/w3//recursos/secundaria/naturales/
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