Jugando con Suelo

¿Alguna vez hiciste pastelitos de tierra u observaste con atención un rinconcito del jardín dónde caminaba una hormiga, una lombriz o un escarabajo? ¿Alguna vez te untaste de lodo la cara y el cuerpo como mascarilla o camuflaje? ¿Recuerdas el olor a tierra mojada? ¿Has probado el agua que se guarda en un jarrito de barro? Para algunos de nosotros la tierra nos evoca recuerdos y sentimientos agradables de nuestra infancia, pero para otros, la tierra ha pasado desapercibida casi toda nuestra vida, más allá de que sepamos que la necesitamos para sembrar, para construir o para sentar los cimientos de edificaciones, en realidad ignoramos su importancia, su estructura y sus funciones vitales para la existencia de la vida misma.

La tierra que pisas y que nos sostiene a todos en este mundo, en realidad se llama suelo y es la capa más superficial de la corteza terrestre. Aunque su profundidad es variable, en ella encontramos millones de seres vivos que viven en interdependencia, es decir que se relacionan y se necesitan unos a otros. El suelo está compuesto de minerales, materia orgánica, aire y agua además de los insectos, gusanos, hongos, bacterias y muchos otros microorganismos que viven en interacción con la materia inerte formada por rocas y minerales que se van descomponiendo por la acción del agua, el viento, los cambios de temperatura entre otros muchos factores. Algunos seres vivos absorben algunos compuestos químicos que se encuentran en el suelo como lo es el fósforo, el carbono o el nitrógeno y los excretan de una forma que es más fácilmente absorbida por las raíces de las plantas. A su muerte, sus cuerpos se descomponen y se reincorporan como materia orgánica rica en nitrógeno entre otros nutrimentos esenciales para sostener la vida de los ecosistemas. En la naturaleza nada es estático y así el flujo de los nutrientes es contínuo ¿Cómo medimos este flujo? y ¿De qué nos sirve conocerlo? Para contestar estas preguntas, un equipo de académicos en el Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad (IIES) realiza estudios que identifican y miden la presencia de las diversas sustancias químicas en los suelos, en diferentes condiciones y circunstancias climáticas.

La composición química del suelo se estudia en Laboratorio de Química Analítica y Metabolómica (QUAM) del IIES, allí se analizan muestras de suelo y material vegetal para conocer la concentración de nutrientes. Para ello se utiliza un método especializado que identifica la presencia de carbono (C), fósforo (P), nitrógeno total (N) e inorgánico (NO3- y NH4+). El método consiste en desintegrar las muestras químicamente mediante el uso del ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno. Posteriormente la muestra se enjuaga con agua libre de iones (es decir que se le ha extraído el sodio, calcio, hierro, cobre, fluoruro, cloruro, entre otros). Es entonces que la muestra está lista para ser estudiada mediante distintas técnicas. Por ejemplo, para medir el nitrógeno en la muestra se utiliza una técnica llamada colorimetría que consiste en utilizar un instrumento en el que se mezclan distintos compuestos químicos que reaccionan entre sí para producir distintos colores. En el caso del carbono, la muestra se somete a la combustión, es decir se quema y el bióxido de carbono que se produce se mide con un aparato especial que lo detecta. Cuando reconoce la presencia del fósforo lo representa en color azul, el nitrógeno en color verde esmeralda y los nitratos en color rosa. Luego se registra dicha información y se redacta un reporte que permite a los investigadores conocer las cantidades y la ubicación de las sustancias en el suelo y en el material vegetal.

Conocer las cantidades específicas de estos compuestos químicos en el suelo de los distintos ecosistemas, en distintas estaciones del año y bajo diversas circunstancias, permite entender la disponibilidad de nutrientes que existe para las plantas nativas de cada región y para los cultivos introducidos por los seres humanos. De esta manera es posible evaluar el efecto de algunas prácticas agrícolas como la quema de predios que libera grandes cantidades de carbono. En este caso, se ha encontrado que el carbono liberado no es aprovechado por las plantas porque sus raíces no son capaces de absorber el carbono, pues sólo pueden absorber nitrógeno en forma de nitratos y amonio. Son más bien algunos organismos vivos del suelo como bacterias y hongos los que son capaces de tomar el carbono como fuente de energía. Además, el carbón que se libera después de una quema permanece en la superficie y puede perderse y deslavarse por el efecto del agua y el viento sin ser de utilidad para las plantas y animales de un lugar.

Claramente, los análisis de las muestras del suelo y vegetales son una poderosa herramienta que permite entender los flujos de nitrógeno, carbono y fósforo en los ecosistemas. También permite comprender el comportamiento de estos compuestos químicos ante eventos extraordinarios como lo son los huracanes o actividades del ser humano. Un ejemplo interesante lo ilustra el análisis de las muestras de suelo de la costa de Jalisco donde toco tierra el Huracán Patricia en el año 2015. Allí se encontró que la mayor precipitación registrada por el huracán coincidió con una mayor disponibilidad de fósforo en el suelo. En suma, el análisis y la cuantificación de nutrientes en el suelo es sumamente importante para conocer las dinámicas y las interacciones que se establecen entre los organismos, eventos climáticos, perturbaciones humanas y la composición química del suelo. Así que la próxima vez que camines, corras o descanses sobre el suelo, recuerda que además de sostenerte, en el suelo ocurren muchas interacciones bióticas y químicas que son muy importantes para la existencia de la vida en nuestro planeta.

Maribel Nava y Atenea Bullen
Mayo de 2018