Edafología. Ciencias Ambientales

Lección 5 Propiedades del suelo. Propiedades físicas. Propiedades térmicas.

La vida sobre la superficie terrestre no sería posible sin el concurso de la energía solar, que cada medio biológico utiliza a su manera. El suelo no escapa a esta norma y se produce un intercambio de calor entre él y la atmósfera, que se rige mediante unas leyes que son válidas para todos los suelos, pero existen modalidades particulares para cada individuo, que son las que conocemos como propiedades térmicas.

Los principales parámetros que definen el comportamiento térmico de un suelo son su calor específico y su conductividad térmica, pero para que se produzca un calentamiento de los diversos horizontes edáficos, es necesario que la radiación solar llegue hasta la superficie y penetre en ella.

La porción de radiación que llega a la superficie del suelo depende de factores externos al mismo, entre ellos está la reflexión en las capas altas de la atmósfera seguida de la absorción atmosférica que está condicionada por la humedad y la cantidad de dióxido de carbono; ambos son muy ávidos de calor por su elevado calor específico, aunque también impiden la perdida de éste, es el conocido efecto invernadero, tanto mayor cuanto mayor lo es la concentración de ambas sustancias. También la presencia de una importante cubierta vegetal disminuye la intensidad de la radiación, no solo por efecto de la sombra sino por la absorción de calor que tiene lugar y la reflexión que provoca; algo similar ocurre con la presencia de nieve, con gran capacidad de reflexión; pero en ambos casos también se impide la pérdida por radiación por lo que el resultado final es una menor variabilidad diurna, es la misma base de los techos vegetales que se usan en la selva amazónica y se usaron en Machu-Picchu, o en los igloos de los esquimales en el polo.

Otro factor decisivo es la orientación con respecto a la topografía, las zonas orientadas al sur, en el hemisferio norte, reciben los rayos solares con mayor perpendicularidad y por ende con mas intensidad; sobre todo cuando la pendiente es la adecuada a la latitud. Las vertientes de orientación norte reciben menor insolación, que incluso llega a ser nula en valles muy abruptos y cerrados.

Una parte de la radiación calórica solar es reflejada por la superficie del suelo y el resto es absorbida; este reflejo que se conoce como albedo depende del color del horizonte superficial, cuanto mas oscuro mayor es la absorción pero también lo es la emisión nocturna, por el contrario los colores blanquecinos actúan al revés. En este sentido el contenido en materia orgánica resulta decisivo, pues hace decrecer el brillo. En los suelos blancos, el reflejo puede ser tan intenso que puede llegar a quemar los frutos cercanos al suelo por la adición del calor incidente al reflejado por el suelo; eso sucede en viñedos desarrollados sobre suelos muy calcáreos como los existentes en el marco de Jerez, en los que cuando menos hay una fuerte concentración de azucares por pérdida de agua del fruto; siendo una de las razones de su peculiar aroma y sabor, aunque resulte irrelevante para un abstemio. Un suelo muy rico en materia orgánica puede absorber hasta el 80 % de la radiación recibida, que llega a decrecer hasta el 30 % en suelos blanquecinos.

Cuando en superficie aparecen horizontes con colores de alta pureza la absorción variará con el matiz. Las radiaciones mas caloríficas son las correspondientes al infrarrojo, mientras que las menos corresponden al ultravioleta, aunque éstas sean mas energéticas por su mayor frecuencia, los famosos rayos UVA utilizados para broncearse, no dan calor aunque puedan producir quemaduras químicas, pero tienen una fuerte acción sobre la melanina de la piel. Establecido ésto, la radiación visible mas calórica será la roja que es la que absorben los objetos de color verde, de ahí la gran absorción ejercida por la vegetación y que ya habíamos apuntado. Por el contrario la menos calórica será la violeta que es la absorbida por los objetos amarillos, y por esta razón los suelos de este color absorben menos que los rojos, que al hacerlo en el verde están en una posición intermedia.

Una vez que la radiación llega al suelo, el calentamiento o el enfriamiento del mismo será tanto mas rápido cuanto menor sea su calor específico y éste será función del material que lo constituye y sobre todo del nivel de humedad, pues como promedio los constituyentes ninerales tienen un calor específico que va de 0.1 en las arenas a 0.2 en las arcillas y en el carbonato cálcico, mientras que los compuestos orgánicos alcanzan valores cercanos a 0.5, todos ellos muy por debajo del valor de uno que posee el agua. Los suelos húmedos se calentarán mas lentamente que los secos pero mantendrán mas el calor, por eso en época de heladas no conviene labrar el suelo porque cuanto mas suelto y mullido se encuentre mayor será su pérdida de calor al amanecer y mas probabilidades tendrá de helarse con el consiguiente perjuicio para las plantas; es mas conveniente que se mantenga compacto y húmedo que mullido y seco. La nieve también posee un efecto protector del frío, por las razones que ya indicamos y aunque resulte algo paradójico, si a eso añadimos la suave infiltración que se produce en el deshielo primaveral, que permite aprovechar toda el agua caida, es comprensible el refrán que dice que "año de nieves, año de bienes".

Finalmente habrá que considerar el reparto de calor a lo largo del perfil, que será función de la conductividad térmica, que en las partículas del suelo es aproximadamente tres veces mayor que en el agua y unas 110 veces mayor que en el aire. De esta forma los suelos húmedos, en los que hay un desplazamiento del aire por el agua, conducen mejor el calor que los secos, si bien existe una pérdida de éste por la evaporación de aquella. Si la humedad aumenta de forma excesiva, las partículas sólidas pueden perder el contacto entre sí y disminuir la conductividad térmica, que tendrá un máximo para un determinado contenido de humedad, rebasado el cual se iniciará un descenso.

Desde un punto de vista práctico, la temperatura del suelo presenta una considerable importancia agronómica, ya que determina el momento de la germinación, la velocidad de enraizamiento y la longitud del ciclo vegetativo, que en muchas ocasiones se expresa por el número total de calorías necesarias. También determina la actividad de los microorganismos, gobernando procesos tan importantes como la humificación, la mineralización o la fijación de nitrógeno atmosférico. Ademas regula la evaporación del agua y por consiguiente el aprovechamiento de las lluvias; en climas con deficit de agua la orientación de los cultivos puede afectar profundamente a su rendimiento.

Del mismo modo interviene en la génesis del suelo, pues además de afectar a los procesos bioquímicos lo hace sobre la alteración mineral y tiene la posibilidad de dirigir la formación de los complejos organo-minerales en un sentido determinado, que como vimos modifica su comportamiento y la subsecuente horizonación del suelo.

 

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Actualizada 13/4/05