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Modelo A6 - Salinización y Degradación Química del Suelo

El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.

ID:4756

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El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.



Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.



La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.







La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.



Grupo 1: Grupo 1: Acumulación salina e inhibición vegetal

La cantidad central es la concentración de sales solubles acumuladas en el perfil.



Grupo 2: Grupo 2: Transporte de sales en el perfil

Las sales disueltas siguen el movimiento del agua y, por tanto, el flujo hídrico controla una componente advectiva del transporte.



Grupo 3: Grupo 3: Salinización primaria por nivel freático somero

La salinización primaria depende de un nivel freático somero y de la presencia de agua subterránea salina.



Grupo 4: Grupo 4: Salinización secundaria por irrigación y evaporación

La salinización secundaria se inicia con irrigación agrícola que introduce agua y una carga propia de sales.



Grupo 5: Grupo 5: Sodificación y destrucción estructural

La sodificación aparece cuando la proporción de sodio es elevada respecto del calcio y magnesio presentes.



Grupo 6: Grupo 6: Acidificación, pérdida de CIC y aluminio tóxico

La acidificación por lixiviación reduce la capacidad de intercambio catiónico del suelo.



Grupo 7: Grupo 7: Integración hidrológica y transporte reactivo

El marco cuantitativo combina la ecuación de Richards para la dinámica del agua con transporte reactivo de los solutos disueltos.

ID:1737

Descripción

La cantidad central es la concentración de sales solubles acumuladas en el perfil.



Pregunta clave: ¿Cómo la acumulación de sales se convierte en degradación productiva?

La cantidad central es la concentración de sales solubles acumuladas en el perfil. La salinización consiste en la acumulación de sales solubles dentro del perfil del suelo, hasta alcanzar concentraciones que terminan inhibiendo el crecimiento de las plantas; en muchos cultivos, ese punto de inhibición se alcanza cuando la conductividad eléctrica del suelo supera los cuatro decisiemens por metro. Dentro del suelo, esas mismas sales se desplazan siguiendo el mismo tipo de transporte que sigue cualquier soluto disuelto en agua: se mueven arrastradas por el propio flujo del agua, en un proceso conocido como advección, y al mismo tiempo se redistribuyen por difusión molecular y por dispersión hidrodinámica, lo que hace que la sal termine repartiéndose por un volumen de suelo mucho mayor que el que originalmente ocupaba el agua que la trajo. La salinización primaria se origina cuando el nivel freático es somero, a menos de dos metros de profundidad, y el agua subterránea salina asciende por capilaridad hasta alcanzar la zona donde se concentran las raíces de las plantas; la salinización secundaria, en cambio, la induce la propia irrigación agrícola, cuando el agua de riego aporta sus propias sales al suelo y esas sales se concentran a medida que el agua se evapora y solo la sal permanece. El modelo cuantitativo que integra todos estos procesos combina la ecuación de Richards, que ya describió la dinámica del agua dentro del suelo, con el transporte reactivo de los solutos que se disuelven en ella; así, desde la acumulación de sales con la que arranca este documento hasta el aluminio tóxico que libera la acidificación con la que termina, pasando por la advección y dispersión de las sales, por la salinización primaria y secundaria, y por la sodificación que destruye su estructura, la salinización y la degradación química del suelo hacen que un mismo perfil de tierra pueda perder, por varias vías químicas distintas a la vez, la capacidad de sostener cultivos.

ID:3613

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Las sales disueltas siguen el movimiento del agua y, por tanto, el flujo hídrico controla una componente advectiva del transporte.



Pregunta clave: ¿Cómo se redistribuyen las sales disueltas dentro del suelo?

Las sales disueltas siguen el movimiento del agua y, por tanto, el flujo hídrico controla una componente advectiva del transporte. La salinización consiste en la acumulación de sales solubles dentro del perfil del suelo, hasta alcanzar concentraciones que terminan inhibiendo el crecimiento de las plantas; en muchos cultivos, ese punto de inhibición se alcanza cuando la conductividad eléctrica del suelo supera los cuatro decisiemens por metro. Dentro del suelo, esas mismas sales se desplazan siguiendo el mismo tipo de transporte que sigue cualquier soluto disuelto en agua: se mueven arrastradas por el propio flujo del agua, en un proceso conocido como advección, y al mismo tiempo se redistribuyen por difusión molecular y por dispersión hidrodinámica, lo que hace que la sal termine repartiéndose por un volumen de suelo mucho mayor que el que originalmente ocupaba el agua que la trajo. La salinización primaria se origina cuando el nivel freático es somero, a menos de dos metros de profundidad, y el agua subterránea salina asciende por capilaridad hasta alcanzar la zona donde se concentran las raíces de las plantas; la salinización secundaria, en cambio, la induce la propia irrigación agrícola, cuando el agua de riego aporta sus propias sales al suelo y esas sales se concentran a medida que el agua se evapora y solo la sal permanece. El modelo cuantitativo que integra todos estos procesos combina la ecuación de Richards, que ya describió la dinámica del agua dentro del suelo, con el transporte reactivo de los solutos que se disuelven en ella; así, desde la acumulación de sales con la que arranca este documento hasta el aluminio tóxico que libera la acidificación con la que termina, pasando por la advección y dispersión de las sales, por la salinización primaria y secundaria, y por la sodificación que destruye su estructura, la salinización y la degradación química del suelo hacen que un mismo perfil de tierra pueda perder, por varias vías químicas distintas a la vez, la capacidad de sostener cultivos.

ID:3614

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La salinización primaria depende de un nivel freático somero y de la presencia de agua subterránea salina.



Pregunta clave: ¿Cómo el agua subterránea salina lleva sales a la zona radicular?

La salinización primaria depende de un nivel freático somero y de la presencia de agua subterránea salina. La salinización consiste en la acumulación de sales solubles dentro del perfil del suelo, hasta alcanzar concentraciones que terminan inhibiendo el crecimiento de las plantas; en muchos cultivos, ese punto de inhibición se alcanza cuando la conductividad eléctrica del suelo supera los cuatro decisiemens por metro. Dentro del suelo, esas mismas sales se desplazan siguiendo el mismo tipo de transporte que sigue cualquier soluto disuelto en agua: se mueven arrastradas por el propio flujo del agua, en un proceso conocido como advección, y al mismo tiempo se redistribuyen por difusión molecular y por dispersión hidrodinámica, lo que hace que la sal termine repartiéndose por un volumen de suelo mucho mayor que el que originalmente ocupaba el agua que la trajo. La salinización primaria se origina cuando el nivel freático es somero, a menos de dos metros de profundidad, y el agua subterránea salina asciende por capilaridad hasta alcanzar la zona donde se concentran las raíces de las plantas; la salinización secundaria, en cambio, la induce la propia irrigación agrícola, cuando el agua de riego aporta sus propias sales al suelo y esas sales se concentran a medida que el agua se evapora y solo la sal permanece. El modelo cuantitativo que integra todos estos procesos combina la ecuación de Richards, que ya describió la dinámica del agua dentro del suelo, con el transporte reactivo de los solutos que se disuelven en ella; así, desde la acumulación de sales con la que arranca este documento hasta el aluminio tóxico que libera la acidificación con la que termina, pasando por la advección y dispersión de las sales, por la salinización primaria y secundaria, y por la sodificación que destruye su estructura, la salinización y la degradación química del suelo hacen que un mismo perfil de tierra pueda perder, por varias vías químicas distintas a la vez, la capacidad de sostener cultivos.