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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo M8 - Degradación del Suelo y Ciclos Biogeoquímicos
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:4732
Estructura de los Grupos
Descripción
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: Degradación del suelo y capacidad funcional
¿Cómo se traduce la degradación acumulada en pérdida de capacidad productiva y funciones ecológicas?
Grupo 2: Grupo 2: Erosión hídrica laminar y pérdida de suelo
¿Cómo transforma el impacto de lluvia los agregados en partículas transportables y pérdida de suelo?
Grupo 3: Grupo 3: Ciclo del carbono y materia orgánica
¿Cómo controla la materia orgánica el almacenamiento y la emisión de carbono del suelo?
Grupo 4: Grupo 4: Salinización secundaria por riego
¿Cómo genera el riego con agua salina degradación por acumulación de sales?
Grupo 5: Grupo 5: Acidificación y complejo de cambio
¿Cómo produce la lixiviación de cationes básicos un aumento de acidez y pérdida de fertilidad?
Grupo 6: Grupo 6: Ciclos de nutrientes esenciales
¿Cómo se liberan, incorporan, reciclan y pierden los nutrientes esenciales?
Grupo 7: Grupo 7: Uso agrícola intensivo y degradación progresiva
¿Cómo determina el balance entre extracción y reposición la trayectoria de fertilidad?
ID:1729
Grupo 1: Grupo 1: Degradación del suelo y capacidad funcional
Descripción
¿Cómo se traduce la degradación acumulada en pérdida de capacidad productiva y funciones ecológicas?
Pregunta clave: ¿Cómo se traduce la degradación acumulada en pérdida de capacidad productiva y funciones ecológicas?
La degradación del suelo abarca el conjunto de procesos que reducen, poco a poco, la capacidad productiva y las funciones ecológicas de ese mismo suelo —la erosión hídrica y eólica, la salinización, la acidificación, la compactación y la pérdida de materia orgánica—, y afecta ya, a escala global, a cerca de un tercio de toda la tierra agrícola del planeta, con consecuencias que alcanzan tanto a la seguridad alimentaria como al ciclo del carbono y a la calidad del agua. La erosión hídrica laminar es, de todas estas formas de degradación, la más extendida: cuando la gota de lluvia impacta contra la superficie del suelo, ese impacto hace que los agregados del propio suelo se desagreguen, y es esa misma desagregación la que deja a las partículas sueltas para que la escorrentía superficial las transporte después ladera abajo. La salinización secundaria, causada por regar con agua salina en zonas áridas, es otra de las formas más extendidas de degradación del suelo: afecta ya a cerca de un quince por ciento de todos los suelos agrícolas que se riegan en el mundo entero. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3627
Grupo 2: Grupo 2: Erosión hídrica laminar y pérdida de suelo
Descripción
¿Cómo transforma el impacto de lluvia los agregados en partículas transportables y pérdida de suelo?
Pregunta clave: ¿Cómo transforma el impacto de lluvia los agregados en partículas transportables y pérdida de suelo?
La degradación del suelo abarca el conjunto de procesos que reducen, poco a poco, la capacidad productiva y las funciones ecológicas de ese mismo suelo —la erosión hídrica y eólica, la salinización, la acidificación, la compactación y la pérdida de materia orgánica—, y afecta ya, a escala global, a cerca de un tercio de toda la tierra agrícola del planeta, con consecuencias que alcanzan tanto a la seguridad alimentaria como al ciclo del carbono y a la calidad del agua. La erosión hídrica laminar es, de todas estas formas de degradación, la más extendida: cuando la gota de lluvia impacta contra la superficie del suelo, ese impacto hace que los agregados del propio suelo se desagreguen, y es esa misma desagregación la que deja a las partículas sueltas para que la escorrentía superficial las transporte después ladera abajo. El comportamiento esperado de todo este sistema incluye una correlación clara entre las tasas de erosión del suelo y la pérdida de sus propios nutrientes, así como una degradación progresiva de la fertilidad del suelo bajo un uso agrícola intensivo que no repone lo que ese mismo suelo va perdiendo. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3628
Grupo 3: Grupo 3: Ciclo del carbono y materia orgánica
Descripción
¿Cómo controla la materia orgánica el almacenamiento y la emisión de carbono del suelo?
Pregunta clave: ¿Cómo controla la materia orgánica el almacenamiento y la emisión de carbono del suelo?
La degradación del suelo abarca el conjunto de procesos que reducen, poco a poco, la capacidad productiva y las funciones ecológicas de ese mismo suelo —la erosión hídrica y eólica, la salinización, la acidificación, la compactación y la pérdida de materia orgánica—, y afecta ya, a escala global, a cerca de un tercio de toda la tierra agrícola del planeta, con consecuencias que alcanzan tanto a la seguridad alimentaria como al ciclo del carbono y a la calidad del agua. El ciclo del carbono dentro del suelo es uno de los procesos biogeoquímicos más importantes de todo este sistema: el suelo almacena, en conjunto, alrededor de mil quinientos petagramos de carbono orgánico, casi tres veces más carbono del que contiene la propia atmósfera, guardado principalmente en forma de materia orgánica del suelo. Esa materia orgánica es descompuesta, a su vez, por los microorganismos que viven dentro del suelo, liberando de vuelta a la atmósfera el dióxido de carbono que esa descomposición produce, a una tasa que depende de la temperatura, de la humedad y del tipo de material que se está descomponiendo; y cuando la erosión o la labranza hacen que ese suelo pierda buena parte de su materia orgánica, ese mismo suelo puede pasar de comportarse como un sumidero de carbono a comportarse, en cambio, como una fuente neta de carbono hacia la atmósfera. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3629
Grupo 4: Grupo 4: Salinización secundaria por riego
Descripción
¿Cómo genera el riego con agua salina degradación por acumulación de sales?
Pregunta clave: ¿Cómo genera el riego con agua salina degradación por acumulación de sales?
La degradación del suelo abarca el conjunto de procesos que reducen, poco a poco, la capacidad productiva y las funciones ecológicas de ese mismo suelo —la erosión hídrica y eólica, la salinización, la acidificación, la compactación y la pérdida de materia orgánica—, y afecta ya, a escala global, a cerca de un tercio de toda la tierra agrícola del planeta, con consecuencias que alcanzan tanto a la seguridad alimentaria como al ciclo del carbono y a la calidad del agua. La salinización secundaria, causada por regar con agua salina en zonas áridas, es otra de las formas más extendidas de degradación del suelo: afecta ya a cerca de un quince por ciento de todos los suelos agrícolas que se riegan en el mundo entero. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3630
Grupo 5: Grupo 5: Acidificación y complejo de cambio
Descripción
¿Cómo produce la lixiviación de cationes básicos un aumento de acidez y pérdida de fertilidad?
Pregunta clave: ¿Cómo produce la lixiviación de cationes básicos un aumento de acidez y pérdida de fertilidad?
La degradación del suelo abarca el conjunto de procesos que reducen, poco a poco, la capacidad productiva y las funciones ecológicas de ese mismo suelo —la erosión hídrica y eólica, la salinización, la acidificación, la compactación y la pérdida de materia orgánica—, y afecta ya, a escala global, a cerca de un tercio de toda la tierra agrícola del planeta, con consecuencias que alcanzan tanto a la seguridad alimentaria como al ciclo del carbono y a la calidad del agua. Esa materia orgánica es descompuesta, a su vez, por los microorganismos que viven dentro del suelo, liberando de vuelta a la atmósfera el dióxido de carbono que esa descomposición produce, a una tasa que depende de la temperatura, de la humedad y del tipo de material que se está descomponiendo; y cuando la erosión o la labranza hacen que ese suelo pierda buena parte de su materia orgánica, ese mismo suelo puede pasar de comportarse como un sumidero de carbono a comportarse, en cambio, como una fuente neta de carbono hacia la atmósfera. La acidificación del suelo ocurre, por su parte, cuando los cationes básicos que ese suelo contiene —el calcio, el magnesio y el potasio— se lixivian y terminan siendo reemplazados, dentro del complejo de cambio del propio suelo, por hidrógeno y por aluminio, y es precisamente ese reemplazo el que hace que el grado de acidez del suelo aumente y su fertilidad disminuya. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3631
Grupo 6: Grupo 6: Ciclos de nutrientes esenciales
Descripción
¿Cómo se liberan, incorporan, reciclan y pierden los nutrientes esenciales?
Pregunta clave: ¿Cómo se liberan, incorporan, reciclan y pierden los nutrientes esenciales?
El ciclo del carbono dentro del suelo es uno de los procesos biogeoquímicos más importantes de todo este sistema: el suelo almacena, en conjunto, alrededor de mil quinientos petagramos de carbono orgánico, casi tres veces más carbono del que contiene la propia atmósfera, guardado principalmente en forma de materia orgánica del suelo. Los ciclos de los nutrientes esenciales —el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio y el magnesio— involucran, a su vez, cuatro procesos sucesivos dentro del suelo: la meteorización de los minerales que los liberan, la fijación biológica del nitrógeno atmosférico, la mineralización de la materia orgánica que los va devolviendo al suelo, y las pérdidas finales que sufren esos mismos nutrientes por lixiviación. El comportamiento esperado de todo este sistema incluye una correlación clara entre las tasas de erosión del suelo y la pérdida de sus propios nutrientes, así como una degradación progresiva de la fertilidad del suelo bajo un uso agrícola intensivo que no repone lo que ese mismo suelo va perdiendo. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3632
Grupo 7: Grupo 7: Uso agrícola intensivo y degradación progresiva
Descripción
¿Cómo determina el balance entre extracción y reposición la trayectoria de fertilidad?
Pregunta clave: ¿Cómo determina el balance entre extracción y reposición la trayectoria de fertilidad?
La degradación del suelo abarca el conjunto de procesos que reducen, poco a poco, la capacidad productiva y las funciones ecológicas de ese mismo suelo —la erosión hídrica y eólica, la salinización, la acidificación, la compactación y la pérdida de materia orgánica—, y afecta ya, a escala global, a cerca de un tercio de toda la tierra agrícola del planeta, con consecuencias que alcanzan tanto a la seguridad alimentaria como al ciclo del carbono y a la calidad del agua. Los ciclos de los nutrientes esenciales —el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio y el magnesio— involucran, a su vez, cuatro procesos sucesivos dentro del suelo: la meteorización de los minerales que los liberan, la fijación biológica del nitrógeno atmosférico, la mineralización de la materia orgánica que los va devolviendo al suelo, y las pérdidas finales que sufren esos mismos nutrientes por lixiviación. El comportamiento esperado de todo este sistema incluye una correlación clara entre las tasas de erosión del suelo y la pérdida de sus propios nutrientes, así como una degradación progresiva de la fertilidad del suelo bajo un uso agrícola intensivo que no repone lo que ese mismo suelo va perdiendo. Así, desde la reducción de la capacidad productiva con la que arranca este documento hasta esa degradación progresiva de la fertilidad con la que termina, pasando por la erosión hídrica laminar, el ciclo del carbono, la salinización secundaria y la acidificación, la degradación del suelo y sus ciclos biogeoquímicos hacen que la fertilidad de una tierra nunca sea un dato fijo, sino el resultado siempre cambiante de cuánto se le exige a ese suelo frente a cuánto se le devuelve.
ID:3633