En los minerales, química y estructura del suelo

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México.- El suelo está conformado por minerales, materiaorgánica (restos de plantas y animales en descomposición),organismos vivos (macro y microscópicos); además de agua y aireque ocupan el espacio poroso. Los minerales pueden constituir hastael 45 % del suelo, y a partir de ellos se generan algunos de losnutrientes que las plantas necesitan para su desarrollo, comosodio, potasio, calcio y magnesio.

La parte mineral del suelo es roca que al erosionarse da origena partículas de diferentes tamaños, lo que define la textura delsuelo, que va desde arcilla muy fina, hasta arena gruesa. Losminerales también están relacionados con la estructura y elcomportamiento mecánico del suelo, y al estudiar estecomportamiento, los investigadores pueden decidir en dónde sedeben construir puentes, carreteras, así como evitar asentamientosirregulares en lugares en donde puede ocurrir algúndeslizamiento.

Dentro de los minerales del suelo se encuentran las arcillasfilosilicatadas, estas son químicamente aluminosilicatos de formalaminar, algunas de estas arcillas tienen la propiedad de actuarcomo “imanes” de cationes y aniones, que son partículascargadas. En el caso de los cationes (con carga eléctricapositiva) como el calcio, el potasio o el magnesio –que puedenser parte de la estructura de las arcillas– estos sonconsiderados nutrientes porque las plantas los utilizan para sudesarrollo, y “conocer esto es necesario si se quiere lograr unadecuado manejo nutrimental del suelo y decidir, dentro de lasprácticas agrícolas, cuánto de estos elementos deben serañadidos a los cultivos de manera artificial”, explicó ladoctora Claudia Hidalgo Moreno, del Colegio de Postgraduados,Campus Montecillo.

La investigadora se ha dedicado a estudiar las arcillas, que sonminerales de tamaño menor a dos micras (una micra equivale a lamillonésima parte de un metro), y a los cuales se les harelacionado con el comportamiento mecánico, físico y químico delsuelo. Para poder determinar las propiedades y las característicasde las arcillas –y cómo intervienen en las propiedades delsuelo– Hidalgo Moreno trabaja con una variedad de técnicasinstrumentales, entre las que se encuentran la microscopiaelectrónica, el análisis térmico, la difracción de rayos X, yla resonancia magnética nuclear de aluminio y silicio.

Además, la especialista en mineralogía integra la químicaanalítica y la fisicoquímica de suelos para estudiar lasinteracciones de los minerales con elementos como el potasio, unode los macronutrientes esenciales para las plantas, y el carbono,que está relacionado con el cambio climático.

“También queremos entender la relación de otros mineralesdel suelo que transportan elementos químicos como el fósforo, elcual está presente en muchas de las tierras de cultivo y que, apartir de su interacción con las arcillas, puede migrar hacia laparte baja de las cuencas y contaminar los cuerpos de agua”.

El suelo que pisamos

El suelo es un recurso natural cuya regeneración es lenta yademás está sometido a constantes procesos de degradación ydestrucción de origen natural o antropogénico, de ahí lanecesidad de conservarlo, señaló la doctora Claudia HidalgoMoreno, en entrevista para la Academia Mexicana de Ciencias enocasión de 2015 Año Internacional de los Suelos.

La investigadora agregó que falta entender la acción de losminerales en los ciclos biogeoquímicos de diversos elementospresentes en el suelo. Sin embargo, “los estudios del suelo queincluyen las interacciones entre los minerales, la materiaorgánica y los elementos químicos del suelo son limitados enMéxico, ya que hay pocas personas que eligen esta área deinvestigación, en parte, porque implica una formaciónespecífica”.

En el suelo existen comunidades de organismos que influyen,directa o indirectamente, en el ciclo de los nutrientes, ladescomposición de la materia orgánica y la formación de laestructura del suelo. Uno de los aspectos que faltan por estudiar adetalle es cómo las arcillas o los minerales interaccionan con losmicroorganismos, en tanto que el suelo es un sistema complejo en elque ocurren de manera continua procesos químicos, físicos ybiológicos. De hecho, se ha identificado que las bacterias, loshongos y otro tipo de microorganismos degradan los minerales, y“dejan libres” varios elementos que las plantas necesitan.

En opinión de la científica, se requieren más investigadoresinteresados en estudiar, por ejemplo, la relación de losmicroorganismos con los minerales para entender la formación delsuelo y los ciclos biogeoquímicos del carbono, azufre, nitrógenoy fósforo; o resolver problemas técnicos, como puede ser lamanera en que podrían utilizarse las zeolitas –mineralespresentes en el suelo y que pertenecen al grupo de lostectosilicatos– para su uso en la industria, en la limpieza deecosistemas contaminados y en la nutrición de los cultivosagrícolas.

/ADM