Trabajo de laboratorio

Universidad Nacional Autónoma de México 

Análisis de las propiedades físicas y químicas del suelo de Zapotitlán Salinas, Puebla

Reporte final de laboratorio

Ciencia del Suelo

Olguín E. Itzel E., Ríos V. Alejandra , Rodriguez S. Jennifer, Ruiz C. Angélica & Zacarías G. Belén.

Facultad de Ciencias, UNAM. Ciencias de la Tierra

Ciudad Universitaria

Entrega 10 de diciembre, 2018

En el siguiente trabajo se presenta el análisis de las  propiedades fisicoquímicas del suelo de la localidad de Zapotitlán Salinas, Puebla. maron muestras de campo de tres horizontes del perfil ; Horizonte 1 de 0 a 12 cm, Horizonte 2 de 12 a 25 cm y horizonte 3 de 12 a 50 cm de profundidad. Los  parámetros analizados fueron; ; MO%, CH%, conductividad eléctrica, textura, pH, densidad aparente, densidad real, capacidad de amortiguamiento y acidez intercambiable. Cada una de las cuales se midió con una técnica distinta. Los resultados obtenidos fueron presentados en tablas y se hizo su pertinente análisis que a continuación se muestra. 

INTRODUCCIÓN

El presente documento tiene el objetivo de analizar concretamente todos los cálculos realizados en laboratorio sobre muestras de suelo árido tomadas de Zapotitlán Salinas. Para esto, inicialmente debemos saber que el suelo es un sistema conformado por una fase sólida, líquida y gaseosa por lo que se le denomina “Sistema Trifásico”. 

Figura 1. Zapotitlán Salinas, Puebla.

Los suelos se originan de manera natural por la combinación de cinco factores denominados, “formadores de suelo”: material parental, clima, actividad biológica, relieve y tiempo. Estos factores a su vez generan procesos que le dan forma al suelo. Es muy importante como función ecológica de diferentes formas, ya que el suelo tiene la habilidad de sostener la productividad biológica, soportar las funcionalidad ecosistémica y mantener el balance ambiental biofísico (Segueda, A. et al. 2011). La pedosfera es la interacción entre la Biosfera, 1 Atmósfera, Hidrosfera y Litosfera, es un reservorio enorme de diferentes componentes como nutrientes, materia orgánica, roca parental, sustancias ácido-base, etc. 

En el caso de nuestro suelo árido, podemos conocer las propiedades y capacidades de este tipo de suelos, así como extrapolar los posibles indicadores de erosionabilidad y el comportamiento de los mismos, además de cómo es que se pueden monitorear sus diferentes propiedades en un trabajo aplicado a la vida real, que puede resumirse en gran medida a la conservación y remediación de nuestros suelos sobretodo por el creciente cambio inadecuado de su uso. Para esto, necesitamos comprender las diferentes propiedades que puede presentar, como se calculan tomando en cuenta que a pesar de los grandes intervalos de tiempo, siempre tiene presente la movilidad de sus componentes dentro de un perfil o un gran sistema. 
El suelo se desintegra, se transforma; es un material metaestable termodinámicamente.

●        Contenido de materia orgánica 

Tabla 1. Contenido de materia orgánica

La tabla 1. Representa el contenido de  materia orgánica en los tres horizontes del perfil de la localidad de Zapotitlán. Se observa que el contenido de materia orgánica aumenta en los horizontes más profundos, ya que durante alguna etapa de formación del suelo ocurrió un proceso de hundimiento que genero que los horizontes 2 y 3 se  hundieran y su materia orgánica se conservará. 

En los resultados obtenidos se puede observar que la cantidad de materia orgánica presente en el suelo oscila entre 5 y 8 %. De acuerdo a los parámetros de evaluación propuestos por Siebe C. et al (2006) (Tabla 12), el perfil presenta  un contenido medio-alto de materia orgánica, lo cual coincide con el contenido de MOS en un suelo agrícola de acuerdo a Giraldo, Gomez (2013) quien menciona que en general un suelo agrícola productivo tiene entre el 3 y el 6% de materia orgánica. 

●        Contenido de humedad del suelo 

Tabla 2. Valores promedio del contenido de humedad del suelo.

La tabla anterior representa el contenido de humedad en los tres horizontes del perfil de la localidad de Zapotitlán. Se observa que el contenido de humedad del suelo incrementa en horizontes  profundos. 

●        Densidad aparente 

Tabla 3. Valores promedio para la densidad aparente.

En la tabla 3 se presentan los valores promedio de densidad aparente, lo cuales no son congruentes con lo esperado, ya que la densidad es un factor que se ve disminuido con el aumento de materia orgánica en el suelo.

Figura 2. Secado del suelo a 105°C por unidad de volumen (g/cm^3)

●        Densidad real

Tabla 4. Valores promedio de la densidad real.

En los resultados (Tabla 4) se puede observar un decremento en la densidad real conforme se vuelve más profundo el horizonte. De acuerdo con Martínez H, E. et al (2008) la densidad aparente y real  se ve disminuida conforme aumenta la concentración de materia orgánica en el suelo (MOS), lo cual coincide claramente con los resultados obtenidos en la práctica de % de MO y los mostrados en la tabla de densidad real (Anexo). Por lo que la mantención de adecuados niveles de MOS contribuye a disminuir la densidad real, y resistencia a la compactación del suelo. Por otra parte al considerar el cambio en la densidad del agua en relación con su temperatura, no representa un factor de cambio importante en los resultados de densidad real del suelo.

Figura 3. Determinación de la densidad real del suelo con el método del picnómetro.

Los valores típicos de  densidad real varían de 2.5 a 2.8 Mg/m3 , siendo 2.65 Mg/m3 el valor representativo de muchos suelos y el valor de densidad de partícula para el cuarzo (Alcalá Martínez, J. R. & Flores Delgadillo, L. 2010). Nuestro suelo se encuentra en el estándar. 

●        Determinación de pH 

Tabla 5. Valores promedio de pH utilizando H2O.

En la tabla anterior se observa que el pH  del suelo  utilizando como indicador H2O es a lo largo de los tres horizontes ligeramente alcalino.  

Tabla 6. Valores promedio de pH utilizando KCl.

En la tabla anterior se observa que el pH  del suelo  utilizando como indicador KCl es a lo largo de los tres horizontes ligeramente alcalino.

El pH influye en el suelo de distintas maneras, siendo el más significativo la disponibilidad de nutrientes y el proceso de distintos procesos químicos que ocurren en el mismo. Para el pH medido con H2O tenemos presencia de un pH moderadamente alcalino, donde la presencia de carbonatos de calcio bloquea la absorción de elementos como el fósforo y la mayoría de micronutrientes. Un suelo alcalino presentará regularmente escasez de los siguientes elementos: Fe, Mn, Zn y Cu. A diferencia de un suelo ácido que presentará regularmente una escasez de P, Mg, Ca y B o dificultades al momento de retener macroelementos. Para el pH medido con KCl tenemos presencia de un pH neutro, donde se presentan las condiciones óptimas de nutrientes para la mayoría de las plantas. Generalmente, el pH óptimo de los suelos es de 6.5 a 7.0 donde en este rango se obtienen las condiciones ideales para abastecer de los nutrientes necesarios a la vegetación.

●        Conductividad eléctrica

Tabla 7 . Conductividad eléctrica promedio.

En la tabla 7. se muestra la conductividad eléctrica la cual tiene valores < 500 micromhos/cm estos regularmente indican buenos desarrollos de cultivos, como es el caso de nuestros 3 horizontes.

●        Textura

          

Tabla 9. Textura Horizontes 1 y 2. (Esta práctica se repite por el equipo para mejorar resultados, y en la segunda ocasión solo pudimos tener muestra de los primeros dos horizontes).

Figura 4. Práctica determinación de textura.

La mayoría de nuestros horizontes son arcillosos, se caracterizan por partículas muy pequeñas con minúsculos espacios de poros o microporos. 

●        Acidez intercambiable

Tabla 10. Acidez intercambiable sacando el promedio de las dos muestras sacadas por horizonte.

La acidez intercambiable de nuestro suelo es muy baja en consecuencia de los pH neutro moderadamente alcalino; es decir que la acidez intercambiable disminuye conforme el pH aumenta. Es necesario conocer la acidez porque una alta concentración de Al+3 genera toxicidad para las plantas, ademas de tener un efecto negativo sobre las propiedades quimicas del suelo (Ortiz, M. E., 2004).

●        Capacidad de amortiguamiento

Tabla 11. Capacidad de amortiguamiento para cada horizonte.

Esta tabla representa la capacidad de amortiguamiento de cada horizonte en el perfil de la muestra de suelo árido en Zapotitlán. Podemos observar que nuestra desviación estándar es muy pequeña y esto es porque la media obtenida es un índice que representa toda nuestra distribución, como no es más grande que la media; el sesgo es bajo y hay que tomar en cuenta que el valor de desviación estándar idealmente debe valer la mitad del tamaño de nuestra media. 

Figura 5. Práctica de amortiguamiento.

CONCLUSIONES

Los suelos áridos estudiados, presentan regularmente un porcentaje muy bajo de humus, el contenido de materia orgánica es bajo en general y disminuye en los horizontes profundos. Sin embargo, el análisis de materia orgánica indica que el contenido de materia orgánica es medio-alto y entra dentro de la clasificación de un suelo agrícola productivo. Dicha condición viene dada por las características del suelo. Las propiedades físicas y químicas son de gran influencia para el desarrollo de la vegetación del sitio analizado, específicamente refiriéndonos a la cantidad de macro y/o micronutrientes disponibles, entre las propiedades más relevantes está el pH que influencia la asimilación de nutrientes, el pH obtenido fue ligeramente alcalino, indicándonos una mayor presencia de CaCO3; que como consecuencia presentan condiciones desfavorables para el desarrollo de la mayoría de cultivos; todo esto como consecuencia del déficit de micronutrientes existente. El objetivo de medir el pH con KCl es apto para determinar la acidez intercambiable en contraste con el pH medido con H2O qué es el que rige cada uno de los procesos ordinarios del suelo.

Otra propiedad fundamental es la textura, nuestros suelos poseen una textura arcillosa, por lo tanto, el suelo se caracteriza por partículas muy pequeñas con minúsculos espacios de poros o microporos. Dado que hay más espacios porosos, el suelo absorbe y retiene más agua , dicha propiedad está influenciado por la densidad aparente y la densidad real del suelo. Si un suelo retiene agua es potencial para el crecimiento de vegetación y, a su vez la vegetación permite que en el suelo exista un promedio medio-alto de contenido en materia orgánica, lo que favorece un mejor amortiguamiento; en este caso el suelo presenta un enriquecimiento de cationes y el aumento importante del valor de pH de la solución adicionada al suelo original, refleja una alta capacidad de amortiguamiento. Al conocer la acidez intercambiable podemos inferir ciertos efectos desfavorables para suelo como la solubilización, la estabilidad y disponibilidad de agregados y absorción de nutrientes, causando así deficiencias nutricionales en elementos como el P, S, Ca, y Mg; por lo tanto, altas concentraciones de Al+3 generan una alta toxicidad para las plantas. Lo cual se puede deducir a partir de la conductividad eléctrica puesto que esta es < 500 micromhos/cm, por lo tanto nuestro suelo puede tener un buen desarrollo de cultivo.

Referencias 

1. Alcalá Martínez, J. R.&FloresDelgadillo,L..(2010).ManualdeProcedimientosAnalíticos.diciembre10,2018,                 de UNAM Sitio web:    http://www.geologia.unam.mx/igl/deptos/edafo/lfs/MANUAL%20DEL%20LABORATORIO%20DE%20FISICA %20DE%20SUELOS1.pdf

2. Atarés Huerta, LM. (2011). Determinación de ladensidaddeunlíquidoconelmétododelpicnómetro.(Enlínea).                  Disponibel en:  ​http://hdl.handle.net/10251/12655​ (Acceso 9 Diciembre 2018).

3. CARTER, M.R., 2002. Soil qualityforsustainablelandmanagement:organicmatterandaggregationinteractions               that maintain soil functions. Agron. J. 94, 38-47.


 4. Giraldo, Gómez J.C (2013). Manual de Prácticas de Campo y del laboratorio de Suelos. SENA. (En línea).Disponible en:  https://repositorio.sena.edu.co/bitstream/11404/2785/1/practicas_campo_laboratorio_suelos.pdf (Acceso 8   Diciembre 2018).

5. Martínez H, Eduardo, Fuentes E, Juan Pablo, & Acevedo H, Edmundo. (2008). CARBONO ORGÁNICO Y               PROPIEDADES DEL SUELO. Revista de la ciencia del suelo y nutrición vegetal, 8(1), 68-96. Disponible en:                https://dx.doi.org/10.4067/S0718-27912008000100006​ (Acceso 8 Diciembre 2018).

6. Mora et al. (2018). Manual de Prácticas de Laboratorio Ciencias del suelo.

 7. Ortiz, M. E., Zapata, R. D., Sadeghian, S., & Franco, H. F. (2004). Aluminio intercambiable en suelos con                  propiedades ándicas y su relación con la toxicidad.

 8. Romero, E. G., & Barrios, M. S. (2002). Las arcillas: propiedades y usos.(En línea) Disponible en ://www.                 uclm. es/users/higueras/yymm/Arcillas. htm# caol.(Octubre, 2015).

9. Rubio Gutiérrez, A. (2010). La densidad aparente en suelos forestales del Parque Natural Los Alcornocales.

10. Secretaria de Medio Ambiente y Recurso Naturales (2002). Norma OficialMexicanaNOM-021-RECNAT-2000.            Que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos.Estudios,muestreoyanálisis.               1st ed. [PDF] México: Diario Oficial (segunda sección), p.18. Disponible en:           http://www.ordenjuridico.gob.mx/Documentos/Federal/wo69255.pdf [Acceso 8 Diciembre  2018].

11. Segueda, A. N., Correa, G. V., Blanco, J. L., & Gamino, M. D. L. R. (2011). Naturaleza y utilidad de los                     indicadores de calidad del suelo. ContactoS, 80, 29-37.

12. Schargel, R. y Delgado, F. (1990). Características y manejo de los suelos utilizados enlaproduccióndecarneen                   Venezuela. En Plasse,D.,PeñadeBorsotti,N.,eds.VICursillosobreBovinosdeCarne.FCV-UCV,Maracay.pp.                  187-220. 13. Yerima, B. P., & Van Ranst, E. (2005). Major soil classification systems used in the tropics: soils of Cameroon.

ANEXO

Práctica de campo Zapotitlán Salinas

Universidad Nacional Autónoma de México

Levantamiento de un perfil en campo: Zapotitlán Salinas, Puebla.

Ciencia del Suelo

Itzel E. Olguín, Alejandra Ríos, Angelica Ruiz, Jennifer Rodríguez, Belén Zacarías.
Facultad de Ciencias, UNAM. Ciencias de la Tierra
Ciudad Universitaria
Diciembre, 2018

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Levantamiento en campo:

Tabla 1. Datos generales de localización.

Tabla 2. Descripción del perfil.

Evaluación Edafo-Ecológica: 

Tabla 3. Evaluación edafo-ecológica en el perfil.

Relevancia del estudio: 

Los indicadores del suelo son indicadores dinámicos, capaces de cambiar bajo los regímenes de distintos manejos y presiones de uso del suelo, siendo sensibles al cambio, advierten de forma rápida los cambios en las condiciones del suelo y constituyen una herramienta de supervisión eficaz. El método de evaluación visual está basado en la observación de importantes propiedades del suelo (textura, estructura, consistencia, color, porosidad, etc.) que son tomados como indicadores del estado de calidad del suelo; posteriormente son ordenados en una tabla para realizar el levantamiento del perfil.

Región:

El municipio de Zapotitlán Salinas se localiza en la parte sureste del Estado de Puebla. Sus coordenadas geográficas son los paralelos 18º 07´18" y 18º 26´00" de latitud norte y los meridianos 97º 19´ 24 y 97º 39´06" de longitud occidental. Sus colindancias son: al Norte con Tehuacán, al Sur con Caltepec, al Oriente con San Gabriel Chilac, San José Hiahuatlán y Altepexi y al Poniente con Atexcal y el Estado de Oaxaca (Montes et al. 2018). El municipio pertenece a dos regiones morfológicas: el noreste forma parte del Valle de Tehuacán y el resto de la Sierra de Zapotitlán. Se ubica en el costado sur-occidental del Valle de Tehuacán; muestra un relieve montañoso donde destacan algunos cerros como el Conucos, Pajarito y el Calvario. El matorral xerófilo es el ecosistema representativo de la región, constituye aproximadamente el 30% de la superficie del país y es por eso el más amplio de todos los tipos de vegetación de México.

Imagen 1. Fuente: Elaboración propia con datos de: INEGI. Carta de Uso del Suelo y Vegetación. Serie V (2011), escala 1: 250000, México; 2013

Análisis del perfil:

Imagen 2. Jardín Botánico Helia Bravo Hollis

El levantamiento del perfil edafológico se realizó dentro del Jardín Botánico Helia Bravo Hollis el cual representa la flora característica de la región de Zapotitlán con un alto endemismo de cactáceas y suculentas. En 1986 los Bienes Comunales de Zapotitlán Salinas destinaron varias hectáreas para crear el Jardín Botánico “Helia Bravo Hollis”, el cual se localiza en la cabecera municipal de Zapotitlán, Puebla, en una zona semiárida que forma parte de la Reserva de la Biosfera Tehuacán-Cuicatlán, esta Área Natural Protegida se caracteriza por su importante biodiversidad, que incluye más de 300 especies endémicas.


El lugar del muestreo se encuentra a los 18°19'39" latitud Norte y 93°27'38" longitud Oeste a 1450 msnm, dicha zona pertenece a una cuenca endorreica asociado a una planicie aluvial que presenta rasgos de erosión en forma de “cárcavas”; el material parental está conformado por rocas sedimentarias y material de origen lacustre. Ejemplos de estas son calizas de origen marino y lutitas.





Textura:

El suelo analizado no muestra evidencias de estabilización, ya que no se observó una diferenciación de horizontes, lo cual, es resultado directo de las características geomorfológicas presentes en la localidad. Como se menciona en la descripción de la zona de estudio, el perfil se levantó dentro de una cuenca endorreica, indicativo de que el sistema de drenado es superficial, produciendo que las partículas sólidas sean movilizadas durante la época de lluvias. Nuestro suelo presenta una textura constituida principalmente por arcillas (franco arcilloso). A esta clase de suelos también se les conoce como suelos “pesados”. La textura es una característica física que determina el porcentaje de poros presentes en el suelo (> contenido de arcillas → < % de poros). Por lo tanto el suelo analizado no presenta una alta capacidad de recarga.

Imagen 3: Triángulo textural de USDA

La textura también nos sirve como indicador de la capacidad de retención de agua en el espacio poroso. De acuerdo a las características que presenta el suelo, se puede inferir que el agua no se encuentra disponible para las plantas (punto de marchitez permanente), a este tipo de agua también se le conoce como agua adsorbida, ya que es retenida por fuerzas de cohesión y adhesión (resultado del alto contenido de arcillas). Por otro lado, el agua también es sometida a fuerzas de atracción electrostática por las partículas coloidales e iones del suelo (agua higroscópica) produciendo fuerzas aproximádamente de 10,000 atm de presión.

Imagen 4. Datos: FAO 2009 (Clases texturales del suelo según USDA Ministerio de Agricultura, Estados Unidos) .

Nuestro suelo está constituido aproximadamente entre un 20-45% de arenas, 15-52% de limos y 27-40% de arcillas.

Color:

Imagen 5. Perfil descrito en el Jardín Botánico Helia Bravo Hollis.

El color característico de nuestro perfil de suelo es muy similar y no se pueden diferenciar a simple vista los distintos tipos de horizontes como en el perfil descrito en Zongolica, Veracruz. El color de un suelo es una característica morfológica que guarda una estrecha relación con los componentes sólidos como: la materia orgánica y el contenido de minerales como hierro (Fe) y magnesio (Mg). Los colores observados en el perfil específicamente son: 2.5Y5/2 y 2.5Y4/2 que representan coloraciones claras que varían en diferentes tonalidades de un color amarillo pálido.

Esta coloración que presentan los suelos, es indicativo de niveles bajos a medios de materia orgánica y un contenido de hierro medio, por lo tanto su rango de fertilidad suele ser bajo en comparación con suelos de colores que presenten coloraciones 10Y que se caracterizan por tonalidades más oscuras o rojizas lo que a su vez manifiesta un contenido de materia orgánica mayor así como también un incremento de minerales de Fe y Mg.



Densidad aparente:

La densidad aparente es la medida en peso del suelo por unidad de volumen (g/cm ) . En campo se determinó cualitativamente en 3 el perfil del suelo, arrojando densidades en el rango de medias a altas. La densidad aparente es un buen índice del grado de compactación por medio del cálculo de la porosidad, lo cual coincide claramente con los datos de textura previamente mencionados. Generalmente, el valor de densidad aparente aumenta con la profundidad del suelo en el perfil, debido al bajo contenido de materia orgánica y, consecuentemente, menor agregación y mayor compactación. La densidad aparente afecta al crecimiento de las plantas debido al efecto que tienen la resistencia y la porosidad del suelo sobre las raíces. Con un incremento de la densidad aparente (como es el caso de nuestro perfil que presenta densidades medias-altas), la resistencia mecánica tiende a aumentar y la porosidad del suelo tiende a disminuir, con estos cambios se ve limitado el crecimiento de las raíces a valores críticos.

Profundidad fisiológica y espacio radicular efectivo:

La profundidad fisiológica señala el espesor del suelo en el que pueden penetrar y desarrollarse las raíces. En este suelo las raíces tienen una penetrabilidad de buena a muy buena debido a que el suelo al ser de textura franco arcillosa posee una pedregosidad baja o prácticamente nula y por lo cual una densidad aparente mediana por lo tanto las raíces tendrán una posibilidad elevada de desarrollarse en este suelo. Sin embargo, la porosidad es escasa y son de forma muy fina y de formas vesiculares, tabulares y subangulares; por lo tanto el agua que esté disponible para el desarrollo de la planta y por ende de sus raíces es nulo, a esto se le considera como “agua muerta” o punto de marchitez permanente. Por ello aunque la textura y la densidad del suelo permitan el desarrollo de raíces, el tamaño de los poros será el limitante de este proceso de formación de las plantas, por lo tanto el espacio radicular efectivo es medio debido a las condiciones de textura y densidad que ya se han mencionado. 

Evaluación del balance de nutrientes:

 Imagen 6. Fuente: Castellanos, 2014.

La lectura de pH se refiere a la concentración de iones hidrógeno activos (H+) que se da en la fase líquida del suelo, por la interacción de los componentes sólidos y líquidos. La concentración de iones de hidrógeno es fundamental en los procesos físicos, químicos y biológicos del suelo. El pH es un valor que permite hacer inferencias en el contenido de disponibilidad de nutrientes.

El pH de nuestro suelo se encuentra entre 6.5 y 7.5 por lo tanto tenemos un suelo neutro a ligeramente alcalino por lo cual, cuando el pH tiene un valor mayor a 6.5 la abundancia de iones OH produce la precipitación de compuestos insolubles de Fe, Mn, Cu y Zn, que no son asimilados por las raíces de las plantas; a medida que incrementa el pH, la disponibilidad de dichos elementos se reduce. El N, P, K y S, por otro lado, están disponibles en un rango de pH cercano a la neutralidad.

Abastecimiento de Nitrógeno y Fósforo:

Este perfil no alberga un horizonte orgánico (horizonte O), por ésta razón el contenido de materia orgánica presente en el suelo es muy bajo, lo que conlleva a que exista una escasez de N, puesto que la materia orgánica es prácticamente la única fuente de nitrógeno. En cuanto al contenido de fósforo en el suelo, este nutriente asociado con la fracción mineral y con la materia humificada, en dicho perfil no existe un horizonte mineral y la humificación es del tipo mull, por tal razón la proporción de fósforo en el suelo es baja. Por ende un suelo que contenga nitrógeno y fósforo en mínimas proporciones no es apto para prácticas agrícolas debido a que su proporción de nutrientes primarios es limitada, lo que conlleva a que por ejemplo el desarrollo de maíz y frijol que son una fuente importante de la cadena alimenticia de México, no sean posibles de producir.  

Cambios de uso de suelo:

Imagen 7. Cultivos de maíz en Zapotitlán.

Los suelos de Zapotitlán Salinas se trabajan principalmente para la extracción de sal, agricultura y en ciertas regiones se utilizan para el pastoreo de ganado ovino y caprino. Debido a que se tiene la presencia de un clima semiárido, la retención y el flujo de agua en general, es un factor importante para los usos que se le dan al suelo. La técnica de rotación de cultivos es importante en estos suelos debido a que no son muy fértiles lo que propicia que fácilmente se llegue a depender de fertilizantes inorgánicos que cambian de manera drástica las propiedades químicas y en consecuencia el uso del suelo. Para retener la humedad y agua, la vegetación nativa de la reserva es esencial, sin embargo, debe de existir una rotación de cultivo para que se aprovechen los diferentes nutrientes en diferentes tiempos y no se consuman descontroladamente. Así como el cultivo, el ganado que se maneja, debe ser controlado y programado; de esta forma se pueden aprovechar sus excretas como posible abono y en ocasiones el ganado debe ser retirado para que en algún momento se pueda cultivar de nuevo, puesto que una compactación y erosión excesiva del suelo va a transformar de forma drástica el suelo.

El perfil estudiado, presenta muchos horizontes tipo C y, gracias a los datos recopilados y analizados, la clasificación de suelos predominante es la de Fluvisol calcárico, que son suelos jóvenes con tendencia a ser profundos, pero con un bajo desarrollo, presentan alta cantidad de Ca, el color rojizo es una característica notable y generalmente poseen poca estructura; lo que quiere decir que no son muy resistentes y se degradan con facilidad. El principal factor de erosión es a causa del agua y el viento. Hablando del cambio de uso de suelo, la recuperación de un suelo transformado como estos, llega a ser bastante complicada y costosa, además de que toma bastante tiempo la recuperación de nuestro sistema.


Clasificación del suelo:

Imagen 8. Clasificación del perfil analizado. 

El perfil analizado consta de seis horizontes que no presentan una clara diferenciación. Dicho perfil está conformado por un horizonte Ah y cinco horizontes C, que presentan características similares ya que su origen son los depósitos de un abanico aluvial. El horizonte Ah, es un horizonte mineral que presenta acumulación de materia orgánica humificada y estructura migajosa, el cual no presenta disturbios por actividades antrópicas.
Los siguientes cinco horizontes, son de tipo C, ya que su composición aún se mantiene muy similar a la de la roca madre. A este nivel la presencia de materia orgánica va disminuyendo gradualmente casi hasta el punto de ser inexistente, es muy fácil reconocer las características de la roca formadora. Por lo que nuestro suelo sería: Calcic-fluvisol-aridic.




Referencias:

• Montes et al. (2018). Enciclopedia de Los Municipios y Delegaciones de México: Puebla - Zapotitlán. [En línea] Siglo.inafed.gob.mx. Disponible en: http://siglo.inafed.gob.mx/enciclopedia/EMM21puebla/municipios/21209a.html [Acceso 2 Diciembre 2018]. 
• Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. Análisis integral de la toposecuencia y su influencia en la distribución de la vegetación y la degradación del suelo en la Subcuenca de Zapotitlán Salinas, Puebla. Disponible en: http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/191-sitio/articulos/tercera-epoca/5601/865-56 01-3-lopez 
• Guía para la determinación de textura de suelos por método organoléptico. Disponible en: http://www.prosap.gov.ar/Docs/INSTRUCTIVO%20_R001_Gu%C3%ADa%20para%20la%20determinaci%C3%B3n%20de %20textura%20de%20suelos%20por%20m%C3%A9todo%20organol%C3%A9ptico.pdf 
• Zapotitlán Salinas: el calor de la biología. Disponible en: http://www.ejournal.unam.mx/cns/no36/CNS03612.pdf

Procesos pedogenéticos

Universidad Nacional Autónoma de México

Procesos pedogenéticos

Ciencia del Suelo

 Jenifer Rodriguez, Itzel E. Olguín, Alejandra Ríos, Angelica Ruiz, Belén Zacarías.
Facultad de Ciencias, UNAM. Ciencias de la Tierra
Ciudad Universitaria
Septiembre, 2018

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Introducción

Para analizar los suelos y su degradación, es importante la evaluación de los parámetros geomorfológicos, materiales parentales, y condiciones climáticas (López-Galindo, F., et all. 2003).
Los análisis integrales aportan información acerca de la diversidad de suelos, procesos de degradación y evolución de los paisajes, para entender las relaciones entre el suelo y la cobertura terrestre en una dimensión espacial (López-Galindo, F., et all. 2003).
Zapotitlán Salinas es un sitio de alta heterogeneidad física, por lo tanto la diversidad de especies y comunidades vegetales dependen directamente de los factores ambientales. Por otra parte, es considerado un centro de megadiversidad y endemismo a nivel mundial por la International Union for the Conservation of Nature (IUCN). Sin embargo, presenta una problemática ambiental definida: baja productividad, desertificación, alteraciones de los sistemas naturales, desequilibrio en los procesos e interacciones ecológicas, disminución y pérdida de biodiversidad y de los servicios ecológicos.
Zapotitlán Salinas ha sido estudiado desde hace muchos años y por diferentes disciplinas. Con relación a investigaciones geológicas y paleontológicas destacan los trabajos de Félix y Lenk (1891) y Villada (1905) acerca de la geología del valle de Tehuacán - Cuicatlán.

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Área de trabajo

Figura 2. Zapotitlán Salinas. Localización.

El valle de Zapotitlán Salinas se encuentra en la porción occidental del Valle de Tehuacán - Cuicatlán, al sureste del estado de Puebla (Figura 1). Pertenece a la provincia fisiográfica de la Sierra Madre del Sur, subprovincia Sierras Centrales de Oaxaca, dentro de la región de la Alta Mixteca (INEGI, 1981) y a la provincia florística del Valle de Tehuacán–Cuicatlán.
Los suelos son someros y pedregosos en la mayor parte del área, con diferentes niveles de alcalinidad y salinidad producto de la influencias de los diferentes substratos geológicos presentes en el sitio. Las principales unidades de suelos reportadas son: litosoles, cambisoles cálcicos y xerosoles cálcicos derivados de evaporitas del Cretácico Inferior y Medio (López - Galindo, et al. 2003); García - Martínez (2002) determinó regosoles y fluvisoles calcáricos formados por materiales transportados derivados de sedimentos aluviales.
Existe un clima seco semicálido, con lluvias en verano, oscilaciones térmicas que varían entre 5 y 7 ºC, y la temperatura media fluctúa entre los 17.6 y 23.7 ºC. La cuenca de Zapotitlán Salinas está dividida de manera natural en dos subcuencas: Santa Ana y Zapotitlán.

Materiales parentales y clasificación de suelos 

Desde un punto de vista edáfico, los suelos localizados en esta región son someros y pedregosos mayoritariamente, presentando distintos niveles de alcalinidad y salinidad producto de la influencia de los diferentes substratos geológicos presentes en el sitio.

Se pueden distinguir sitios con zonas escarpadas que están constituidas por calizas de origen marino, es por ello que los suelos dominantes que se encuentran en el sitio serán de origen calcáreo, poco desarrollados con textura arenosa y susceptibles a erosión hídrica.

Litología

Figura 2. Litología superficial de Zapotitlán de Salinas.

La siguiente tabla agrupa los diferentes tipos de rocas presentes en las geoformas ubicadas en Zapotitlán Salinas. Cada roca posee una composición mineralógica diferente, siendo estos minerales los que determinen las características de los suelos y de los procesos de translocación que se lleven a cabo en los sustratos. El territorio presenta 85.6 por ciento de basamento rocoso de tipo sedimentario que se originó desde el Cretácico Inferior hasta el Terciario Inferior. Este basamento, sufrió diversos eventos morfotectónicos que dieron lugar a sierras altas complejas, montañas plegadas, colinas, mesetas sedimentarias, etc. Las rocas sedimentarias del Terciario Inferior (Paleoceno, Eoceno, Oligoceno) son las más abundantes en una superficie. La litología principal en Zapotitlán Salinas está constituida por rocas sedimentarias de origen detrítico como lutitas, conglomerados y areniscas compuestas hasta un 50% de CaCO3.

Tabla 1. Materiales Parentales y composición mineralógica. 

Geoformas de los paisajes áridos

En Zapotitlán Salinas podemos identificar cinco geoformas principales; lomas, terrazas aluviales, laderas, mesas y escarpes, cada uno de estos sitios posee una litología característica producto de la geología del lugar y es por ello que el suelo que encontraremos es diferente en cada localidad de Zapotitlán Salinas. 

Lomas: Es una elevación del terreno de poca altura, generalmente 25°de inclinación. Las encontraremos entre los 1,600 y 1,800 msnm, pertenecientes al sistema Zapotitlán. Se originaron por plegamiento debido a la actividad tectónica y lo constituyen anticlinales expuestos de calizas y lutitas marinas, altamente erosionados, lo cual les confiere forma de domos. Debido a las rocas y por consiguiente de los minerales que los componen; calizas y lutitas los suelos presentes son suelos poco evolucionados, de colores cafés o colores claros, de textura franco arenosa. 

Zonas escarpadas: El escarpe o escarpadura es una vertiente de roca que corta el terreno abruptamente. La pendiente es mayor a 45º, aunque sea solamente una parte de la vertiente. En las partes más elevadas de la cuenca, en un rango de altitud de 2,400 a 2,600 msnm, perteneciente al sistema terrestre Cipiapa, con pendientes máximas de 80%. Está constituido por calizas plegadas de origen marino pertenecientes a la formación Cipiapa, que determinan el límite natural, o parteaguas, de la cuenca de Zapotitlán en su porción norte (López et al. 2003). Debido a las calizas que componen esta geomorfa los suelos son de origen calcáreo, poco desarrollados, de color gris, textura arenosa, medianamente profundos, ricos en materia orgánica y de reacción básica, muy susceptibles a la erosión hídrica. 

Terrazas aluviales: Constituyen pequeñas plataformas sedimentarias construidas en un valle fluvial por los propios sedimentos del río que se depositan a los lados del cauce. Las terrazas aluviales forman parte del relieve de la región, localizándose en la parte media de la cuenca de Zapotitlán Salinas, a una altitud promedio de 1480 msnm y constituyen una parte importante del sistema terrestre del valle aluvial. Las terrazas estarán conformadas por: elementos clásicos derivados del intemperismo y la erosión de lutitas y areniscas, encontraremos rocas ígneas como los basaltos y metamórficas como gneises y esquistos micáceos. Por dichas características los suelos presentes son dominantemente de textura franco arenosas, con contenidos medios de materia orgánica, con reacción neutra o ligeramente alcalina. 

Laderas: Es una pendiente de una montaña .Las laderas se encuentran en un rango de altitud que varía entre los 1800 - 2100 msnm con pendientes de hasta un 40%. y se caracteriza por reunir materiales litológicos muy diversos, que se pueden agrupar en: rocas metamórficas del tipo de cuarcitas, esquistos, y gneises del Complejo Basal Acatlán, que son los elementos de mayor antigüedad en el área; y lechos rojos que sobreyacen concordantemente a lutitas carbonosas y areniscas finas de la formación Matzitzi (López et al., 2003). Los suelos en las laderas son de color pardo rojizo con un bajo contenido en materia orgánica producto de la composición mineralógica que compone a las rocas de la formación. 

Meseta o mesa: Es una zona elevada de terreno con una cima plana y cuyos lados suelen ser acantilados abruptos. En Zapotitlán Salinas están distribuidas entre 1,500 y 1,600 msnm, con pendientes menores a 15%. Están formadas por conglomerados dispuestos en estratos horizontales, que forman parte del sistema terrestre Acatepec, encontrándose adyacentes al Valle Aluvial, muy cerca de la región centro–sur de la cuenca (López et al. 2003)Los suelos que se encuentran en estos sitios corresponden son poco desarrollados, de color pardo, textura franco arcillosa, con contenido alto de materia orgánica y de reacción alcalina 

Procesos pedogenéticos en Zapotitlán Salinas

Procesos que incluyen desplazamiento, sorción y mezcla dentro del suelo (diferenciación de horizontes). 

• Transporte de sales, yeso y carbonatos. 

Calcificación: “Es un proceso de reordenamiento interno de los materiales del suelo, producido por la lixiviación incompleta del CaCO3. La presencia de un horizonte de acumulación de CaCO3con un contenido superior a los adyacentes (horizonte cálcico), constituye una manifestación visible de este proceso y es un indicador importante del clima regional y/o local, así como de las propiedades intrínsecas del suelo. Este proceso se cumple en tres fases: a) Transformación del CaCO3en Ca(HCO3)2 soluble. b) Transporte de los compuestos solubles por el agua gravitante. c) Reprecipitación y acumulación del CaCO3, dando origen al horizonte cálcico”.

Carbonatación: “Este proceso está condicionado por la presencia de caliza activa (o de carbonato magnésico), en el perfil. Cuando la roca madre es rica en CaCO3 o MgCO3 y lo libera en forma activa, ejerce sobre la evolución del suelo una acción muy particular, que a menudo se opone a la evolución climática. El calcáreo activo actúa de freno frente a los procesos de alteración, la materia orgánica fresca es finamente dividida e incorporada profundamente por acción biológica, pero la humificación es bloqueada en una fase precoz por elCaCO3, que estabiliza los compuestos húmicos en una forma poco evolucionada, protegiéndolo contra la degradación (mull carbonatado)”.

Salinización: “Las sales solubles sólo se encuentran en condiciones significativas en las regiones áridas y semiáridas en las cuales se acumulan en cantidad suficiente como para alterar el crecimiento de las plantas no halófilas, debido a que la precipitación anual es insuficiente para removerlas o debido a que las aguas freáticas cargadas de sales se encuentran a poca profundidad, enriqueciendo los horizontes del suelo por ascenso capilar y posterior precipitación al producirse la evaporación. Las sales solubles más comunes son sales neutras como los sulfatos y cloruros de sodio, potasio, calcio y magnesio. Los suelos resultantes se encuentran floculados y de reacción química cercana a la neutralidad (pH < 8,5). Se los denomina Solanchak, suelos salinos o suelos a salitre blanco”. 

• Migración de arcillas. 
• Transporte de compuestos húmicos. 
• Transporte Si, Al, Fe. 
• Turbación (mezcla) 

Vertisolización: Suelos ricos en arcillas que sufren grandes cambios de volumen al desecarse y humedecerse.

Vinculo. Presentación.
Procesos pedogenéticos.

Referencias

López-Galindo, F., Muñoz-Iniestra, D., Hernández-Moreno, M., Soler-Aburto, A., del Carmen Castillo-López, M., & Hernández-Arzate, I. (2003). Análisis integral de la toposecuencia y su influencia en la distribución de la vegetación y la degradación del suelo en la Subcuenca de Zapotitlán Salinas, Puebla. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 56(1), 19-41.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), 1981, Carta Fisiográfica, Hoja México, escala 1:1000,000: México. D.F., Secretaría de Programación y Presupuesto, Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática.
García-Martínez, M.G., 2002, Mapeo y caracterización de los suelos de las terrazas aluviales del Valle de Zapotitlán de las Salinas, Puebla: México, Universidad Nacional Autónoma de México, Escuela Nacional de Estudios Superiores Iztacala, tesis profesional, 78 p.

Paisaje Árido

Universidad Nacional Autónoma de México
Paisajes áridos
Ciencia del Suelo
Itzel E. Olguín, Alejandra Ríos, Angelica Ruiz, Belén Zacarías.
Facultad de Ciencias, UNAM. Ciencias de la Tierra
Ciudad Universitaria
Agosto, 2018

Introducción
Localización geográfica

Figura 1. Distribución geográfica de las zonas áridas y semiáridas (30% de la superficie terrestre).

La distribución de las regiones desérticas y de estepa están concentradas en los subtrópicos y en las latitudes medias, como puede observarse en la imagen uno. 
Las regiones secas del mundo abarcan alrededor de 42 millones de kilómetros cuadrados, lo cual representa el 30% de la superficie terrestre. Ningún otro grupo climático ocupa un área de tierra tan grande. Dentro de estas regiones con déficit de agua, se reconocen normalmente dos tipos climáticos: el desierto (árido), y la estepa (semiárido), (Tarbuck & Lutgens, 2010).

Desiertos de latitudes bajas

Los climas secos de latitudes bajas se encuentra en las proximidades de los trópicos de Cáncer y Capricornio, desde la costa atlántica del norte de África a las regiones secas del noroeste de la India, al igual que en el hemisferio septentrional en el norte de México y en el suroeste de Estados Unidos.

Figura 2. Diagrama idealizado de la circulación atmosférica. Los desiertos y las estepas que están concentrados entre los 20° y 30° de latitud norte y sur coinciden con los cinturones anticiclónicos subtropicales.

En el hemisferio meridional, los climas secos dominan Australia. Casi el 40 por ciento del continente es un desierto, y mucho del resto, una estepa. Además, hay zonas áridas y semiáridas en el sur de África y tienen una limitada aparición en las costas chilena y peruana. (Tarbuck & Lutgens, 2010).

¿Qué produce estas bandas de desierto de latitud baja? Esto se debe a la distribución global de la presión del aire y de los vientos. En la depresión Ecuatorial, el aire se calienta, lo cual genera que se eleve a grandes altitudes (debido a su menor densidad), regularmente entre 15 y 20 kilómetros y luego se expande. Durante este proceso el aire se enfría, dando lugar a la formación de nubes y precipitaciones. 

Por esta razón es que todas las áreas que se encuentran bajo la influencia de la depresión ecuatorial, están ubicadas en los lugares más lluviosos de la Tierra, sin embargo, cuando éstas corriente de aire descienden hacia la superficie, en las zona conocida como anticiclones subtropicales (altas presiones). Cuando el aire se hunde, se comprime y se calienta. Estas condiciones son exactamente las opuestas a lo que se necesita para producir nubes y precipitación. Por consiguiente, esas regiones se conocen por sus cielos claros, su luz solar y la sequía progresiva (Tarbuck & Lutgens, 2010).

Desiertos de latitudes medias

En otros casos, la influencia del relieve o de corrientes frías litorales determinan que se den condiciones desérticas en regiones que por su latitud se sitúan fuera del área tropical, denominados desiertos de latitudes medias. Son producto de la existencia de barreras montañosas o por su situación muy alejada del mar, (Julivert, Manuel, 2003). 

Figura 3. Fenómeno de sombra orogénica. Desiertos de latitudes medias.

A medida que los vientos predominantes se encuentran con las barreras montañosas, el aire se ve forzado a ascender. Cuando el aire se eleva, se expande y se enfría (proceso que puede producir nubes y precipitación). Las laderas de las montañas expuestas al viento (barlovento), tienen a menudo abundante precipitación. Por el contrario, las laderas de las montañas que están a sotavento suelen ser mucho más secas. Esta situación existe porque el aire que alcanza la ladera de sotavento ha perdido mucha de su humedad y, si el aire desciende, se comprime y se calienta, con lo cual la formación de nubes es incluso menos probable. A menudo se denomina desierto de sombra pluviométrica a la región seca que se produce.
Los desiertos de latitud media son un ejemplo de cómo los procesos tectónicos afectan el clima.

Figura 4. Distribución de las zonas áridas y semiáridas en el territorio mexicano.

Desiertos en México

En México, casi 50% del territorio es árido o se­miárido, la mayor parte en los desiertos Chihuahuense y Sonorense, y una región ­semiárida relativamente pe­que­ña: el complejo del Valle de Te­huacán-Cuicatlán, ubicado en­tre los estados de Puebla y Oaxaca (Magaña Rueda, 2006). Los ecosistemas áridos de México han sido el centro de origen y evolución de varios grupos de organismos. A nivel mundial los desiertos mexicanos son reconocidos como uno de los centros de evolución más importantes de cactus.

En los desiertos mexicanos se encuentra más del 60% de las especies endémicas de México, es decir, de especies que sólo habitan en las zonas áridas y semiáridas mexicanas. ("Desierto", 2016). 
Los rasgos termopluviométricos más característicos son la elevada amplitud térmica y las escasas (inferiores a los 400 mm anuales) o nulas precipitaciones, repartidas muy irregularmente: suelen caer bruscamente, por lo que la gran parte se pierde por infiltración o evaporación. Durante el día las temperaturas alcanzan valores muy elevados, llegando a sobrepasar los 50°C, mientras que las noches suelen ser muy frías, llegando incluso a los 0°C, como ocurre en el Sáhara. (Fernandez, Antonio et al, 2015).

Zona de estudio

Zapotitlán Salinas

Figura 5. Localización del municipio de Zapotitlán Salinas.

El municipio de Zapotitlán Salinas se localiza al sureste del estado de Puebla y se encuentra enclavado en la porción suroccidental del Valle de Tehuacán. El Valle de Zapotitlán Salinas forma parte de este municipio y comprende una superficie aproximada de 86.76 km2 ; se ubica en los 18° 20’ de latitud norte y 97° 28’ de latitud oeste. El valle se encuentra delimitado al oriente por las sierras de Atzingo y Miahuatepec, al norte por los cerros Chacateca y Pajarito, al poniente por el cerro La Mesa y al sur por el cerro Corral de Piedra (Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).

Tipo de suelo: 

• Comúnmente es de yeso y caliza, muchas veces con altos contenidos de sales. De hecho, en Zapotitlán Salinas el suelo ha sido explotado desde tiempos prehispánicos por la cultura chocho-popoloca para la obtención de sal. 
• Suelos arcillosos (Los Reyes Metzontla).

(Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).

Factores formadores de suelo

Figura 6. Esquema de los principales factores formadores de suelo.

En las zonas áridas, también los suelos son muy he­tero­géneos. Recientemente, cre­ció el interés por su estudio dada la importancia de las costras biológicas, sea por su funcionamiento, por la interac­ción de distintos tipos de organismos, su influencia en la infiltración del agua o su apor­tación de nutrimentos al suelo. Aunado a ello, pueden con­vertirse en sitios seguros para la germinación de semillas. Sin embargo, la gran sensibilidad al disturbio de las costras del suelo y su lenta re­cu­pe­ra­ción hacen necesario profundizar en el conocimiento de su desarrollo y de sus in­terac­cio­nes, así como de las condicio­nes que las mo­difican (Magaña Rueda, 2006).
Los suelos se originan de manera natural por la combinación de cinco factores denominados, “formadores de suelo”: material parental, clima, actividad biológica, relieve y tiempo. Estos factores a su vez generan procesos que le dan forma al suelo. Los procesos formadores de suelo pueden agruparse en cuatro tipos que son: adición, pérdida, translocación y transformación. 
La formación de suelo es un proceso largo que dura entre 100 a 400 años, por lo que este recurso es considerado como no renovable (Zúñiga, F.,1999).

Hidrografía

Forma parte en mayoría, de la cuenca del Papaloapan (que desemboca en el Golfo de México), por su lado Sur - Oeste, forma parte de la cuenca del Balsas (el cual llega a desembocar en el Océano Pacífico). El principal río que pasa por la zona de estudio es el Zapotitlán, ya que el territorio es surcado en su totalidad por escorrentías difusas y profundas. Como características del suelo, presenta ciertos tipos de sales (de ahí su nombre), la corriente del río también llega a ser salado; ya que una conexión muy importante con el río Zapotitlán, es el Río Salado.

Figura 7. Localización de ríos en zona Mixteca. 

Gracias a estudios previos, podemos saber que esta localidad tiene presencia alterna de sequías y lluvias torrenciales que duran poco tiempo. En total, se ha puntuado que en verano es donde se alcanza la mayor precipitación (95.8 mm en Junio) y la precipitación más baja se encuentra a principios de año (1.1 mm en Febrero), anualmente son aproximadamente 369.3 mm de precipitación (Aguilar, L., 1971)

Orografía

Zapotitlán de Salinas se encuentra en una zona bajo el efecto de montaña muy importante, ya que las sierras en su entorno; proporcionan en gran medida la dinámica de precipitación y temperatura que derivan en el clima de la región y otras características geomorfológicas. La zona forma parte de la Sierra Mixteca del sur de Puebla, que a su vez forma parte del valle de Tehuacán de lado Noreste y el resto del territorio es influenciado en gran medida por la Sierra de Zapotitlán.

Figura 8. Ubicación altos topográficos en Zapotitlán Salinas.

Como una acotación a otra característica geomorfológica, el río Zapotitlán cuenta con el proceso erosivo de formación de terrazas. Cómo se comenta antes, es una característica dada principalmente por periodos alternos de lluvias y sequías: la corriente arrastra sedimentos que se van depositando a los lados del cauce y por la poca presencia de cubierta vegetal, la zona queda a expuesta a la erosión, lo que va formando las terrazas y con el tiempo, se ahonda el caudal del río.

Clima

El clima tiene una gran influencia en la naturaleza y la intensidad de los procesos externos de la Tierra, y un ejemplo claro sobre estas relaciones, es el desarrollo de los paisajes áridos.

El Valle de Zapotitlán Salinas presenta un clima seco o árido, semicálido, con una marcada época de lluvias en el verano. La precipitación anual (es decir, la cantidad de lluvia) es de 380 mm y su promedio de temperatura a lo largo de todo el año es de 21.2 °C. El clima seco de esta región se debe principalmente a que las corrientes de viento cargado de humedad que provienen del Golfo de México chocan contra las montañas de la Sierra Madre Oriental, dejando caer toda la lluvia en las zonas del lado oriente de la Sierra, y pasando al otro lado en forma de vientos secos. Así, sólo una mínima parte de esta lluvia pasa hacia el Valle de Zapotitlán, generando el clima semiárido que lo caracteriza. A este fenómeno se le denomina efecto de sombra de montaña o sombra orográfica. (Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).
El clima seco del Valle de Zapotitlán Salinas determina una serie de características de la vegetación.

Geología

Existen dos tipos de depósitos eólicos:

• Dunas: Montículos y crestas de arena, que se forman a partir del sedimento qué es transportado como parte de la carga del fondo del viento. En estos lugares, las plantas tienden a establecerse en las depresiones donde hay más humedad y es posible que aflore un sustrato más duro.

Se conocen diferentes tipos de dunas según las formas de sus bases, las que regularmente son condicionadas por los vientos dominantes:

• Barján: cresta de arena fina en forma de arco, constituida por arena bien seleccionada.
• Duna longitudinal: duna alargada y rectilínea formada más o menos paralela al viento predominante, la cantidad de arena presente es abundante.

• 

  Figura 9. Dunas. 

  Duna transversal: largas crestas separadas por depresiones orientadas con ángulos rectos respecto al viento que posee dirección constante. Se dan en lugares donde la acumulación de arena cubre por completo el suelo y esta es abundante.
• Duna parabólica: con forma de U, sus extremos apuntan en dirección contraria al viento (al revés que el barján). Típicas de las zonas de costa y donde la vegetación cubre parcialmente la tierra en el interior de la media luna suele formarse una pequeña olla de depresión.
• Duna en estrella: colina aislada con varias crestas que parten de la cima. Se forman cuando hay direcciones del viento variables y grandes cantidades de arena.
• Duna barjanoide: forma intermedia entre los barjanes aislados y extensiones de dunas transversales.

Figura 10. Depósitos de Loess.

Cuando amplias regiones se forman dunas de arena se conoce como mares de arena o campos de dunas, denominados ergs (particularmente en el desierto del Sahara).

Loess: Extensos mantos de limo, que una vez fueron transportados en suspensión por el viento. En regiones de clima árido, los depósitos se forman donde la vegetación es abundante y facilita su fijación. 

La deflación es el proceso por el cual el viento levanta y arrastra los fragmentos de rocas meteorizadas del suelo, tales como limos, arenas y arcillas. Los granos de arena se dispersan únicamente si el viento es fuerte y solo se desplazan a muy poca altura del suelo. Cuando el viento arrastra arena y polvo contra las rocas y el suelo, se denomina a este proceso abrasión eólica o corrosión.

Figura 11. Deflación. Pavimento desértico. 

En Zapotitlán Salinas, el territorio presenta 85.6% de basamento rocoso de tipo sedimentario que se originó desde el Cretácico Inferior hace 145 millones de años. Este basamento sufrió diversos eventos morfotectónicos que dieron lugar a montañas plegadas, colinas, mesetas sedimentarias, etc. La composición de rocas que predomina es de areniscas, conglomerados, lutitas, calizas y yeso. El tipo de suelo más abundante en Zapotitlán son los regosoles, que son suelos poco desarrollados, constituidos por material suelto, muy semejantes a la roca madre a partir del cual se originaron. 

Vegetación

Adaptaciones de las plantas a la sequía

Figura 12. Sotolín (Beaucarnea gracilis).

El clima, el relieve así como el tipo de suelo tienen una gran influencia en la vegetación presente en cada sitio. En la región de Zapotitlán Salinas en Puebla las lluvias son escasas e irregulares y, cuando se presentan, son de tipo torrencial; lo que genera que el suelo retenga poca agua, provocando su rápido escurrimiento hacia los arroyos. Esto a su vez impide que las raíces de las plantas capten agua además de un aumento en la erosión del terreno debido a la acción del viento y de las lluvias torrenciales. Por otro lado, se dan cambios extremos en la temperatura: por ejemplo, durante el día el sol intenso provoca altas temperaturas y durante la noche la temperatura puede descender incluso por debajo de los 0° C.
De acuerdo a estas condiciones sólo un cierto tipo de plantas son capaces de habitar los paisajes áridos. Las plantas que viven en regiones áridas presentan una serie de características que les permiten sobrevivir y reproducirse en ambientes que presentan muy poca agua. Estas características muchas veces son modificaciones que han adquirido a través del paso del tiempo y que de alguna forma le resultan benéficas a las plantas que las poseen.
Una de las mayores adaptaciones es la presencia de tejidos que pueden almacenar una gran cantidad de agua y otros nutrientes. Estos tejidos se conocen como parénquimas y representan una ventaja para la planta, porque ésta puede hacer uso del agua incluso en épocas de sequía Como resultado del almacenamiento de agua, se produce un notable aumento en el volumen de todo el tallo; esto ocurre en muchos cactus y magueyes, y también en el “sotolín” (Beaucarnea gracilis), en donde sólo se presenta engrosamiento en la parte inferior del tallo. Por este engrosamiento de tallos y hojas, a este tipo de plantas se les conoce como suculentas o crasas ( Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).
La forma de las plantas puede afectar su capacidad de almacenar o perder agua. Las plantas pierden agua, por transpiración a través de su superficie, es por ello que las plantas con formas globosas o columnares presentan menor área expuesta a la radiación solar y por lo tanto, se calientan menos, a diferencia de plantas que tienen una mayor área de exposición a la radiación solar.

Figura 13. Maguey

Las hojas de igual manera representan una pérdida de agua, es por ello que en los desiertos encontremos plantas sin hojas, o plantas que pierden sus hojas durante el período de sequía. En muchos casos, las hojas se han transformado, a través de muchos años, en espinas o escamas. 

Una característica común que presentan las plantas suculentas es un notable engrosamiento de la “piel” o cutícula, así como la presencia de capas de “cera” sobre su superficie. La cutícula está formada por una sustancia llamada cutina que, al igual que las ceras, impiden tanto la entrada como la salida de agua. La cutícula recubre casi toda la superficie de los tallos y de las hojas, por lo que en ocasiones puede desprenderse casi completamente de algunas partes de la planta como el es caso de algunas especies de maguey ( Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).

Metabolismo

Algunas de las características de las plantas de paisajes desérticos dependen principalmente de su metabolismo. Una parte importante del metabolismo de las plantas es la fotosíntesis, proceso que consiste en utilizar la luz del sol, el dióxido de carbono (CO2) del aire y el agua del suelo para construir compuestos y sustancias más complejas, que son los que la planta usa para crecer y reproducirse. El producto de la fotosíntesis es la liberación de oxígeno y la pérdida de agua en forma de vapor de agua ( la pérdida de agua es mayor conforme aumenta la temperatura). Sin embargo, como se ha mencionado el factor limitante en este tipos de ambiente es el agua.
Las plantas de zonas áridas, como los cactus y magueyes, tienen la capacidad de absorber CO2 y liberar el oxígeno y el vapor de agua durante la noche, cuando la temperatura es más baja y la humedad del aire aumenta; esto trae como consecuencia que la pérdida de agua sea mínima ( Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).

Reproducción sexual

La mayoría de las plantas presentes en zonas desérticas son plantas que producen flores en cierta época del año. Las flores son, en realidad, estructuras u órganos reproductores; en ellas se desarrollan las células reproductivas, como los óvulos y los granos de polen, que al unirse forman lo que conocemos como semillas. En las zonas áridas el principal agente polinizador es el viento.
El ser humano así como como los animales también son grandes dispersores de semillas lo que permite la polinización y posteriormente la germinación de nuevas semillas en la época de verano. Una vez que las semillas caen al suelo, ahí deben esperar hasta que se presenten las condiciones ambientales adecuadas para su germinación. Estas condiciones llegan generalmente en el verano, cuando empieza la temporada de lluvias, época en que las semillas absorben agua y pueden. Las nuevas plantas necesitan generalmente necesitan de una planta nodriza, ya que las condiciones de temperatura y agua son muy extremas y su crecimiento se puede ver interrumpido por falta de nutrientes y agua.

Reserva de la biosfera de Tehuacán-Cuicatlán

Figura 14. Mapa de la RBTC (Fuente: SciELO. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext& pid=S0187-57952008000200006)

La zona más representativa de vegetación de la localidad de Zapotitlán Salinas es la Reserva de la biosfera Tehuacán- Cuicatlán. Está localizada en el centro de la República Mexicana, comprendiendo parte de los estados de Puebla y Oaxaca.

Abarca una superficie de 490,186 hectáreas, las cuales presentan diferentes tipos de vegetación, como matorrales xerófilos, pastizales y bosques de diferentes tipos. La flora dominante son las cactáceas y los magueyes. En toda esta región existen aproximadamente 2,703 especies de plantas; de este número, cerca del 30% son endémicas de esta zona ( Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R., 2001).

Intemperismo

De acuerdo a sus características geológicas, hidrológicas, edafológicas en el paisaje desértico de Zapotitlán de Salinas actúan diversos tipos de intemperismo; físico, química y biológico.
Dentro del intemperismo físico encontramos la termoclastia y la rizoclastia. La termoclastia es un tipo de intemperismo físico producto de las variaciones térmicas de gran amplitud en periodos cortos de tiempo. En la zona de Zapotitlán de Salinas la temperatura promedio al año es de 21.2 ° C durante el día mientras en la noche ocurre un descenso de temperatura que puedo llegar hasta los 0 °C en tan sólo unas horas. Por lo tanto las temperaturas altas generan una expansión de la roca mientras las temperaturas bajas generan una disminución del volumen y con ella la fragmentación de las rocas.
Debido a la acción de los organismos la bioturbación y la disolución son otros tipos de intemperismo biológico que igualmente afectan al suelo. Entre los tipos de intemperismo químico que están actuando en los paisajes desérticos y específicamente en la zona de Zapotitlán Salinas se encuentran la hidratación y la disolución.

Problemática de Zapotitlán de Salinas

En el municipio de Zapotitlán Salinas se encuentra un gran número de especies de animales y plantas con carácter endémico. Actualmente muchas de estas especies, en particular las suculentas, se han visto amenazadas debido a que han sido comercializadas en diferentes partes del mundo, en donde existe una gran afición por sus formas y colores exóticos. Esto ha tenido como consecuencia una gran demanda de estas plantas, propiciando muchas veces la creación de negocios clandestinos dedicados a la extracción y venta de ejemplares, muchos de ellos de especies en peligro de extinción, que por lo regular son muy cotizadas.
Otra de las fuertes amenazas a los ecosistemas de la región de Zapotitlán Salinas es el sobrepastoreo. Debido a las limitaciones del clima y de los recursos disponibles (tipo de vegetación y agua) para la crianza de ganado mayor, en esta zona se ha favorecido mayoritariamente la cría de ganado caprino. Este tipo de ganado tiene requerimientos de manutención relativamente bajos, puesto que se alimentan ramoneando los arbustos y pastos que encuentran a su paso, generalmente obteniendo agua a partir del mordisqueo de plantas suculentas. Esto trae como consecuencia la destrucción de muchas plantas suculentas de lento crecimiento, que tardan muchos años en recuperarse. Además, el paso de los chivos destruye muchas plantas jóvenes, impidiendo su establecimiento.
Un último factor producto de las actividades humanas que ha contribuido de manera importante a la pérdida de ecosistemas naturales ha sido el cambio en el uso del suelo; es decir, el uso para fines productivos (como la agricultura, la ganadería, la minería, etc.) de tierra que antes se encontraba en estado natural. Esto se lleva a cabo mediante el desmonte de vastas áreas naturales con la finalidad de convertirlas en zonas de cultivo o, en su defecto, en zonas urbanas.

• Vinculo. Presentación.

Paisaje Árido. Zapotitlán Salínas

Fuentes

Desierto. (2016). Retrieved from http://www.revista.unam.mx/vol.1/num2/sabias/paisajes/desierto.html

Fernandez, Antonio. (2015), Iniciación a la Geografía, Madrid, 1.ª edición, Ed. Universitaria Ramón Areces. 

Julivert, Manuel, (2003), El Sáhara : Tierras, pueblos y culturas, Universitat de València.

Magaña Rueda, Patricia. (2006). La vida en los desiertos mexicanos. Ciencias 84, octubre-diciembre, 76-78. [En línea]. 

Tarbuck, E., & Lutgens, F. (2010). Ciencias de la Tierra. Una introducción a la geología física. (8th ed., pp. 162 - 165). Madrid: Miguel Martín - Romo.

Toledo, A. A. A., Valdés, M. T. V., & Santiago, J. R. (2001). Las plantas de la región de Zapotitlán Salinas, Puebla. Instituto Nacional de Ecología.

Zúñiga, F. B. (1999). Introducción al estudio de la contaminación del suelo por metales pesados (Vol. 1). Uady.

http://www.revistaciencias.unam.mx/en/51-revistas/revista-ciencias-84/310-la-vida-en-los-desiertos-mexicanos.html