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Cultivos Tropicales

Print version ISSN 0258-5936On-line version ISSN 1819-4087

cultrop vol.41 no.3 La Habana July.-Sept. 2020  Epub Sep 01, 2020

 

Revisión bibliográfica

Mitos, realidades e incertidumbres sobre la degradación de los suelos Ferralíticos Rojos en Cuba

José Manuel Febles-González1  * 
http://orcid.org/0000-0002-9360-1117

José Miguel Febles-Díaz1 
http://orcid.org/0000-0002-2776-8779

Nelson Moura Amaral-Sobrinho2 
http://orcid.org/0000-0002-5053-7338

Everaldo Zonta2 
http://orcid.org/0000-0001-8106-0504

Ana Victoria Maura-Santiago3 
http://orcid.org/0000-0002-1880-8951

1Centro Investigaciones Marinas. Universidad de La Habana, Calle 16 no.114 e/1ra y 3ra, Miramar. Playa, La Habana, Cuba. CP 10300

2Departmento de Suelos, Universidad Federal Rural de Rio de Janeiro, Seropédica, Seropédica‐Río de Janeiro, Brasil, CEP 23.897‐000

3Facultad de Contabilidad y Finanzas. Universidad de La Habana, Zapata y G, Vedado, Plaza de la Revolución, La Habana, Cuba. CP 10 400

RESUMEN

Actualmente existe un debate global sobre la degradación de los suelos, su magnitud e impacto agroambiental, sobre lo cual, la experimentación a largo plazo aporta criterios cualitativos y cuantitativos respecto a su capacidad de restauración a través del manejo y uso racional. En este contexto, investigaciones realizadas durante los últimos 30 años confirman que la existencia de procesos de degradación en los suelos Ferralíticos Rojos en Cuba tiene una naturaleza multifactorial, dependiente de las condiciones geólogo - geomorfológicas, eventos meteorológicos extremos y la antropogénesis intensiva. Teniendo en consideración estos aspectos, el presente trabajo realiza una revisión de 10 visiones principales, que han limitado el pleno reconocimiento de las modalidades específicas que asume la erosión hídrica y kárstico - erosiva en estas regiones, que revelan la necesidad de adoptar una política para que su protección deje de ser un mito y se convierta en un asunto de Seguridad Nacional. La experiencia muestra que la falta métodos armonizados de vigilancia y transferencia de información, constituye una de las causas que genera incertidumbre sobre el estado de su degradación.

Palabras clave: Incertidumbre; degradación; regiones kársticas; suelo ferralítco rojo

INTRODUCCIÓN

La incertidumbre, es "la imperfección en el conocimiento sobre el estado o los procesos de la naturaleza" 1. Para cualquier disciplina científica es bueno mirar atrás y distinguir lo que se ha logrado, cómo fue hecho y si algo puede aprenderse del pasado. Con relación a la Ciencia del Suelo, no es solo mirar atrás, sino adelante, para que puedan producirse avances centíficos.

Cada día el número de investigaciones y publicaciones edafológicas aumenta en tal proporción, que han perdido su capacidad para obtener conclusiones objetivas a partir de informes científicos, sobre los efectos de uno o más factores objeto de estudio, expresados con amplia incertidumbre debido a que los tamaños de muestra o escala de trabajo son insuficientes 2, modulada por el factor antropogénico en los últimos 300 años de forma tal que se ha planteado una nueva era geológica denominada Antropoceno 3.

En Cuba una generación de edafólogos se está retirando y hay pocas posiciones nuevas creadas, por lo se hace necesario enfrentar este cambio y asegurar el conocimiento con los métodos disponibles para entender y manejar mejor nuestros suelos. Nunca los científicos han tenido tantos problemas pedológicos para investigar como se tienen hoy. Para ello es necesario enfatizar la investigación en regímenes agroambientales de superficies geográficas, a fín de determinar los efectos en una dimensión espacio - temporal donde las regiones kársticas imponen su singularidad.

El estudio de los ambientes geológicos de formación de los suelos Ferralíticos Rojos, se iniciaron durante la tercera década del pasado siglo 4, que marcaron un hito en la pedología cubana y muy especialmente en su geografía. Con posterioridad numerosos investigadores (especialmente en la década de los años ochenta) sustentaron sus tesis de doctorado en temas relacionados con su génesis y geografía lo que denota el incuestionable valor edafológico - patrimonial y singularidad que poseen estos suelos para Cuba 5.

Tomando como referencia investigaciones y artículos publicados por más de tres décadas que revelan los efectos de la morfogénesis kárstica asociada a los suelos Ferralíticos Rojos en la Llanura Kárstica Meridional Habana - Matanzas, el presente trabajo realiza una examen objetivo de los principales resultados que han propiciado ciertos mitos e incertidumbres sobre estos suelos a los que el Instituto de Suelos 6, continúa clasificándolos como "no erosionados", situación sobre la cual resulta imperativo recapacitar para así prevenir la degradación secuencial de los suelos más productivos de Cuba.

Algunos antecedentes necesarios

El término karst es un vocablo utilizado para referirse a la superficie de la tierra cuando las calizas u otras rocas solubles son las dominantes 7. En estos ambientes el relieve se caracteriza por la diversidad de formas negativas como las depresiones tipo dolinas y uvalas, y positivas como las alturas kársticas o “karst de mogotes” con tamaños que varían desde milimétricas como los lapiaz hasta las poljes de grandes extensiones 8,9. Las condiciones básicas para la formación del karst de acuerdo con 10, son tres, el factor litológico, el estructural y el climático. Posteriormente se incorporaron dos factores más, la vegetación y el tiempo de exposición de la roca al intemperismo.

En la actualidad existe un debate global sobre la degradación de los suelos, su magnitud e impacto agroambiental, que sólo podrá resolverse a través de la evaluación sistemática y la experimentación a largo plazo para obtener criterios sobre sus funciones específicas y uso racional 11. Sin embargo, los estudios de la erosión de los suelos en las regiones kársticas resultan muy escazos, dada su singularidad geomorfológica, climática y biogeográfica con fenómenos que ocurren a diferentes escalas espaciales y temporales que pueden abarcar miles de hectáreas o cientos de años 12, que influyen en las estimaciones de la erosión y en la modelación.

El karst cubano se ha desarrollado sobre unidades litológicas de tipo carbonatadas cuya edad varia de pre - Jurásica a Cuaternario, ambos inclusive 13. En él se encuentran las más importantes reservas de agua subterránea, yacimientos de petróleo, importantes minerales útiles y prácticamente las cuatro quintas partes de la población de la nación se sirve o aprovecha de sus recursos naturales 14. En este contexto los suelos Ferralíticos Rojos constituyen una importante categoría por la amplia extensión que ocupan y son predominantes los del Tipo Ferralítico Rojo Lixiviado, que se pueden correlacionar con el Nitisol ródico éutrico 15, donde las diferencias están dadas por el tipo de utilización de la tierra y la distribución de los horizontes.

Mito: Su distribución geográfica solamente en regiones de llanuras

En el archipiélago cubano los suelos Ferralíticos Rojos representan el 23.56 % del fondo de tierras agrícolas a nivel nacional y se distribuyen fundamentalmente en la Llanura Costera Meridional Habana - Matanzas (45 600 km2), así como en la Llanura Calcárea del Oeste de Camagüey (1 800 km2) y aisladamente en las provincias orientales y en Pinar del Río 16. Asimismo también están presentes en menor extensión en ambientes de laderas tipo horst de cimas planas 17 (Figura 1).

Figura 1 Distribución espacial de los suelos Ferralíticos Rojos en las Alturas de Nazareno, provincia Mayabeque, Cuba 

Teniendo en consideración estos aspectos 18, precisó la necesidad de diferenciar al menos tres magnitudes principales del relieve (macro, meso y microrelieve), a las cuales deben quedar referidos el conjunto de procesos que participan en la formación o degradación de la cobertura pedológica, para que las formas kársticas sean reconocibles (escalas 1:5 000; 1:2 500 y mayores), y sean consideradas como manifestaciones que pueden limitar objetivamente la productividad de los suelos Ferralíticos Rojos. La aplicación de métodos geoestadísticos y las técnicas de análisis espacial para tales ambientes, ayudarán en el futuro a resolver algunas de estas dificultades 19.

Realidad: Desconocimiento de la influencia del ambiente geológico

El archipiélago cubano se caracteriza por la manifestación intensa de fenómenos kársticos particularmente las provincias Mayabeque y Artemisa que poseen entre el 80 - 85 % de su territorio karstificado 19, donde son notables las formas exokársticas como dolinas, uvalas y micro valles rellenos generados por la disolución del sustrato carbonatado, dada su capacidad para colectar, transformar o drenar las aguas superficiales y subterráneas 20. A pesar de disponerse de abundante bibliografía sobre la influencia de las rocas madres y cortezas de meteorización, las condiciones geológicas y litoestructurales de la erosión de los suelos en las regiones kársticas han sido en general poco estudiadas (Tabla 1) 21.

Tabla 1 Valores de las tasas de formación de los suelos Ferralíticos Rojos en Cuba  

Características Tasas formación (mm año-1) Referencias
Edad de los eluvios de calizas en la Llanura Sur de las provincias Mayabeque y Artemisa
Derivados de rocas con 10 % de impurezas se necesita un millón de años para alcanzar 15 m de profundidad Derivados de calizas con 1 % de impurezas, se necesitaría unos dos millones de años para alcanzar dos metros de profundidad. 0,05 0,01 22; 23,24

Entre los trabajos clásicos que han considerado este enfoque pueden citarse los realizados por 25 en la Empresa “Ciro Redondo” del municipio Agramonte provincia de Matanzas; 26 en Melena del Sur; 27 en Catalina de Güines; 28 en toda Cuba para determinar las propiedades estructuro - funcionales; 29 en las inmediaciones de una dolina en la región de Quivicán y por 30 en regiones kársticas del occidente de Cuba.

Investigaciones geofísicas realizadas en el polje de San José de Las Lajas confirman la actuación de una serie de complejos procesos internos y externos que han dado lugar a la formación de un modelado particular (Figura 2), en el cual el CO2 de origen biogénico ha sido uno de los factores principales que intervienen en la disolución de las calizas y la generación de procesos de karstificación que tienen lugar a través de innumerables grietas y fisuras con diferentes diámetros (desde capilares hasta de 2 mm de amplitud) y longitudes (hasta de 15 - 20 m), que se difunden espacialmente por todo el macizo kárstico 31.

Figura 2 (a) Dinámica de los procesos kársticos 31 y (b) sondeo eléctrico vertical en dolinas de la polje de San José de Las Lajas, provincia Mayabeque 30). Cuba 

En tanto en las Alturas del Grupo Bejucal - Madruga - Coliseo se observan diferenciadamente en las vertientes y en los sistemas depresiones - cavernas, karst desnudo y parcialmente desnudo que muestran prácticamente todas las características de los relieves de la denudación kárstica 32. La litología es por tanto el factor esencial en estos ambientes, ya que determina la propia existencia e irreversibilidad del proceso kárstico (evolución unidireccional) y modula la casi totalidad de los procesos edafogénicos a través de formas en constante evolución.

Realidad: Degradación de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos

Respecto a la modificación de las propiedades (Tabla 2), los efectos más notables se expresan principalmente a las profundidades de los horizontes de diagnóstico A+B0-50 cm con el descenso progresivo de los contenidos de materia orgánica, aumentos del pH, valores de compactación con umbrales de densidad aparente superiores a 1,34 Mg.m-3, reforzamiento de los procesos kárstico - erosivos, salinización, entre otros, con marcada tendencia a incrementarse, lo cual ha recibido diferentes denominaciones como “formación agrogénica de los suelos” 15,33 y degradación irreversible 34. Según 35,36 el contenido inicial de materia orgánica de estos suelos superaba con amplitud el 10 %, en la actualidad se encuentra entre el 3 - 4 % y al parecer no cesa su decrecimiento, deteriorándose al unísono las propiedades físicas que los caracterizaban 37.

Tabla 2 Comportamiento estadístico de algunas propiedades de los suelos en la Llanura Kárstica Meridional Habana - Matanzas, Cuba 38  

Total de mediciones Valores Desviación estándar
Mínimo Máximo Medio
Ca 229 3,00 62,50 *22,32 13,32
Mg* 229 1,10 50,00 6,14 4,27
P* 229 0,10 901,00 96,16 141,94
CCB 229 4.70 71.75 29,22 15,43
MO 229 0,05 6,90 2,00 1,23
pH (H2O)* 226 5,48 8,32 7,62 0,56
pH (K Cl)* 226 4,96 7,77 6,92 0,60
Da 229 0,92 1,99 1,30 0,18
RP 10 - 15 cm ** 94 0,40 3,80 1,51 0,76
RP 20 - 30 cm ** 89 0,00 3,90 1,91 0,75
RP 35 - 40 cm ** 79 0,33 4,4 1,94 0,75

*Distribución logarítmica ** Expresada en M Pa

Respecto al equilibrio ácido - base (Tabla 3), se destacan en la actualidad los profundos cambios que han tenido lugar a lo largo del tiempo evidenciados en el elevado promedio del pH (7,62) 39. Asimismo 40, ha comprobado este fenómeno de basificación (incremento del pH) y lo ha asociado al cambio climático principalmente al aumento de la temperatura media anual y la temperatura mínima anual registrada en los últimos 20 años, en especial en las áreas destinadas a cultivos varios.

Adicionalmente 41 indican que la alcalinización (actual o potencial) de los suelos en la Llanura Roja Habana - Matanzas obedece también a factores antrópicos, relacionados con el uso durante décadas de aguas bicarbonatadas cálcicas para el riego agrícola.

Tabla 3 Valores promedios del pH en (H2O) por profundidades en suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados, según uso agrícola  

Tipo de perfil Número de perfiles Profundidad (cm)
0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 100
Patrón 6 6,89 6,46 6,18 6,16
Conservado 14 6,79 6,70 6,46 6,47
Cultivado 18 7,19 7,05 6,99 6,83

Es de significar que en más de dos décadas no se han realizados estudios sobre los suelos en Cuba que puedan brindar una información más actualizada sobre estos parámetros. Hay eso sí, una inmensa cantidad de estudios sobre diversos suelos en particular, de los que se podría extraer, después de mucho trabajo de gabinete, esta información 42.

Mito: Los suelos Ferralíticos Rojos no se erosionan

La utilización de nomenclaturas y técnicas de medición diferentes, han generado problemas de comparación y son frecuentes estimaciones de pérdidas disímiles del estado de erosión de los suelos en el país 43. En este contexto, resulta relevante significar, que los métodos e indicadores seleccionados por el Ministerio de la Agricultura 44,45 para determinar el grado de erodabilidad, no han evaluado integralmente los ambientes geológicos de formación, sobrevalorando la profundidad, como el índice de diagnóstico fundamental 46 a partir de una muy somera adaptación de la Clasificación del Soil Survey Staff 47 a las condiciones edafoclimáticas de Cuba, como se evidencia en las Tablas 4 y 5.

Tabla 4 Clasificación del Soil Survey Staff, U.S 

Grado de erosión Pérdidas
Erosión ligera Remoción y arrastre del 25 por 100 de la capa superficial arable (menor de 5 cm)
Erosión moderada Remoción y arrastre del 25 - 75 por 100 de la capa superficial arable (5 - 15 cm)
Erosión severa Remoción y arrastre de más del 75 por 100 de la capa superficial arable y de parte del subsuelo (más de 15 cm)
Erosión muy severa Remoción y arrastre de la mayoría del perfil del suelo

Esto último se expresó en los mapas de erosión actual y potencial elaborado por 48,49 y más recientemente por 32, en que suelos profundos como los Ferralíticos Rojos, son clasificados como no erosionados (100 puntos) 50, mientras que los pocos evolucionados o esqueléticos son clasificados como erosionados.

Tabla 5 Evaluación de las pérdidas de suelos por erosión  

Grado de erosión Pérdidas
Erosión muy leve o nula Pérdidas del horizonte A en un 25 %
Erosión moderada Pérdidas del horizonte A entre un 25 - 75 %
Erosión severa Pérdidas del horizonte A en un 75 % y hasta un 25 % del horizonte B
Erosión muy severa Pérdidas del horizonte B entre un 25 - 75 %

Sin embargo, investigaciones realizadas por 51 en la subcuenca Pedroso - Mampostón con la aplicación del modelo Morgan, Morgan y Finney 52, reportan una remoción promedio hacia las depresiones kársticas entre 13.4 - 17.4 t.ha-1.año-1 que sobrepasan los límites permisibles en términos de erosión (Tabla 6), con un pronóstico de pérdidas para escenarios futuros (período de 25 y 50 años) de 1.07 mm.año-1 del horizonte superficial, que supera los valores de tolerancia propuestos por la USLE 53 y las tasas de formación de suelos derivados de rocas calizas en Cuba 24.

Tabla 6 Pérdidas de suelos en las dolinas aplicando el modelo MMF 52 en las localidades “Rosafé Signet” y “Aljibe” 5  

Escenario 1986 - 2009
C1 (Aparentemente no erosionado)
Dolina Horizonte A (0 - 490 mm)
No. Pérdida de suelo (t ha-1año-1) Pérdida de suelo (mm año-1) C.V. ( %)
1986 1997 2009 Mean 1986 1997 2009 Mean
1 15,957 17,82 17,649 17,227 1,228689 1,37214 1,358973 1,326479 5,97
2 17,631 16,917 20,208 18,46 1,357587 1,302609 1,556016 1,42142 9,37
3 21,357 22,128 23,613 22,554 1,644489 1,703856 1,818201 1,736658 5,08
4 14,847 14,244 14,262 14,442 1,143219 1,096788 1,098174 1,112034 2,37
5 10,011 8,355 11,91 10,345 0,770847 0,643335 0,91707 0,796565 17,19
6 9,39 9,729 10,425 9,876 0,72303 0,749133 0,802725 0,760452 5,34
7 10,686 17,142 12,042 13,894 0,822822 1,319934 0,927234 1,069838 24,5
8 12,024 10,029 12,381 11,566 0,925848 0,772233 0,953337 0,890582 10,95
9 9,012 10,143 10,668 10,142 0,693924 0,781011 0,821436 0,780934 8,34
10 10,725 11,514 12,306 11,58 0,825825 0,886578 0,947562 0,89166 6,82
11 16,068 20,226 19,419 18,885 1,237236 1,557402 1,495263 1,454145 11,67
12 13,038 13,077 14,319 13,548 1,003926 1,006929 1,102563 1,043196 5,38
13 16,653 18,12 18,816 17,97 1,282281 1,39524 1,448832 1,38369 6,14
14 10,275 11,628 13,038 11,814 0,791175 0,895356 1,003926 0,909678 11,69
15 --- --- 14,073 --- --- --- 1,083621 --- ---
16 --- --- 36,897 --- --- --- 2,841069 --- ---
Mean 12,329 13,292 13,707 --- 0,949333 1,023484 1,05543 --- ---

Reflexionando sobre estos enfoques 54, propusieron un sistema integrador de métodos cualitativos y cuantitativos (Tabla 7), que permite precisar los agentes principales que intervienen como causas, los componentes del medio geográfico, que participan como factores y que provocan el surgimiento y diferenciación espacial de los procesos y formas erosivas presentes.

Tabla 7 Secuencia metodológica y aportes de los principales métodos de investigación para evaluar la erosión de los suelos en Cuba 

Métodos Descripción para su aplicación
Geográfico - comparativo Caracteriza el ambiente geológico de formación en que transcurren los procesos de pedogénesis - karstogénesis tanto en el contexto actual como paleogeográfico y en sentido más amplio, la dinámica de las propiedades de los suelos bajo diferentes condiciones de uso y manejo.
Descripción de perfiles y toma de muestras de suelos

  1. Selección de perfiles principales y puntos de control en los tercios superior, medio e inferior en las flexuras del microrelieve.

  2. Descripción morfólogo - genética de los horizontes de los suelos.

  3. Toma de muestras por profundidades cada 10 cm. a partir de la superficie hasta la profundidad de los horizontes de diagnóstico erosivo A + B0-50 cm. De ese nivel en adelante cada 20 cm. hasta profundidades nunca inferiores al metro.

  4. Selección en el transepto o toposecuencia de los perfiles con horizontes completos (sin erosión aparente), en calidad de perfiles de referencia o patrones.

  5. Utilización de la nueva Clasificación de los Suelos de Cuba 55.

Morfoedafológico Desde una perspectiva genética permite acceder al medio biofísico tanto en su descripción como en su dinámica, y precisar las fases de los procesos erosivos (incipiente o paroxismal).
Geofísico (sondeo eléctrico vertical) y perfilaje eléctrico En las regiones kársticas permite caracterizar las condiciones morfoestructurales del subsuelo y el grado de desarrollo de los procesos cársicos.
Cartografía temática de factores en el ambiente de un SIG Evalúa de forma cualitativa el riesgo de erosión potencial y actual de la cobertura edáfica.

  1. Método CORINE 56, para la generalidad de los ambientes morfoedafológicos.

  2. Método EVERC 52, para los geosistemas kársticos.

Modelos de erosión

  1. Evalúan cuantitativamente la magnitud de pérdida de suelos.

  2. En dependencia de la disponibilidad de los datos se seleccionarán algunos de los propuestos por la literatura mundial especializada.

  3. En las regiones kársticas en correspondencia con la fase de la morfogénesis kárstica (incipiente o paroxismal), se sugiere emplear el modelo de MMF 57.

Subrayan, además, que en las regiones kársticas no es posible aplicar los mismos métodos, medios y escalas de representación utilizados para otros geoecosistemas, por ello resultaría estratégico que de los 62 polígonos o áreas demostrativas de Conservación de Suelos, Agua y Bosques que el Ministerio de la Agricultura (MINAG) tiene distribuidos por todo el país 58, se estableciera al menos uno en áreas de suelos Ferralíticos Rojos.

Incertidumbre: Los efectos del cambio climático

Las predicciones realizadas en los diferentes escenarios de cambio climático indican que las precipitaciones en Cuba, se incrementarán en algunas regiones, mientras que en otras aumentará la sequía, en una distribución temporal y espacial bastante irregular 6,59-61.

No obstante, en la Llanura Kárstica Habana - Matanzas no existen cambios significativos en las principales variables climáticas (Tabla 8), en especial de la temperatura media superficial y los niveles de precipitaciones promedios, por lo que no resulta concluyente atribuir categóricamente al influjo del cambio climático los procesos de degradación de los suelos 60, aunque sí a la erosividad pluvial asociada a eventos meteorológicos extremos a los que se le adicionan más de 50 años de prácticas agrícolas inadecuadas de explotación de la cobertura edáfica y uso de los recursos de forma irracional, que hace que la productividad de los mismos sea muy vulnerable a las variaciones futuras del clima; la resiliencia dependerá de la magnitud de las amenazas y del acierto en las prácticas de manejo.

Tabla 8 Principales variables climáticas de la Llanura kárstica Habana - Matanzas, Cuba 

Estaciones meteorológicas Referencia (1960 - 1990) Referencia (1991 - 2011)
T max (ºC) T min (ºC) T media (ºC) Prec (mm) T max (ºC) T min (ºC) T media (ºC) Prec (mm)
Stgo de LasVegas 29,6 20,2 24,9 128,3 29,8 20,2 25,0 134,4
Güira de Melena 30,2 19,5 24,9 108,4 30,5 19,7 25,1 133,8
Batabanó 30,2 19,6 24,9 97,70 30,3 19,5 24,9 121,2
Güines 30,2 19,4 24,8 123,8 30,4 19,3 24,9 124,1
Bainoa 29,5 18,4 24,0 116,4 29,7 18,0 23,9 131,9
Bauta 29,4 19,2 24,3 111,0 29,7 19,5 24,6 126,9
Tapaste 29,2 18,9 24,1 126,6 29,4 19,1 24,3 124,8
Melena del Sur 30,6 19,0 24,8 124,9 30,5 19,5 25,0 130,3
Unión de Reyes 30,9 19,8 25,4 110,5 30,8 19,6 25,2 129,5
Jovellanos 30,3 18,7 24,5 126,5 30,7 18,8 24,8 128,1
Jagüey Grande 31,3 18,8 25,1 123,5 31,4 18,7 25,1 128,1
Colón 31,1 19,3 25,2 108,7 30,6 19,3 25,0 126
Media estaciones 30,2 19,2 24,7 117,2 30,3 19,3 24,8 128,3

Por otra parte, si como resultado de la aplicación de una estrategia de manejo, el porcentaje de C se incrementara en tan solo +0,1 %, traería aparejado un aumento en la capacidad disolutiva de las aguas en 1,3 veces (Ecuación 1), cuyas manifestaciones más evidentes resultará la amplitud de las fisuras por corrosión ("cortamiento precoz"), proceso que en los últimos años ha comenzado a experimentar variaciones en respuesta a los estímulos naturales o inducidos 60.

nCaCO3 + (n + 1.3) CH2CO3  (n + 1.3) (Ca2+ + 2HCO3) [1]

En consecuencia, el secuestro de C en áreas kársticas coincidentes con sumideros de CO2 posee un efecto dual, es decir; beneficioso para el suelo y el geoecosistema en general al mitigar futuros efectos del cambio climático (Figura 3), pero que al mismo tiempo incrementa la karstogénesis al acidificarse el medio edáfico, dinámica hasta el presente insuficientemente investigada en Cuba 62.

Figura 3 Proceso que promueve el incremento de carbono en el suelo y la disolución del sustrato carbonatado 61  

Realidad: El avance de la morfogénesis kárstica o karstogénesis

En las localidades investigadas se desarrolla una modalidad erosiva inherente a los suelos Ferralíticos Rojos, denominada erosión subsuperficial, como resultado de su remoción hacia las cavidades kársticas, fenómeno descrito en los trabajos pioneros de 63 en estos territorios. Son frecuentes las cañadas kársticas con valles en forma de "U" y “V” que a modo de barreras geomorfológicas se disponen en sentido transversal al declive general que muestran las vertientes interceptando el escurrimiento, así como los productos de la erosión los cuales por esta vía resultan redistribuidos por toda la región (Figura 4).

Figura 4 Dinámica de los procesos kárstico - erosivos en un espacio interfluvial en la Llanura Kárstica - Merdional Habana - Matanzas. Cuba 

Este efecto "regulador" del flujo superficial resulta con frecuencia uno de los elementos básicos del tejido hidrográfico, donde las formas de absorción y sus elementos componentes ejercen cierto control del escurrimiento superficial y subsuperficial, lo cual coincide con las descripciones de 64,65.

En consecuencia la difusión de los productos de la erosión varía de un sector a otro del espacio interfluvial, en conformidad con las peculiaridades del relieve y la permeabilidad del material sustentador, en unos casos su incorporación será directa en la red de drenaje mientras que en otros son incorporados de forma difusa a la red de cañadas kársticas de "heterogeneidad organizada" donde pueden residir un tiempo prolongado, según los casos, dinámica que diferencian claramente a estas regiones de cualquier otra 66.

Incertidumbre: La resiliencia de los suelos Ferralíticos Rojos

Cuando se pretende describir la situación de los suelos Ferralíticos Rojos en un contexto espacio - temporal, toda revisión transita por los estados de su aptitud que pueden favorecer, limitar o inhibir la resiliencia, ya que resulta un proceso multifactorial, condicionado no solo por las propiedades intrínsecas de la cobertura edáfica, sino dependiente de las condiciones geólogo - geomorfológicas y condiciones de uso 21.

De acuerdo a las tasas seleccionadas para la velocidad de formación de los suelos Ferralíticos Rojos (Figura 5), se renovaría bajo prácticas agrícolas normales el 100 % del horizonte A0 - 490 mm a partir de un perfil de referencia localizado en un área en biostasia a los 50 años, mientras que con el porcentaje de impurezas que posean las calizas se restablecería esa misma profundidad a los 100 y 600 años respectivamente 21.

Figura 5 Resiliencia de los suelos Ferralíticos Rojos en las localidades “Rosafé Signet” y “Aljibe”. Provincia Mayabeque, Cuba 21  

Asimismo una evaluación integral del polje de San José de Las Lajas confirma una evolución del proceso kárstico - erosivo en los últimos treinta años prácticamente imposible de revertir al superar la capacidad de amortiguamiento de los suelos en este peculiar ecosistema, lo que en buena medida ha impedido obtener una visión de conjunto de este problema. En cualquier caso, los ecosistemas kársticos, están sometidos a perturbaciones constantes que dificultan la labor investigativa de la resiliencia. El ignorar o subestimar estos procesos ha propiciado uno de los mitos más ampliamente difundidos de la edafología cubana respecto a la inmunidad de estos suelos a la erosión 62.

Realidad: Relación entre los procesos erosión - sedimentación - contaminación

La cobertura edáfica "archiva" rasgos y propiedades heredadas de fases climáticas y geológicas pasadas, que no están en equilibrio con los procesos edafogénicos actuales 67, ello es particularmente importante en diferentes ambientes (karst llano y de laderas) y niveles de actuación (Figura 6), donde coexisten nexos entre los procesos de sedimentación y contaminación con las manifestaciones de la erosión de los suelos referidos por 68 en el Líbano, 69 en el Suroeste de China y por 70 en los suelos Ferralíticos Rojos de Cuba.

Figura 6 Dinámica de los procesos erosión - sedimentación - contaminación de los suelos por metales pesados en diferentes ambientes. Provincia Mayabeque 70  

Esto ha quedado confirmado en el análisis comparativo de los valores naturales de metales pesados en los principales suelos de las Alturas de Nazareno con respecto a los valores de referencia utilizados internacionalmente (Tabla 9).

Tabla 9 Valores naturales de MP en los suelos en Alturas de Nazareno con relación a los valores de referencia propuestos por la literatura internacional 

Cu Zn Mn Ni Cd Pb Fe Cr
mg kg-1
F.P.R.1 84,0 171,5 2599 161,1 3,1 50,3 28639 90,3
F.R.T.2 129,5 469,1 2725 308,1 11,3 65,4 48120 290,0
P.C.3 44,4 65,9 992 57,7 2,4 44,4 21567 33,2
RQ4 35 60 * 13 0,5 17 * *
Prev.5 60 300 * 30 1,3 72 * *
Inv.5 200 450 * 70 3 180 * *
Fadigas6 2 - 119 6 - 79 * 5 - 35 0,3 - 1,5 3 - 40 * 19 - 65
Holanda7 36 140 * 35 0,8 85 * 100
Mundo8 0,3 - 495 1,5 - 264 80 - 1315 0,7 - 269 0,005 - 2,4 0,5 - 135 * 6 - 80

1Fersialítico Pardo Rojizo;2Ferralítico Rojo Típico;3Pardos con Carbonatos; 4Referencia de calidad 72; 5Prevención e investigación 73;6Valores orientadores de calidad para suelos brasileros 74;7Valores de referencia de suelos holandeses 75;8Rango de concentración de MP en suelos del mundo 76

* Valores no reportados

En esta localidad los suelos Ferralíticos Rojos muestran en áreas poco perturbadas, valores naturales por encima de esos límites 71, lo cual se evidencia en los sedimentos retenidos en las depresiones kársticas, que suelen presentar altas concentraciones de metales pesados desde la propia superficie (nivel 0 - 30 cm), coincidiendo con los resultados obtenidos por 77-79 en la provincia Mayabeque.

En algunos casos estos suelos pueden ser clasificados como "contaminados". Sin embargo, estas concentraciones fueron encontradas naturalmente (áreas poco perturbadas), debido a la presencia de estos elementos en los minerales constituyentes de las rocas coincidiendo con estudios realizados por 71,80 en regiones similares.

Realidad: Desconocimiento sobre las estrategias de conservación de suelos

Las formas de absorción kársticas imponen características peculiares al relieve, de manera que las aguas pluviales cuando escurren lo hacen de forma difusa pero dirigida básicamente hacia el fondo de las diferentes depresiones, al funcionar éstas como niveles de bases locales con microcuencas bien definidas, rellenándose eventualmente con sedimentos cuando el ponor está obstruido o no es funcional, por lo que generalmente se cultivan al desconocer o subvalorar este complejo proceso. Asimismo, no resulta admisible la quema de la vegetación característica o la apertura violenta de las mismas ya que aceleran el proceso kárstico - erosivo 81.

En consecuencia, debe considerarse que las depresiones kársticas poseen una función hidrológica ya que representan las vías de drenaje natural que poseen estas regiones para la evacuación de los excedentes líquidos y productos de la erosión provenientes de superficies automórficas vecinas, por lo que se deberá promover en su área de influencia el laboreo mínimo, la siembra en contorno y las barreras vivas entre otras alternativas de la agricultura de conservación.

Investigaciones desarrolladas 82 en localidades de San José de Las Lajas, sugieren en situaciones muy necesarias rellenar las depresiones con rocas de diferentes diámetros y de una composición químico - mineralógica similar al material pétreo subyacente (Figura 7), de manera que facilite el drenaje de las aguas, pero reteniendo eventualmente las suspensiones sólidas.

Figura 7 Propuesta de estrategia agroecológica para el control de la erosión de los suelos en las cavidades kársticas 

Se estima que la rehabilitación se logrará en un plazo aproximado entre tres a cinco años, en conformidad con las dimensiones de las formas de absorción. Asimismo, se debe aceptar el karst como un proceso natural y geológico con el cual inevitablemente se debe coexistir.

Realidad: Desconocimiento del costo de la erosión de suelos Ferralíticos Rojos

Evaluaciones de las consecuencias económicas de la degradación de los suelos en Cuba (Tabla 10), precisan que el PIB se afecta en $191 millones de dólares en los costos económicos directos y adicionales provocados por los efectos de la erosión de los suelos de las clases I y II a las que corresponden los suelos Ferralíticos Rojos.

Tabla 10 Costo económico de la degradación de los suelos en Cuba a causa de la erosión e impactos medioambientales 83  

Grado de erosión Pérdida de suelo t. ha-1año-1 Área afectada M ha-1 Total de pérdidas Mt ha-1año-1 Costo total pérdida de suelo (USD.ha-1año-1)
Valor x ha-1 USD Total M USD
I Débil 4,2 - 4,8 media 4,5 1 745,4 7854,3 14,12 11 0902,72
II Media 9,0 - 10,8 media 9,9 645,5 6390,45 12,50 79 880,63
Totales Media 95,38

A tenor con estos resultados 84 estimaron en la polje de San José de Las Lajas (Tabla 11), los costos de la pérdida de productividad de los suelos Ferralíticos Rojos por hectárea para escenarios futuros a través de las formas de absorción kársticas (dolinas), mediante la (Ecuación 2) 85

Ci=Pm *yij

Donde:

Ci: es el costo de la erosión por hectárea en el sitio i, Pm: es el precio de mercado por tonelada de producto agrícola y ∆yij es la pérdida de producto en t.ha-1 asociada a la pérdida de centímetros de suelo en el sitio i.

Tabla 11 Pronóstico de pérdidas de suelos en los próximos 50 años mediante el modelo MMF en las localidades “Rosafé Signet” y “Boshmenier - Zenea” 19  

Escenario 1986 - 2009 C1 (Sin erosión aparente) Horizonte A(0 - 490 mm) Escenario año 2034 C1(Erosión moderada) Horizonte A (0 - 221,50 mm) Escenario año 2059 C1(Erosión severa) Horizonte A (0 - 39,48mm)
Y (mm año-1) Y (cm año-1) Y (mm año-1) Y (cm año-1)
268,52 26,80 450,52 45,00

El eje vertical (Figura 8) muestra el costo por hectárea y el horizontal, los centímetros de suelo erosionados Para el escenario I (1986 - 2009) se obtuvo (15 años) = 0.11 cm año-1 de suelo erosionado, superior al método de lotes de escurrimiento, pero aún en el rango conservador estimado por SAGARPA de 0.15 t.ha-1. Sin embargo, para los escenarios II ( 2 (25 años) = 1.08) y III ( 3 (50 años) = 1.80), las magnitudes de pérdidas interceptan el escenario crítico con el máximo de 0,300 t.ha-1. La combinación de ambas estimaciones determina que los costos por pérdida de productividad estén en un rango de USD $16,2 a USD $32,4 ha-1, mientras que el costo de reemplazo de los nutrientes perdidos asciende a USD $22,1 ha-1 con marcada tendencia a incrementarse.

Figura 8 Costos por hectárea bajo dos escenarios de pérdida de productividad por centímetro de suelo erosionado 

Considerando el escenario conservador (donde un cm de suelo erosionado ocasiona la reducción de 150 kg en el rendimiento), el costo total de ambas localidades asciende a USD $ 44 921,54 lo cual corresponde a un valor de $16,2 USD ha-1. Con el escenario crítico (donde poco más de un cm de suelo erosionado ocasiona la pérdida de 300 kg) el costo asciende a USD $ 89 843, 089 o bien $32.4 USD ha-1.

Si bien “.. debemos estar conscientes de que rara vez (si es que nunca) se conocerá a ciencia cierta el valor económico total de algo..” (86) , una apreciación más completa del valor de los suelos requiere de estudios que enfaticen sobre los diversos servicios ambientales otorgados por éstos, más allá de la producción.

CONCLUSIONES

  1. La Ciencia del Suelo en Cuba debe aplicar definitivamente los resultados obtenidos por más de 50 años en la determinación de las modalidades específicas que asume la erosión de los suelos Ferralíticos Rojos, para que su degradación deje de ser un mito y convertirse en un asunto Seguridad Nacional.

  2. Los resultados de las investigaciones de los suelos Ferralíticos Rojos en las regiones kársticas ponen en evidencia, que la falta de métodos armonizados de vigilancia y transferencia de información, constituyen una de las causas que provoca la persistencia de la incertidumbre sobre el estado de la degradación y estrategias de protección que se deben aplicar a estos suelos en Cuba.

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Recibido: 16 de Abril de 2019; Aprobado: 08 de Abril de 2020

*Autor para correspondencia: febles@rect.uh.cu; jmifebles@cim.uh.cu

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