El contenido de agua en el suelo: su importancia
Adolfo Campos Cascaredo
El suelo y el agua son dos recursos cruciales que directa o indirectamente afectan nuestras actividades cotidianas. El suelo es un material poroso y el agua se almacena y fluye en la red conectada de poros (Figura 1). El arreglo físico del espacio poroso del suelo influye en la actividad biológica del suelo (por ejemplo en el crecimiento de las raíces) y afecta a muchos procesos importantes, por ejemplo la absorción de nutrientes por las plantas.
En el momento en que el agua llega a la superficie del suelo, ya sea por precipitación o por el riego artificial, se infiltra en el suelo por gravedad; de esa manera el agua llena progresivamente todos los poros del suelo, grietas y fisuras, alcanzando así su máxima capacidad para almacenar agua. En este caso, el agua de lluvia ya no podrá almacenarse en el suelo, pero podrá utilizarse para la recarga de los arroyos o ríos y de esta manera contribuye en el mantenimiento de los caudales ecológicos de los cuerpos de agua superficiales (Figura 2). El movimiento del agua a través del suelo se produce más rápido en poros grandes como grietas, fisuras y macroporos (> 75 μm) del suelo. En estas condiciones, las moléculas de agua no están unidas a las partículas de la matriz del suelo, lo que resulta en un flujo rápido a través de la columna de suelo, transportando productos químicos y coloides en solución (por ejemplo minerales disueltos y sustancias orgánicas) a los mantos acuíferos. En el momento que se interrumpe la entrada de agua (lluvia o riego artificial) al suelo, el aire comienza a reemplazar al volumen de agua que drena al manto freático desde los poros grandes del suelo. Los poros más pequeños, mesoporos (30-75 μm) y microporos (5-30 μm) permanecen llenos de agua, como resultado de la atracción de las moléculas de agua por las partículas de la matriz del suelo, siendo esa atracción mayor que la fuerza de gravedad. La fuerza de atracción de la matriz del suelo es la que determina la capacidad del suelo para retener agua. Así que, cuanto mayor es la capacidad para almacenar agua, más puede actuar el suelo 
como depósito de agua para la realización de las funciones de la planta y del ecosistema en general. El agua que se encuentra en el espacio capilar no está sujeta a la fuerza de gravedad, por lo que no drena, sin embargo puede perderse del suelo por evaporación a través de los efectos de la temperatura y el viento, y por el proceso de transpiración de las plantas. El agua que se libera del suelo a la atmósfera por estos procesos (evaporación y transpiración), teóricamente corresponde al agua disponible para las plantas. Como el aire reemplaza progresivamente el agua del espacio poroso, el suelo se seca y el agua restante es retenida cada vez con mayor fuerza por la matriz del suelo (Figura 3). En este momento la influencia de la fuerza capilar sobre las moléculas de agua disminuye y es reemplazada por la fuerza de adsorción de la matriz del suelo. La cantidad, el tamaño y el arreglo de los poros del suelo, y el área de la superficie específica de las partículas del suelo son las principales variables que determinan la capacidad del suelo para la retención y la percolación del agua dentro de la columna de suelo.
El contenido de agua del suelo es una variable crucial del sistema climático. Los intercambios entre el suelo y la atmósfera están regulados por las variaciones del contenido de agua del suelo y la evapotranspiración, en donde el agua convertida en vapor se libera a la atmósfera para formar nubes. El proceso de evapotranspiración produce una reacción negativa en la temperatura local por el consumo de energía, amortiguando los extremos de calor y regulando las ondas de calor. El proceso de evapotranspiración continúa hasta el estado seco del suelo. En este momento (estado seco del suelo), los aumentos de temperatura que se presenten no podrán ser amortiguados por ningún incremento posterior en la 
evapotranspiración. Esto nos explica por qué una restricción en el intercambio de agua entre el suelo y la atmósfera, por la impermeabilización (zonas urbanas) del suelo, puede dar lugar a un aumento masivo en la temperatura. El sellado del suelo (Figura 4) es el revestimiento de la superficie del suelo por la construcción de edificios o por el uso de material impermeable como asfalto, hormigón, etc. El sellado del suelo modifica el balance natural del agua y afecta drásticamente la capacidad de infiltración del suelo y la evapotranspiración en general. Con el sellado, el agua ya no se infiltra más en el suelo, situándose la tasa de infiltración en 0%, ocasionando inundaciones, principalmente en las ciudades. El contenido de agua del suelo es un elemento estructurador de la biodiversidad, por ejemplo especies vegetales desarrollan adaptaciones específicas en hábitats bajo condiciones extremas, tales como desiertos y humedales.
Referencias recomendadas
- Hirschi M., Seneviratne S. I., Alexandrov V., Boberg F., Boroneant C., Christensen O. B., Formayer H., Orlowsky B., Stepanek P. 2011. Observational evidence for soil moisture impact on hot extremes in southeastern Europe. Nature Geoscience 4: 17-21.
- Seneviratne S. I., Corti T., Davin E. L., Hirschi M., Jaeger E. B., Lehner I., Orlowsky B., Teuling A. J. 2010. Investigating soil moisture-climate interactions in a changing climate: A review. Earth-Science Reviews 99: 125-161.
Figuras
Figura 1.Almacén y flujo de agua en la red de poros del suelo. Esquema: Darío.
Figura 2. Flujo de energía y de nutrientes en los ecosistemas de los arroyos. Foto: A. Campos
Figura 3. En condiciones de sequía, el espacio poroso del suelo es ocupado por aire. Esquema: Darío.
Figura 4. El sellado del suelo incrementa la escorrentía del agua superficial. https://blog.temboo.com/soil-moisture.
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- Colombofilia: el arte de criar palomas de carreras
- Polinizadores y producción agrícola en Veracruz
- Las cueclas: coloridas, hermosas y nutritivas
- Respirar bajo el agua: insectos
- El príncipe sapo en peligro de extinción
- A 10 años del huracán Karl
- Los helechos invasores en Veracruz
- Hongos comestibles contra bacterias patógenas
- Vivienda resiliente con prefabricados de bambú
- Insectos enfermos - los microorganismos que matan a los bichos
- Ciénegas y pantanos ¿útiles o inútiles?
- Expedición virtual al interior de la naturaleza
- De escarabajos, colores, ADN y evolución
- Los polifacéticos hongos anamorfos
- Fungicultura por hormigas
- Los escarabajos frailecillos
- Cecilias: ¿Lombriz, serpiente o desliz... de la naturaleza?
- Lateralidad y el mundo al revés
- Una salud
- Controlando el muérdago en CDMX
- Alimentos funcionales
- ¿Sabias que las plantas también tienen tumores?
- Montañas + bosques = provisión y aseguramiento de agua
- Bacterias, aliadas de la agricultura
- El fin de los tiempos
- ¿Obesidad y Diabetes?... ¡Algas al rescate!
- El escarabajo africano, ¿migrante o invasor?
- Humedales flotantes y cambio climático
- Integridad ecosistémica y salud humana: el caso de las enfermedades transmitidas por insectos
- ¿Reforestar o restaurar ecosistemas?
- El Jardín Botánico Fco. Javier Clavijero y la colección nacional de cícadas
- Escarabajos ambrosiales: demografía y cambio climático
- Arrecifes coralinos
- Insectos Trips: los vemos en cada flor
- La percepción socioambiental de la vida silvestre
- Diversidad faunística del desierto chihuahuense
- Árboles fuera del bosque recursos forestales en el futuro
- Transmisión y especificidad de muérdagos
- La encrucijada de los insectos en el Antropoceno
- Nuevas especies vegetales, riesgos y alternativas
- La nueva era de los fertilizantes
- El polen y las abejas: una relación más compleja de lo que aparenta
- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
- Globalización y biodiversidad: especies exóticas invasoras
- ¿Bichos para la cena?
- Los murciélagos no son los villanos en el drama del Coronavirus
- El águila real y el pastizal
- Importancia de conocer y conservar a los anfibios
- Los escarabajo del estiércol en la mitología humana
- Caminando entre verdes oportunistas
- El reloj de los mamíferos
- Zoológicos: esfuerzos incomprendidos conservando fauna
- Diversidad y madrigueras de roedores
- Colecciones biológicas en Veracruz
- El agua de la Cuenca Alta de la Antigua
- El silencio de la humanidad y la reaparición de la fauna silvestre
- Toritos cavadores del suelo
- ¿De dónde vienen las plantas?
- Biotecnología aplicada en la acuicultura
- Comunicación química planta – bacteria
- Nudibranquios: Criaturas de fantasía
- Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza
- La función secreta de las alas en las moscas de la fruta
- La cacerolita de mar
- La vida de los escarabajos entre luz y oscuridad
- Seguridad alimentaria: Nuestras soluciones están en la naturaleza
- Los microRNAs, orquestadores de las respuestas de defensa de las plantas
- Refugios cavernícolas, importantes en la conservación de los murciélagos
- Los perfumes de las bacterias
- La planta madre del jitomate, un aporte ancestral
- Diversidad de haemosporidios en Aves de Isla Socorro
- México, pueblo que come hongos, especies silvestres y cocina nacional
- Información básica y recomendaciones de manejo de mascotas ante el COVID-19
- COVID-19 lejos de mi casa
- Coronavirus confronta escasez de agua
- Los cafetales bajo sombra brindan mucho más que café
- Nuevo estudio muestra la vulnerabilidad de las ciudades mexicanas ante COVID-19, la sobrecarga de sus sistemas públicos de salud y la importancia del distanciamiento social
- El biocontrol en la era del miocrobioma
- ¿Es una buena idea invertir en salud y ciencia?
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- Solidaridad hídrica frente al COVID-19
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- Diversidad filogenética: más allá del número de especies
- Sustrato orgánico para el crecimiento vegetal
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- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
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- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
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- Energía del océano como alternativa
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- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
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- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
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- Un día para salvar anfibios
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- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
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- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
- Persistencia de fauna silvestre en paisajes modificados de Veracruz
- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
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