L'edafogènesi

Defineix sòl des del punt de vista edafològic i raona per què es considera un recurs pràcticament no renovable a escala d'una vida humana.

Diferencia roca mare, regòlit i sòl, i ordena'n l'aparició durant l'edafogènesi, indicant quin paper tenen els organismes al final del procés.

Enumera els cinc factors de la formació del sòl i explica en una frase com intervé cadascun.

Observa el perfil d'un sòl madur de l'esquema. Anomena els horitzons assenyalats amb els nombres de l'1 al 5 i indica el tret principal de cadascun.

Explica què és l'humus, d'on prové (descomposició de restes vegetals i animals) i per què és la clau de la fertilitat del sòl (nutrients, estructura, retenció d'aigua).

S'analitza al laboratori un perfil de sòl desenvolupat sobre gres quartzític sota un bosc atlàntic humit de coníferes. Les dades analítiques per capes revelen:

• Capa 1 (0-8 cm): pH 3,8; 15 % de matèria orgànica poc descomposada (humus mor); color marró molt fosc.

• Capa 2 (8-25 cm): pH 4,0; quars residual desproveït de recobriments; color cendrós blanquinós; absència gairebé total d'argiles, ferro i matèria orgànica.

• Capa 3 (25-50 cm): pH 4,9; enriquiment massiu en complexos de sesquiòxids de ferro, alumini i humus col·loïdal que cimenten els porus formant agregats densos i vermellosos-negrencs.

• Capa 4 (> 50 cm): Gres meteoritzat amb fissures.

1. a) Dedueix els processos pedogenètics d'el·luviació (lixiviació) i il·luviació que han originat aquest perfil, assigna la nomenclatura normalitzada d'horitzons (A, E, Bhs, C...) a cada capa i identifica el tipus de sòl resultant.
2. b) Explica el mecanisme fisicoquímic pel qual el ferro i l'alumini són solubilitzats a la Capa 2 i què desencadena la seva precipitació i immobilització a la Capa 3.
3. c) Prediu quines pertorbacions patiria aquest sòl si es talés el bosc de coníferes, s'esmenés amb abundant calcària mòlta (CaCO3) i se sotmetés a llaurada profunda.

Compara el sòl que es desenvoluparia sobre granit en un clima humit atlàntic amb el que es forma sobre calcària en un clima mediterrani sec, tenint en compte la roca mare i el clima com a factors.

El pH del sòl depèn en gran part de la roca mare. Compara els sòls desenvolupats sobre calcàries (bàsics) i sobre granits (àcids), i explica què són la vegetació calcícola i la silicícola i com es pot «llegir» la roca mare mirant les plantes.

A la devesa, l'arbre manté la fertilitat del sòl. Explica què aporta l'alzina al sòl (fullaraca, ombra que redueix l'evaporació, arrels profundes que reciclen nutrients) i què li passa al sòl i a la pastura quan l'arbrat desapareix.

Esmenta tres processos de degradació del sòl freqüents a Espanya (erosió hídrica, salinització de regadius, segellament per urbanització, pèrdua de matèria orgànica) i explica breument en què consisteix cadascun.

Explica la diferència entre erosió laminar i erosió en xaragalls o barrancades, quins factors les disparen en els conreus de vessant (pendent, sòl nu, pluges torrencials) i compara dues tècniques de control (bancals o feixes, faixes de vegetació, coberta morta o encoixinat).

En un vessant semiàrid del sud-est peninsular amb un 25 % de pendent sobre margues i esquists, el sobrepasturatge històric ha deixat xaragalls actius («badlands») i un contingut de matèria orgànica inferior al 0,6 %. Per restaurar la zona, un pla municipal proposa fer feixes amb excavadora pesant i plantar immediatament plançons de pi blanc regats amb cisternes.

1. a) Justifica, des del punt de vista edàfic i geomorfològic, per què aquest moviment massiu de terres amb maquinària pesant agreujarà la pèrdua de sòl i el col·lapse estructural a mitjà termini.
2. b) Dissenya una proposta alternativa de bioenginyeria en tres fases successives. Justifica quines mesures físiques toves (biorrulls, feixines, encoixinament o mulching) i biològiques (crostes biològiques, sembra de lleguminoses/gramínies autòctones, micorrizació) aplicaries en cada fase per reiniciar l'edafogènesi abans d'introduir llenyoses tardanes.

En una finca d'olivar en pendent (12 %) amb un horitzó superficial de 25 cm de gruix i densitat aparent d'1,25 g/cm³, es monitoritzen dues estratègies agronòmiques:

• Parcel·la A (no-llaurada amb coberta vegetal permanent de gramínies i lleguminoses segada mecànicament): erosió mitjana registrada d'1,1 t/(ha·any).

• Parcel·la B (llaurada tradicional amb passades periòdiques de cultivador i aplicació d'herbicides per mantenir el sòl nu): erosió mitjana registrada de 22,5 t/(ha·any).

La meteorització natural de la roca mare en aquesta conca genera nou sòl a un ritme de 0,15 mm/any.

1. a) Converteix la taxa de formació natural de sòl a unitats de t/(ha·any) i determina el balanç net anual de sòl (t/ha) a cadascuna de les parcel·les.
2. b) Calcula quants anys trigarà la Parcel·la B a perdre completament els seus 25 cm de sòl fèrtil deixant aflorar el substrat estèril.
3. c) A partir dels resultats, rebat la idea generalitzada que «el sòl es regenera sol i la llaurada contínua aireja la terra sense conseqüències a llarg termini».

En un vessant amb un 18 % de pendent dedicat al cultiu d'ametller, es quantifica una taxa erosiva mitjana de 16 t/(ha·any) a causa del manteniment del sòl sense cobertura vegetal. La densitat aparent del sòl és d'1,3 g/cm³ i l'horitzó A presenta un gruix mitjà residual de 15 cm. La taxa mitjana d'edafogènesi en aquest entorn calcari semiàrid és de 0,2 mm/any.

1. a) Determina si el sistema es troba per sobre o per sota de la taxa d'erosió tolerable (factor T). Per a fer-ho, calcula la formació natural de sòl en t/(ha·any) i obtén el balanç net anual.
2. b) Calcula en quants anys desapareixerà completament l'horitzó A fèrtil si es manté la gestió actual.
3. c) Dissenya una proposta de gestió agroecològica que combini una tècnica mecànica i una tècnica biològica per a reduir l'erosió per sota de la taxa de renovació natural, justificant com interactua cadascuna amb l'energia cinètica de les gotes de pluja i la velocitat del flux d'escorrentia.

Per ampliar un parc tecnològic de 40 hectàrees, un ajuntament debat entre dues ubicacions:

• Terreny 1: Plana al·luvial amb sòl profund de Classe I (Fluvisol), alta capacitat de retenció d'aigua, 3,2 % de matèria orgànica i permeabilitat moderada (capacitat d'infiltració: 25 mm/h).

• Terreny 2: Abocador segellat i esplanada industrial en desús sobre flysch degradat sense sòl estructurat.

L'equip redactor argumenta que el Terreny 1 és pla i abarateix els fonaments en un 25 %.

1. a) Avalua l'impacte hidrològic: davant d'una tempesta torrencial (DANA) de 80 mm caiguts en 2 hores, calcula el volum aproximat d'aigua d'escorrentia superficial generat al Terreny 1 si s'asfalta (coeficient d'escorrentia = 0,90) enfront del que s'infiltrava en el seu estat natural inicial. Dedueix les conseqüències per a les inundacions aigües avall.
2. b) Analitza dos serveis ecosistèmics irremplaçables que s'extingirien de manera irreversible al Terreny 1 i que amb prou feines patirien minva al Terreny 2.
3. c) Justifica des de la termodinàmica dels sistemes edàfics per què el segellament artificial per formigó i asfalt és una degradació de molta més irreversibilitat que l'erosió severa.