CONTENIDO DE CARBONO ORGANICO DE LOS SUELOS DEL URUGUAY

Artigas Durán & Alvaro Califra[1]

 

En esta página se presenta información sobre el contenido de carbono orgánico de los suelos (COS) y su distribución territorial. La base cartográfica empleada para los cómputos de COS es la Carta de reconocimiento de Suelos del Uruguay[2] y su memoria explicativa que incluye información morfológica y analítica de perfiles representativos de las 99 unidades delineadas en el mapa. La información analítica aportada por este documento se complementó con la de diversos estudios de suelos locales o regionales, en diferentes áreas del país, recopilados por Durán.[3] Las unidades del mapa básico son asociaciones de suelos, pertenecientes a Grandes Grupos tanto similares como muy diferentes. Para los cómputos se consideraron los suelos dominantes y asociados de cada unidad cartográfica y el contenido de COS de cada una se ponderó según la proporción ocupada dentro de ella por cada suelo. En las asociaciones con rocosidad significativa se descontó de la superficie total la ocupada por afloramientos rocosos, sobre la base de la información aportada por la fuente de los datos.

 

En este texto, los suelos del mapa base se redefinen en términos de la clasificación de suelos de EE.UU. (Soil Taxonomy, 1999) para facilitar la comprensión de los resultados obtenidos, por ser esa taxonomía una de las de uso más difundido fuera del Uruguay. El nivel taxonómico manejado es el de Gran Grupo de suelos.

 

El COS se determinó en todos los casos por el método de Walkley – Black (oxidación con K2Cr2O7 y H2SO4, sin aplicación de calor exterior). La densidad aparente (DAp) se estimó mediante el modelo desarrollado por Fernández [4] cuando no existían medidas directas de dicho parámetro, lo que es la situación para la mayoría de los perfiles considerados. Los valores medidos de DAp se determinaron casi siempre con muestreadores cilíndricos y el volumen utilizado en el cálculo corresponde al obtenido con el contenido de agua en el suelo al que se alcanza la máxima expansión, si esta ocurre. En un número menor de perfiles la DAp se determinó en agregados imperturbados, con un contenido de humedad en equilibrio con una succión de 33 KPa (Soil Survey Laboratory, Departamento de Agricultura de EE.UU.[5]). La comparación de los valores medidos de DAp con los estimados por el método de Fernández demostró que las diferencias observadas eran mínimas, ratificando la confiabilidad del modelo.

 

Se computaron los contenidos de COS hasta 1 m, 20 cm y 50 cm de profundidad en todos los suelos y se elaboraron mapas de distribución del COS hasta 1 m y 20 cm de las unidades del mapa básico de suelos, agrupadas por rangos de contenido de C.

 

 

Carbono orgánico hasta 1 m de profundidad

 

El cuadro 1 muestra los rangos definidos de COS, el número de asociaciones de suelos de la carta básica en cada rango y la superficie ocupada, en hectáreas y en porcentaje sobre la superficie total del Uruguay.

 

Cuadro 1. Número de unidades del mapa de suelos agrupadas por rango de contenido de C  orgánico hasta 1 m de profundidad y área ocupada por cada rango.

Rango de C

(Kg m-2 1 m-1)

Número de unidades del mapa

Superficie

Hectáreas

Porcentaje

< 2

1

25.653

0,15

2 – 4

1

39.763

0,23

4 – 8

9

1:983.496

11,72

8 – 12

35

5:873.649

34,71

12 – 16

26

4:712.398

27,85

16 – 20

17

3:279.627

19,38

> 20

8

1:005.879

5,94

Total

97*

16:920.465

100,00

* Para dos unidades de la carta de suelos, que ocupan 20.523 ha  no se dispone de información analítica.

 

Los suelos con menos de 2 Kg m-2 m-1 de COS – una sola asociación - son Quartzipsamments desarrollados sobre dunas arenosas modernas que ocurren como una franja delgada y discontinua a lo largo del litoral platense y atlántico, que no alcanza al 0,2% del territorio.

 

En el rango de 2 a 4 Kg m-2 m-1 de COS – también una sola unidad de poca extensión – ocurren mayormente Dystrudepts con contacto lítico poco profundo, desarrollados sobre areniscas en el centro del país. El espesor total de estos suelos es mucho menor de 1 metro.

 

Los suelos con 4 a 8 Kg m-2 m-1 de C ocupan una superficie de casi 2 millones de ha y son más heterogéneos que los de los de menor C. El rango incluye mayormente asociaciones en que dominan suelos pobre o algo pobremente drenados (Argialbolls, Endoaquolls, Albaqualfs y Natraqualfs) junto a otros de poca profundidad (Dystrudepts) a menudo asociados a fuerte rocosidad, y Argiudolls, Hapludalfs y Hapludults de profundidad variable y normalmente de textura franco arenosa en el horizonte superficial. Los Udolls en este rango son en su mayoría poco profundos y, localmente sobre la costa atlántica, ocurren algunos Quartzipsamments similares a los del rango de menos de 2 Kg m-2 m-1 de C.

 

El rango de 8 a 12 Kg m-2 m-1 de COS, que es el de mayor extensión (5,9 millones de ha), incluye Hapludalfs, Hapludults y Argiudolls, también franco arenosos en el horizonte A, otros Udolls franco limosos de profundidad escasa a moderada, algunos suelos pobre o algo pobremente drenados (Argialbolls, Argiaquolls, Albaqualfs y Natraqualfs) y otros con contacto lítico poco profundo (Hapludolls, Eutrudepts, Dystrudepts y Udorthents).

 

Los suelos con 12 a 16 Kg m-2 m-1 de COS ocupan 4,7 millones de ha y son en su mayoría Argiudolls franco arcillo limosos o franco arcillosos y Hapluderts, a los que se agregan Hapludalfs franco limosos o franco arcillo limosos y algunos pocos Aquolls.

 

El rango de 16 a 20 Kg m-2 m-1 de COS incluye Argiudolls franco arcillosos o franco arcillo limosos y Hapluderts, junto a algunos Aquolls franco arcillosos o arcillosos. Son suelos profundos o moderadamente profundos que ocupan casi 3,3 millones de hectáreas.

 

Los suelos con más de 20 Kg m-2 m-1 de COS ocupan muy poco más de 1 millón de ha y son exclusivamente Argiudolls franco arcillo limosos o franco arcillosos y Hapluderts. El límite superior de este rango, conforme al conocimiento disponible en la actualidad, es de 25,7 Kg m-2 m-1 de COS. Este contenido, el más alto conocido en el país, corresponde a un Hapludert.

 

 

En el mapa Nº 1 adjunto, se muestra el contenido de COS en Kg m-2 m-1 de las unidades de la carta básica de suelos agrupadas en los rangos indicados.

 

Del punto de vista taxonómico se concluyó, según la información procesada, que los Hapluderts son los suelos de mayor contenido de COS: 20 Kg m-2 m-1 en perfiles profundos (depresión del gilgai), con un coeficiente de variación de 21 por ciento. En Hapluderts de espesor escaso (elevación del gilgai) el contenido de COS alcanza a la mitad de dicho valor aproximadamente y el coeficiente de variación es de 23 por ciento. Numerosos Vertisoles del norte del país, sobre substrato basáltico, presentan un perfil de espesor uniforme en ambas partes del gilgai, de 1 m o más de profundidad.

 

En los Argiudolls y en los Hapludolls – mucho menos frecuentes que los Argiudolls – el contenido de COS es en promedio de 15,5 Kg m-2 m-1, con un coeficiente de variación de 27 por ciento, con lo cual estos suelos son los de mayor contenido de C, luego de los Vertisoles profundos. Los Argiudolls y Hapludolls más ricos en C se clasifican en su mayoría como Subgrupo Vertic, en tanto que los de contenido menor pertenecen a Subgrupos Typic, Abruptic u Oxyaquic y a veces Lithic.

 

Los Argialbolls poseen alrededor de 13 Kg m-2 m-1 de COS pero el número de perfiles analizados es insuficiente para precisar la magnitud de la variabilidad alrededor de dicho valor medio.

 

Los Hapludalfs y Hapludults del Uruguay son en su mayoría suelos profundos o muy profundos, de textura franco arenosa a arenoso franca en el horizonte A, que posee normalmente un espesor de 40 a 80 cm, y textura franco arcillo arenosa o arcillo arenosa en el horizonte argílico. En estos suelos, el contenido medio de C es 9,5 de Kg m-2 m-1 - el menor para suelos profundos y bien desarrollados en el país - y el coeficiente de variación es de 22 por ciento.

 

Los Quartzipsamments son los suelos de menor contenido de C por su extrema juventud, la escasa vegetación y la fuerte mineralización de los residuos orgánicos que impide el enriquecimiento del suelo en materia orgánica.

 

No es suficiente el número de suelos analizados para dar valores estadísticamente válidos de los contenidos medios de COS en el caso de Aquolls, Aqualfs, Udepts y Orthents, lo que es aún más limitante en el nivel de Grandes Grupos dentro de esos Subórdenes. De todas maneras, puede señalarse que los Argiaquolls y numerosos Endoaquolls son de alto contenido de C, mayor que en casi todos los Aqualfs y sin duda que en los Orthents que poseen siempre un contacto lítico muy poco profundo.

 

Carbono orgánico hasta 20 cm de profundidad

 

En el mapa Nº 2 adjunto, se muestra el contenido de COS expresado en Kg m-2 20 cm-1, para lo cual las unidades de la carta básica de suelos se agruparon también en rangos. El cuadro 2 muestra dichos rangos de COS, el número de asociaciones de suelos de la carta básica en cada rango y la superficie ocupada, en hectáreas y en porcentaje sobre la superficie total del Uruguay.

 

Cuadro 2. Número de unidades del mapa de suelos agrupadas por rango de contenido de C  orgánico hasta 20 cm de profundidad y área ocupada por cada rango.

Rango de C

(Kg m-2 20 cm-1)

Número de unidades del mapa

Superficie

Hectáreas

Porcentaje

< 2

4

311.434

1,84

2 – 4

20

2:773.453

16,39

4 – 6

29

5:373.517

31,76

6 – 8

32

5:917.722

34,97

> 8

12

2:544.338

15,03

Total

97

16:920.465

100,00

* Para dos unidades de la carta de suelos, que ocupan 20.523 ha  no se dispone de información analítica.

 

Las unidades cartográficas con menos de 2 Kg m-2 de C en los primeros 20 cm – asimilables a la capa arable del suelo – son solamente 4 y ocupan un área menor, de poco más de 310.000 ha.

 

En el rango de 2 a 4 Kg m-2 20 cm-1 el número de asociaciones de suelos aumenta fuertemente a 20 y lo mismo ocurre con la superficie ocupada, próxima a 2,8 millones de hectáreas.

 

Los rangos de 4 a 6 y de 6 a 8 Kg m-2 20 cm-1 de C incluyen unas 30 asociaciones cada uno y las área ocupadas por cada uno de los rangos es también bastante similar, del orden de 5,4 y 5,9 millones de hectáreas respectivamente. Más del 65% de la superficie del país posee suelos en esos rangos de COS.

 

El rango de suelos de mayor contenido de C (>8 Kg m-2 20 cm-1) incluye 12 asociaciones de suelos que se extienden en una superficie de 2,5 millones de hectáreas.

 

De lo expuesto se concluye que la capa arable de la mayoría de los suelos del Uruguay es de alto contenido de materia orgánica, constituyendo un sumidero importante de CO2 pero que puede ser a su vez una fuente también importante de emisión de CO2 si se maneja inadecuadamente.

 

Con relación a la distribución en el perfil, los datos disponibles para Grandes Grupos con información suficiente para extraer conclusiones de valor estadístico indican que en los suelos profundos, los 20 cm superficiales contienen aproximadamente el 40 - 45% del COS existente hasta un metro de profundidad. Si se consideran los 50 cm superficiales, dicho valor es de alrededor de 75 – 80%. Estas cifras son válidas para Udolls y Uderts profundos que ocupan áreas muy extensas en el país.

 

En los Hapludalfs y Hapludults – sobre todo los de textura franca arenosa o más liviana en el horizonte A – el COS en los primeros 20 cm es el 30% del contenido hasta 1 m de profundidad y el existente en los primeros 50 cm es el 60% del total. Estos Grandes Grupos constituyen las principales excepciones a la distribución del C orgánico en el perfil y además no poseen casi nunca un perfil isohúmico – como los otros suelos profundos – sino que generalmente muestran un segundo máximo de C en la parte superior del horizonte argílico.

 

Otra excepción a la distribución dominante del COS es la observada en la zona elevada del gilgai lineal de los Hapluderts que lo presentan. En ellos, el solum en la microcresta es de un espesor de apenas 20 a 30 cm sobre el material parental calcáreo y el COS ocurre fuertemente concentrado en la capa superficial del perfil. Con relación al COS existente hasta 1 m de profundidad, 65% ocurre en los primeros 20 cm y 85% en los primeros 50 cm.

 

Finalmente y como conclusión, los cómputos del contenido de COS para los suelos del Uruguay arrojan los resultados expuestos en el cuadro 3.


 

Cuadro 3. Contenido total de carbono orgánico de los suelos del Uruguay

 hasta diversas profundidades (cifras en Petagramos)

Profundidad

Carbono orgánico del suelo (COS)

(Pg)

% del COS a 1 metro

1 metro

2,2

100.0

20 centímetros

1,0

45,5

50 centímetros

1,8

81,8

 

 

Información adicional sobre el contenido de COS en los suelos del país está disponible en: Durán, A. (1998) Contenido y distribución de carbono orgánico en suelos del Uruguay. Agrociencia, Vol. II, Nº 1, Montevideo, pp 37 – 47.



[1] Profesor (Libre) y Profesor Adjunto. Departamento de Suelos y Aguas, Facultad de Agronomía. Montevideo.

[2] MAP/DSF (1979) Carta de Reconocimiento de Suelos del Uruguay a escala 1:1 000 000. Ministerio de Agricultura y Pesca, Dirección de Suelos y Fertilizantes. Montevideo.

[3] Durán, A. (1998) Contenido y distribución geográfica de carbono orgánico en suelos del Uruguay. Agrociencia, Vol. II, Nº 1. Fac. Agron., Montevideo.

[4] Fernández, C. J. (1979) Estimaciones de densidad aparente, retención de agua disponible en el suelo a partir de la composición granulométrica y el porcentaje de materia orgánica. In: Reunión de la Facultad de Agronomía, 2ª, Montevideo. Trabajos presentados.

[5] Soil Survey Laboratory