De la observación al modelo: aportes desde la física de suelo para comprender la complejidad de un sistema dinámico

Abstract

El contexto climático actual es hoy en día el mayor desafío ambiental y social a nivel global. La gran variabilidad climática expone a los sistemas productivos a eventos extremos como sequías prolongadas, olas de calor, lluvias torrenciales e inundaciones, que amenazan la productividad y su sustentabilidad. El suelo es un componente fundamental, sino el más importante, del ecosistema terrestre ya que es quien permanentemente interactúa con la atmósfera, regulando los flujos de intercambio de agua, gas y energía. Al mismo tiempo, el suelo es un ecosistema con una enorme diversidad biológica sensible a la variación de los parámetros climáticos. Sin embargo, el rol clave que juega el suelo, en especial su estructura (entendida como el conglomerado de partículas minerales primarias, en arreglos secundarios como agregados o pedones), es por lo general ignorada en los sistemas de producción agrícola y prácticamente no es tenida en cuenta en la toma de decisiones o en el desarrollo de estrategias de mitigación a eventos climáticos extremos. Una de las principales razones es su extrema complejidad, ya que involucra procesos hidrológicos, biológicos y biogeoquímicos, lo que hace que la estructura del suelo sea difícil de conceptualizar y de evaluar cuantitativa y funcionalmente. Al mismo tiempo, la estructura del suelo y sus propiedades hidráulicas relacionadas son altamente variables, tanto en el tiempo como en el espacio. Es así como hasta el día de hoy existe una importante brecha de conocimiento en la descripción del suelo como un sistema multidimensional que tenga en cuenta su heterogeneidad temporal y espacial, integrando la compleja interacción de diferentes procesos y factores externos. La presente ponencia propone evaluar la variación temporal de las propiedades hidráulicas en suelos agrícolas bajo distintos manejos (siembra directa versus labranza convencional; cultivos de cobertura invernales versus barbecho desnudo), abarcando distintas escalas de medición con el objetivo de cuantificar la contribución individual del sistema poroso del suelo en la dinámica hídrica a escala de campo. Se analizarán procesos como flujo preferencial y repelencia al agua y su relación con las propiedades hidráulicas afectadas por distintos sistemas de manejo. Se discutirá sobre la influencia de la dinámica del sistema poroso del suelo y sus propiedades hidráulicas sobre el movimiento de contaminantes de origen agrícola en el perfil del suelo. Por último, se evaluará la inclusión de cultivos de cobertura sobre la dinámica hídrica en distintos escenarios climáticos y la utilidad de modelos de simulación para la predicción de la disponibilidad de agua. La discusión de los resultados obtenidos y de las diferentes experiencias permitirán comenzar a pensar en un manejo cuyo objetivo sea una estructura del suelo eficiente que haga frente a los desafíos de la actual variabilidad climática como lluvias torrenciales y sequías prolongadas, y al mismo tiempo mitigar los efectos del cambio climático.