EDAFOLOGÍA, Vol 12. (2), pp 115-126, 2005

MECANISMOS DE AMORTIGUACIÓN DE IMPACTOS ACIDIFICAN-TES. INFLUENCIA DE LA LITOLOGÍA, PROPIEDADES SUPERFI-CIALES Y GRADO DE DESARROLLO EDÁFICO

F. MACÍAS, L. RODRÍGUEZ LADO, M. CAMPS ARBESTAIN, E. BARREAL.

Dpto. de Edafología y Química Agrícola. Fac. Biología. Universidad de Santiago.15782Santiago de Compostela. felipe.macias.vazquez@usc.es

Abstract. A revision of the main buffering mechanisms against acidifying impacts on soils of the Ibe-rian Peninsula and Brazil (states of Sao Paulo and Minas Gerais) allows the establishment of a soil sensiti-vity model against acidification which is more adequate than those based on cation exchange properties oron factors of soil formation (mainly lithology). The most important reactions for protections of soils againstacidity are those that display a fast kinetics, such as cationic exchange and anionic adsorption reactions. Incontrast, mineral weathering reactions are only efficient (as buffering mechanisms against acidification)when they occur (i) on rocks of basic reaction and intense reactivity and/or (ii) under conditions of intenseweathering. Sulfate adsorption in acid soils is, together with the solubilization of Al reactive forms presentin soils with either andic, aluminic, or ferralic character, one of the main buffering mechanisms against aci-difying impacts.

Keywords: soil acidification, neutralization, sulphate adsorption.

Resumen. Una revisión de los principales mecanismos de amortiguación de los impactos acidificantes exis-tentes en suelos de la Península Ibérica y de los estados de Sao Paulo y Minas Gerais, en Brazil, permite es-tablecer un modelo de la sensibilidad de los suelos a la acidificación más adecuado que los basados en laspropiedades de cambio o en factores de formación (principalmente litología). Las reacciones más importantespara la protección de los suelos frente a los ácidos son las que presentan una cinética rápida, tales como lasreacciones de intercambio iónico o las de adsorción aniónica. En cambio, las reacciones de alteración mi-neral sólo son eficaces cuando se trata de rocas de reacción básica y elevada reactividad y/o en situacionesde elevada velocidad de meteorización. La adsorción de sulfatos en suelos ácidos es, junto con la solubili-zación de formas de Al reactivas presentes en suelos con carácter ándico, alumínico o ferrálico, uno de losprincipales mecanismos de amortiguación de los impactos acidificantes.

Palabras clave: acidificación del suelo, neutralización, adsorción del sulfato.

INTRODUCCIÓN.

El estudio de los procesos de acidifica-ción de los suelos ha tenido un importante des-arrollo en las últimas décadas del siglo XX acausa de la especial incidencia de los procesosde contaminación con aporte de ácidos inorgá-

nicos fuertes (deposición ácida) y de los proce-sos ligados a la oxidación de sulfuros metáli-cos a la intemperie en suelos de minas o enderrames accidentales de las balsas de conten-ción. También, han tenido particular atenciónlos procesos de acidificación inducidos por laplantación y cultivo de determinadas especies

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arbóreas, la fertilización con compuestos amo-niacales o los procesos de oxidación de suelosreducidos ricos en sulfuros. En estas situacio-nes se produce un aporte de acidez que afecta alos suelos, en mayor o menor proporción, de-pendiendo de sus mecanismos de amortigua-ción, de modo que la vulnerabilidad del propiosuelo y de los medios hídricos y bióticos conlos que está relacionado depende de la eficien-cia de estos sistemas reguladores.

Sin duda, el desarrollo de los conoci-mientos sobre la vulnerabilidad de los suelosfrente a la acidificación se ha producido en laszonas afectadas por lluvias ácidas del norte deEuropa y América que llevaron a establecer elConvenio de Ginebra sobre ContaminaciónTransfronteriza a Larga Distancia y las consi-guientes propuestas de reducción de las emi-siones de óxidos de azufre. El concepto deCarga Crítica de Acidez (Sverdrup et al., 1990,Hettelingh et al., 1991; Federal EnvironmentalAgency, 1996,...) permite determinar cartográ-ficamente las diferencias de sensibilidad frentea la acidificación mediante diferentes modelosque se han denominado de Nivel 0, 1 y 2 y dela cantidad de factores que se tienen en cuenta(de Vries, 1991, UN/ECE, 1990,...). Una apro-ximación de la sensibilidad de los suelos pri-mero a nivel europeo y luego a nivel mundialha sido elaborada por Chadwick y Kuylenstirna(1990) y por Cinderby et al., 1998). Sin em-bargo, estas aproximaciones son modelos queno utilizan algunos de los conocimientos ac-tuales sobre la química de los suelos ácidos, enespecial de los suelos con predominio de lascargas variables propios de zonas templadas ytropicales, sino que generaliza las tendenciasobservadas en los países escandinavos o delnorte de América. En nuestro caso se han de-terminado las cargas críticas de acidez y losmecanismos de amortiguación de ácidos desuelos de la Península Ibérica y de los estadosde Sao Paulo y Minas Gerais de Brasil, lo que,unido a la documentación y conocimientos ad-quiridos en los diferentes estudios de los suelos

de las zonas frías de Europa y América, permiterealizar una nueva aproximación de la vulnera-bilidad de los suelos basada en sus propiedadesácido-base.

PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS ACI-DOS

En sistemas abiertos y sustractivos la eda-fogénesis es un proceso acidificante ralentizadopor las condiciones climáticas de tendencia xé-rica o arídica y la existencia de materiales ori-ginales de hidrólisis rápida que neutralicen laacción del CO2, los ácidos orgánicos y las pér-didas de cationes del suelo. Por ello, Chesworth(1992) propone a la acidificación como uno delos principales procesos de evolución de lossuelos que se produce de forma natural en lasregiones donde hay períodos, más o menos lar-gos, en que la precipitación es superior a la eva-potranspiración y los aportes alcalinizantes(naturales o antrópicos) no compensan la pér-dida de bases. Esto produce el descenso de lacapacidad de neutralización de ácidos (CNA)y, más o menos rápidamente el descenso delpH. Esta tendencia geoquímica conduce a laeliminación progresiva de los cationes en elorden Ca, Na> Mg> K y, si el proceso conti-núa, a la ocupación de las posiciones de cambiopor cationes acídicos Al, Fe,Mn y H+ que pue-den ser utilizados en los procesos de cambio ió-nico y pasar a la disolución.. Se llega así a los“suelos ácidos”que plantean problemas cre-cientes a medida que la química del aluminiose vuelve dominante. Se satura el complejo decambio en Al, aparecen formas sólidas de Alreactivo (tales como hidróxidos más o menoscristalinos, islotes alumínicos en la intercapa delas arcillas 2:1 y/o complejos organo-alumíni-cos), se desestabilizan las arcillas 2:1 y apare-cen formas de Al en disolución. Estas últimas,hidroxiladas y con baja carga, en las etapas ini-ciales, van perdiendo el ligando OH- que es sus-tituido por F- o SO4= (dependiendo de lasconcentraciones de estos aniones en el sistema)

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y, en los casos de pH más bajo se alcanzan lascondiciones de estabilidad del ión Al+3 junto adiferentes iones complejos.

Las características de los suelos ácidosincipientes están relacionadas con el materialde partida y las condiciones climáticas, dando“suelos ándicos” ricos en componentes amor-fos cuando la roca madre es fácilmente altera-ble (básica), la velocidad de alteraciónimportante y el clima y componentes del suelono favorecen la cristalización de los productosde las reacciones de alteración. Si el materialde partida es poco alterable (rocas ácidas o in-termedias) las propiedades se deben a formasde Al reactivas, por lo que se han denominado“suelos alumínicos”(García-Rodeja y Macías,1984). La toxicidad para los sistemas rizosféri-cos se incrementa en esta secuencia, causandoinhibición en el desarrollo radicular, precipita-ción e inmovilización de fosfatos, disminuciónde la nitrificación y de la fijación simbiótica denitrógeno y, en consecuencia, la desaparición oel debilitamiento de muchas especies vegetalessensibles a estas condiciones. Al mismotiempo, el descenso del pH causa el incrementode la movilidad y biodisponibilidad de los me-tales pesados, con lo cual pueden aparecer fe-nómenos de toxicidad que son más intensos enlos medios acuáticos que reciben la disolucióndel suelo y, más tarde, en la propia vegetacióny fauna del suelo. El pH de los suelos oscilaentre 5.5 y 4.0, dependiendo de factores comoconcentración de ácidos orgánicos libres, acti-vidad biológica, liberación de CO2 en procesosoxidativos y, por supuesto, la naturaleza de loscomponentes orgánicos y minerales. La altera-ción mineral se acelera en estas situaciones,con lo que la edafogénesis progresa más rápi-damente hacia el sistema residual, propio decada material original, dentro de una evoluciónconvergente en equilibrio con las diferentescondiciones climáticas. Cuando el nivel de ca-tiones básicos en el suelo es muy bajo y apenasquedan minerales primarios alterables (Soil Ta-xonomy, 1999; FAO, 1998) se llega a los sue-

los ferrálicos u óxicos. Sin embargo, incluso enestas condiciones, es posible la presencia de ac-tividad biológica y una cierta productividadadaptada a estos suelos debido a que tanto elCO2 como los ácidos orgánicos tienen una bajafuerza ácida y a que los propios compuestos dealuminio, generados en el proceso de edafogé-nesis acidificante, actúan como un sistema deamortiguación eficaz.. Unicamente, cuando elmaterial de partida no contiene minerales conAl la tendencia evolutiva es hacia la podsoliza-ción al permanecer la materia orgánica enforma movilizable por ausencia de floculantes.Esta situación puede producirse en cualquiertipo de clima percolante, pero se incrementa enáreas con bajas temperaturas que limitan la li-beración de Al y Fe por alteración de los mine-rales primarios y favorecen la acción de losácidos orgánicos complejando y arrastrando enprofundidad a las pequeñas cantidades de Al yFe reactivas presentes. Se producen así sueloscon pH entre 3.0 y 4.0 en los que hay ácidos or-gánicos libres que atacan no sólo a los minera-les primarios residuales sino que tambiéndesestabilizan a los minerales secundarioscomo la caolinita y/o los oxihidróxidos de Fey Al. El H+ pasa a ser el ión clave. La vegeta-ción queda restringida a unas pocas especies to-lerantes y frugales, la actividad bacteriana sereduce y, si el clima del suelo es favorable (fríoy/o humedo), la mineralización de la materiaorgánica se ralentiza produciéndose su acumu-lación (“suelos turbosos”). La productividad esescasa, reduciéndose a rendimientos muy bajosde tipo ganadero o forestal.

Para hacer descender más el pH de lossuelos tiene que producirse la intervención deácidos inorgánicos fuertes como el H2SO4,HNO3, HCl o HF en concentraciones quesuperen la CNA a pH 4.0 de los suelos. Deestos ácidos son los derivados del S los que tie-nen una mayor presencia en ambientes comolos suelos de minas de sulfuros metálicos y car-bones y los suelos de baja capacidad de amor-tiguación que reciben aportes acidificantes

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procedentes de las emisiones de SO2 de lascentrales térmicas. En estas condiciones el pHde los suelos y de las disoluciones de salida esinferior a 3.0, existe una elevada concentraciónde Al+3 y de formas Al-SO4, todos los minera-les primarios y secundarios son inestables, hayelevadas concentraciones de metales pesadosen disolución y el único sistema amortiguadorde los suelos es el que mantiene el pH en el in-tervalo 2.0-3.0 correspondiente al tampón for-mado por los hidróxidos y sulfatos de Fe. Estascondiciones no permiten ninguna actividadproductiva y sólo bacterias como los Thiobaci-llus y algunas algas pueden resistir en estos am-bientes. Se dispone así de una amplia variedadde suelos ácidos, desde una acidez moderada ala máxima encontrada en sistemas superficia-les lo que permite analizar los diferentes meca-nismos de amortiguación existentes para,posteriormente, hacer generalizaciones sobre lasensibilidad de los diferentes tipos de suelos ala acidificación.

MECANISMOS DE AMORTIGUACIÓNDE ÁCIDOS

La capacidad que tiene un suelo para neu-tralizar ácidos (CNA) es un valor dependientede su composición en cada etapa de su edafo-génesis. En sistemas abiertos y sustractivos estaCNA es continuamente decreciente en cantida-des equivalentes a los aportes ácidos que recibeel suelo. Sin embargo, el pH sigue un descensomás irregular, con tramos en los que permanececonstante aunque descienda la CNA y otros enlos que se producen descensos bruscos a pe-queñas variaciones de ésta. Esto se debe a losdiferentes mecanismos tampón de los suelos.Este hecho tiene una especial transcendencia,puesto que el suelo es el único medio superfi-cial que tiene una capacidad amortiguadora decierta eficiencia frente a los aportes ácidos. Unejemplo significativo es el descrito por Stigliani(1988) del desfase de cerca de 40 años entre los

máximos aportes acidificantes y el descenso depH de las aguas del lago Gran Moose en NuevaYork a valores inviables para los salmónidos.

El conocimiento de la capacidad deamortiguación es uno de los principales avan-ces de la Química del Suelo en las primeras dé-cadas del siglo XX. Más tarde, Mattson ycolaboradores (1930-1940) la relacionan con laexistencia de componentes basoides, acidoidesy anfotéricos en el suelo. La acidez se relacio-naba exclusivamente con la presencia de H+ enla disolución del suelo y en el complejo decambio hasta que, diferentes investigadores,pusieron de manifiesto el papel preponderantedel aluminio en la reacción de los suelos áci-dos. Este hecho, unido al avance en los cono-cimientos sobre la fracción coloidal y sugénesis, parecía que aclaraba definitivamenteel panorama de la química de la acidez y así,Jackson (1963), pudo hablar del enlace alumi-nio como un principio unificador en la cienciadel suelo "Aluminium bonding: a unifyingprinciple in Soil Science". Hacia 1970 comen-zaron a aparecer nuevos problemas destacandolos efectos de las lluvias ácidas, que originaronun torrente de literatura especializada pero ba-sada fundamentalmente en lo que ocurría en lospaíses más avanzados, que, en gran parte, coin-ciden con los de menor desarrollo de la edafo-génesis a causa de las bajas temperaturas y elescaso tiempo transcurrido desde la última gla-ciación. En los suelos la CNA de las fases flui-das suele ser despreciable frente a la CNA delas fases sólidas. La acidificación induce la res-puesta amortiguadora de los componentes delsuelo que, mediante diferentes mecanismos,ponen en disolución diferentes iones compen-satorios de la acidez o bien retienen a los anio-nes de los ácidos aportados. Los mecanismosde amortiguación de ácidos que pueden pre-sentarse están relacionados con la abundancia,naturaleza y reactividad de los componentessólidos utilizando los siguientes mecanismos:

a) Hidrólisis mineral.- Los aportes ácidosson neutralizados por la disolución de los mi-

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nerales del suelo al liberar cationes que neutra-lizan a los agentes ácidos. Su eficiencia de-pende de muchos factores, unos ligados a laabundancia y naturaleza del mineral o a los fac-tores que modifican su reactividad como ta-maño de partícula, superficie específica y,otros, ligados a las condiciones del medio dealteración, siendo la temperatura, el drenaje y laagresividad del medio los principales factores.La hidrólisis es un mecanismo lento que puederepresentarse por la ecuación:

Minerales primarios + disolución de ata-que --> M. secundarios + disolución de salida,

que pone de manifiesto la importancia del dre-naje y del tiempo de residencia de la disoluciónde ataque en contacto con los minerales altera-bles. A efectos prácticos, de nada vale disponerde una gran capacidad de neutralización de áci-dos si la cinética de alteración es demasiadolenta (Amacher, 1991) o si el tiempo de con-tacto es muy reducido ya que, en ese caso, elsuelo descenderá de pH al recibir el aporteácido y las disoluciones de salida serán tambiénácidas.

A pesar de esto, la tasa de alteración es elprincipal mecanismo utilizado en el cálculo deCargas Críticas y en el primer mapa europeo desensibilidad de los suelos frente a la acidifica-ción, realizado por investigadores del SEI(Chadwick & Kuylenstierna,1990). En este sis-tema, los tipos de suelos se asignan a cinco cla-ses de acuerdo con la mineralogía de la roca ysu respuesta frente a la alteración. En el mapadel SEI el factor esencial de la CNA es la lito-logía y las zonas de mayor sensibilidad presen-tan rocas graníticas y/o cuarcíticas. La ideabásica es que la capacidad de amortiguación deácidos se debe a los minerales primarios pro-cedentes de la roca.

En los métodos de cálculo de cargas crí-ticas de nivel 1 también se considera a la hi-drólisis mineral (tasa de alteración) como elprincipal mecanismo de amortiguación aunque

se añade la “alcalinidad de lavado tolerable”que representa la cantidad de aluminio quepuede salir del sistema neutralizando a los anio-nes de ácidos fuertes sin que se causen daños alsistema. El efecto de la temperatura sobre lasreacciones de hidrólisis mineral es reconocidoy cuantificado mediante la relación obtenidapor Sverdrup (1988; 1990).

b) Reacciones de Cambio de Cationes.Las reacciones de intercambio de cationes porprotones son uno de los principales mecanis-mos con que cuenta el suelo teniendo ademásuna respuesta prácticamente inmediata. Porello, McFee (1980) propuso como criterio dediagnóstico de la sensibilidad frente a los agen-tes ácidos a la CIC, estableciendo como sensi-bles a los suelos con una CIC menor de 6.2cmol. kg-1 en los 25 cm superficiales, ligera-mente sensibles los de CIC entre 6.2 y 15.4 yno sensibles aquellos con CIC superior a 15.4.Este criterio, a pesar de ser excesivamente sim-ple, fue ampliamente utilizado y se mantiene elmapa de sensibilidad de los suelos del mundoelaborado por el SEI (Cinderby, 1998). Se con-sidera que los daños se producen a partir de queel Al pasa a ser dominante en la disolución, loque implica la práctica eliminación de los ca-tiones básicos(>90%). Sin embargo, la situa-ción varía cuando se trata de arcillas 1:1 ó 2:1puesto que en estas últimas el proceso de des-trucción de las arcillas se produce más rápida-mente y a un pH más elevado que en las 1:1(Chesworth y Macías, 1980).

c) Disolución y cambios de especiacióndel Aluminio. Otro mecanismo de amortigua-ción deriva de las múltiples posibilidades de es-peciación del Aluminio, tanto en fase sólidacomo líquida y de los cambios que pueden pro-ducirse entre ellas. Los modelos suelen consi-derar únicamente un control de laconcentración de Al por gibbsita más o menoscristalina. Sin embargo, pueden existir formasmás solubles que ejerzan el control de la [Al] y,entre ellas, puede haber una gran diversidadsegún el tipo de suelo. Así, en suelos de pH en

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torno a 5.0 de Galicia se observa que la distri-bución de las formas más reactivas varía con eltipo de proceso edáfico existente que, a su vez,está fuertemente influenciado por la naturalezadel material de partida y el tipo de edafogéne-sis. Así, para los suelos ándicos derivados degabros los valores de Al cambiable son inferio-res a 5 cmol kg-1, pero las formas extraíbles conoxalato y pirofosfato alcanzan valores próxi-mos a 100 y más de 200 cmol kg-1) mientrasque en suelos alumínicos derivados de granitoslos valores de Al cambiable son mayores (entorno a 10 cmol kg-1) pero las formas reactivasson mucho más bajas (10 y 30 cmol kg-1, res-pectivamente). También deben tenerse encuenta los cambios de concentración y espe-ciación del Al en disolución siendo la presenciade especies de Al-S y Al+3 los medios más cla-ros para reconocer la presencia de condicionesinadecuadas.

d) Reacciones con intervención de la ma-teria orgánica. Además de la intervención dela materia orgánica en procesos de compleja-ción las reacciones de oxidación que consumenprotones y son catalizadas por microorganis-mos son un mecanismo de amortiguación queutiliza como oxidante a otro compuesto dife-rente del oxígeno que puede ser un anión pro-cedente de la deposición ácida (Sposito, 1989).Este mecanismo es propio de ambientes anae-robios o aerobios funcionales.

e) Reacciones superficiales de cambio yfijación de aniones. Algunos suelos tienencomponentes capaces de retener aniones deforma específica. Es el caso de coloides concarga positiva al pH del suelo, como los com-puestos de Fe y Al libres amorfos o cristalinos,y también de los aluminosilicatos de bajo gradode orden como alofanos, e imogolita e inclusode halloysitas o caolinitas desordenadas. Entodos ellos, la adsorción de aniones, como elsulfato, es posible y se incrementa a medidaque aumenta la concentración de H+ y de SO4=

en el medio (Camps Arbestain et al.,1999-2002, Barreal et al., 2003). La retención de

aniones puede producirse por fijación sobre loslugares de carga positiva y, una vez adsorbidos,estos aniones pueden ser fácilmente liberableso bien ser integrados en formas de enlace demayor energía que impiden su liberación. Tam-bién pueden producirse procesos de cambio deaniones, con liberación de OH- y retención delos sulfatos. Los procesos de retención de sul-fatos, en las superficies minerales del suelo oen la biomasa, son un importante efecto amor-tiguador de los daños de la acidez debido alhecho de que su fijación evita la pérdida de loscationes básicos que tendrían que perderse paramantener la electroneutralidad de las disolu-ciones de salida. Si además esta fijación se pro-duce aportando grupos OH- la respuesta delsuelo al impacto ácido es mayor.

La fijación de sulfatos es, por tanto unode los principales mecanismos de amortigua-ción de los impactos acidificantes. Este meca-nismo se presenta en suelos ácidos ricos enformas de Al reactivas y/o en oxi-hidróxidos deFe, es decir en suelos propios de regiones concondiciones templadas a tropicales con intensaalteración y, en el caso del Fe con un largo pe-riodo de edafogénesis (>100.000 años). Son lossuelos ándicos, alumínicos y ferrálicos los quepresentan esta importante propiedad protectoracontra la acidificación que, además, es de res-puesta prácticamente instantánea. En todo caso,debe tenerse en cuenta que sólo protege contralos aportes de lluvias o deposición ácida ricasen sulfatos, mientras que no lo hace con losaportes ácidos ricos en nitrato o amonio porquelos nitratos no tienen adsorción específica y sonrápidamente eliminados con las aguas de dre-naje o absorbidos por la biota. Esto significaque para deposiciones ácidas de un pH deter-minado son siempre más dañinas (en sentido detendencia acidificante) las que aportan com-puestos de Nitrógeno que las que lo hacen deAzufre en los suelos de la Europa del Sur,mientras que en la Europa fría, al no existir oser muy escasos los componentes fijadores desulfatos, es indiferente. La determinación de la

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tasa de adsorción de sulfatos para diferentessuelos de la Península Ibérica y de Brasil(Camps Arbestain et al., 1999-2000) confirmaque los suelos de la zona (al sur de la zona gla-ciada en el Würm) tienen una elevada capaci-dad de adsorción de sulfatos que compensa losposibles excesos de carga acidificante mientrasno se produzca la saturación de los componen-tes reactivos. Este mismo efecto se observa enlos suelos de Galicia (Tabla 1)

Los datos de la Tabla 1 ponen de mani-fiesto que la adsorción de sulfatos supera comoamortiguador de ácidos a la tasa de alteración yla alcalinidad de lavado tolerable anual en lamayor parte de los suelos, destacando los ele-

vadísimos valores de carga acidificante quepueden controlar los sumideros de adsorción desulfatos de los suelos desarrollados sobre rocasbásicas (Andosoles, Cambisoles ferrálicos yFerralsoles) y con muy altos valores en todoslos tipos de materiales excepto en los suelosdesarrollados a partir de cuarcitas y areniscascuarcíticas. Generalizando a los suelos delmundo los valores obtenidos en los diferentestipos de suelos de la Península Ibérica y de Bra-sil y teniendo en cuenta los mapas de suelos delmundo de la FAO y USDA se puede obteneruna zonificación de la importancia relativa deeste mecanismo (Figura. 1).

TABLA 1. Comparación de la Capacidad de retención de sulfatos y de la Carga Crítica de Acidez (Tasa dealteración más alcalinidad de lavado) de los suelos del entorno de las centrales térmicas de Galicia.

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De estos mecanismos parece adecuadodistinguir como proponen Bruggenwert et al(1991) entre sumideros de adsorción y sumide-ros de disolución. Los primeros actúan rápida-mente pero tienen un bajo potencialneutralizante de ácidos (1 meq 100g-1 o apro-ximadamente 15 keq ha-1 en 0.1 m para unimput de 3 keq ha-1 año-1. Los de disolución sonlentos pero con alto potencial (1% mineral =50-600 keq ha-1 a 0.1 m). Esto lleva a la defini-ción de una CNA efectiva (CNAe)que es laCNA accesible por año. Así, aún cuando los su-mideros de disolución podrían tender a neutra-lizar los aportes con tiempo esto no resultasiempre así porque hay una CNAe anual quepuede ser insuficiente para prevenir el daño. Encontraste los sumideros de adsorción tienden aactuar rápidamente de modo que la CNAe esigual a la CNA potencial. Otro factor de dife-rencia entre ambos tipos de sumideros es susensibilidad frente a las condiciones del suelo.La CNA potencial de los sumideros de disolu-

ción es una cantidad fija, dependiente de losprocesos de disolución. En cambio, los sumi-deros de adsorción son sensibles a los poten-ciales superficiales de aquí que su CNApotencial (CNAp) esté influenciada por muchaspropiedades y, especialmente, por el pH y lafuerza iónica. Además, su velocidad es siem-pre instantánea mientras que la velocidad de di-solución depende fuertemente del carácterabierto del sistema. Otro factor de diferenciaentre ambos tipos de sumideros de acidez es susensibilidad frente a las condiciones del suelo.La CNAp de los sumideros de disolución esuna cantidad fija, dependiente de los procesosde disolución, en cambio los sumideros de ad-sorción son sensibles a los potenciales superfi-ciales de aquí que su CNAp está influenciadapor muchas propiedades. Además, mientras quesu velocidad es siempre instantánea (exceptoen sistemas congelados o secos) la velocidadde disolución depende fuertemente del carác-ter abierto del sistema.

FIGURA 1. Estimación de la capacidad de adsorción de sulfatos de los suelos del mundo.

123AMORTIGUACIÓN DE IMPACTOS ACIDIFICANTES

SENSIBILIDAD A LA ACIDIFICACION

Los datos anteriores permiten realizar unacomparación entre la capacidad relativa y la ve-locidad de respuesta de los mecanismos deamortiguación de ácidos entre zonas frías y cá-lidas, así tomando como ejemplo a Europa se

obtendrían los datos de la Tabla 2.Esto noslleva a concluir que los mapas basados en latasa de alteración (Chadwick y Kuylenstierna,1990; Cinderby et al;1998) o en la capacidadde cambio (fig. 2) son incompletos y válidosúnicamente para los países donde no existenmecanismos de adsorción de sulfatos.

TABLA 2. Comparación de la capacidad relativa y velocidad de respuesta de los mecanismos de amorti-guación de ácidos existentes en suelos de Europa

FIGURA 2. Mapa de Sensibilidad de los suelos del mundo del Stockholm Environmental Institute (Cinderby,et al., 1998).

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En todo caso, podrían servir como un es-quema de las relaciones de sensibilidad relativapara suelos de una misma zona climática si losmecanismos de amortiguación dominantes fue-sen los mismos que los de los suelos de los pa-íses nórdicos. En caso contrario la aplicacióndel esquema nórdico de nivel 0 serviría única-mente para señalar las diferencias relativas dela capacidad de amortiguación relacionada conla alteración mineral mientras que el basado enla capacidad de cambio de cationes sólo indi-caría la amortiguación por este proceso pero nola resistencia completa de los suelos. Por ello,es necesario realizar una integración de losprincipales mecanismos de amortiguaciónfrente a los ácidos más frecuentes. Así, frente alos agentes acidificantes ligados a la presenciade sulfatos (minas, lluvias, ácidas, ..) debe te-

nerse en cuenta la hidrólisis mineral (fuerte-mente afectada por la temperatura y por la na-turaleza y contenido de minerales alterables),la alcalinidad de lavado (ligada a la presenciade aluminio soluble en zonas de elevada plu-viometría y buen drenaje) y la adsorción de sul-fatos relacionada fundamentalmente con laabundancia de coloides reactivos de compues-tos de Fe y Al. Considerando conjuntamenteestos criterios se obtiene un mapa de sensibili-dad de los suelos de Europa y del Mundo quedemuestra claramente la mayor vulnerabilidadde los suelos de zonas frías, mientras que lasáreas de suelos ácidos en climas tropicales otemplados aparecen mejor protegidas, espe-cialmente cuando están presentes los tipos deedafogénesis ándica, ferrálica o alumínica (fig.3)

FIGURA 3. Síntesis de la sensibilidad de los suelos del mundo teniendo en cuenta la tasa de alteración, al-calinidad de lavado y adsorción de sulfatos.

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