Lección 1. Clasificación de suelos
2.1. Las primeras clasificaciones de suelos
2.2. Las actuales clasificaciones de suelos
1. CONCEPTOS GENERALES DE LA CLASIFICACIÓN DE SUELOS.
En colaboración con el Dr. Barahona Fernández, E.
LAS DIFICULTADES AL ELABORAR UN SISTEMA DE CLASIFICACIÓN. Un ejemplo con la teoría de los conjuntos.
Clasificar es agrupar los individuos de una población en clases. En los casos en los que el universo o población es continuo es decir, que no posee tales individuos, la clasificación puede considerarse como una subdivisión del universo en clases. En este sentido las clases son conceptos abstractos y no grupos de individuos naturales pero pueden tomarse por tales la creación de unos individuos arbitrarios artificiales (tesseras, pedones, perfiles, etc...).
Por la operación de clasificar adjudicamos un determinado individuo a una clase, es decir, decidimos si tal individuo pertenece o no pertenece a una determinada clase. Tal operación es inherente al acto cognoscitivo de la mente humana; esto es, que clasificamos para saber lo que las cosas son o, lo que es equivalente, para incluirlas dentro de un esquema lógico.
Desde un punto de vista matemático, la construcción de una clasificación equivale a efectuar la participación de un conjunto, es decir, en subdividirlo, en subconjuntos disjuntos, de tal forma que todos los elementos del conjunto estén incluidos en alguno de los subconjuntos y cada elemento en uno sólo de ellos, como mostramos en la siguiente figura:
Por tanto, para que una clasificación sea satisfactoria desde un punto de vista operativo, las clases han de definirse de tal forma que sean mutuamente excluyentes entre sí y que se pueda decidir sin ambigüedad si un elemento pertenece o no a una clase.
La definición rigurosa de las clases y la selección de estas de entre todas las posibles clases en que se puede clasificar a un universo es una operación altamente técnica y difícil.
Baste considerar que con sólo dos caracteres diferenciantes se puede clasificar a una población en un máximo de 4 clases excluyentes: clase con el carácter 1, clase con el carácter 2, clase con el carácter 1 y 2, clase sin el carácter 1 ni 2. El número de clases resultantes sería 2 elevado a "n", siendo "n" el nº de caracteres diferenciantes. Pero también se pueden definir hasta un total de 14 clases diferentes, ó 16 (22n) si se incluye el referencial "todos los suelos" y el conjunto vacío "ningún suelo".
Así si representamos por "M" a todos los suelos que tienen epipedon móllico y "C" para los que tienen horizonte diagnóstico cámbico, se pueden definir 16 clases distintas como se muestra en la siguiente figura
Y como se muestra en la citada figura, el número posible de clasificaciones distintas es también de 16 (1 clasificación con 4 clases excluyentes, 6 clasificaciones distintas con 3 clases excluyentes cada una, 7 clasificaciones de 2 clases excluyentes y 2 clasificaciones de 1 clase).
Así por ejemplo, para la clasificación americana, Soil Taxonomy, que utiliza un total de 47 caracteres diferenciantes (entre horizontes diagnósticos y caracteres diagnósticos) el número máximo de clases excluyentes en que se pueden clasificar a los suelos sería 2 elevado a 47 (sobrestimado, ya que muchos caracteres diagnósticos no pueden presentarse a la vez en un mismo suelo) y el número de definiciones de clases posibles sería nada menos que: 2 elevado a 2 elevado a 47; número astronómico que deja entrever la enorme dificultad que lleva la selección de sólo aquellas clases que sean las más idóneas, operación que exige unos conocimientos técnicos muy amplios.
CARACTERES DIFERENCIANTES.
Las propiedades elegidas para efectuar un agrupamiento se denominan características diferenciantes: ya que las propiedades pueden variar dentro de un determinado ámbito, la definición de una clase debe expresar el margen de variación permisible para cada una de las características diferenciantes. Dentro de cada clase existe un individuo central típico que constituye el núcleo de la clase o "marca de clase" y que posee los valores medios de las características diferenciantes, o bien los valores modales o más frecuentes de las mismas. Esta última acepción es la más utilizada por lo que la marca de clase se designa como "individuo modal", en nuestro caso "Suelo modal". Dentro de una clase existen individuos marginales cuyos caracteres diferenciantes se separan bastante de los del individuo modal, pero que se centran dentro de los márgenes establecidos por la definición de la clase. En las clasificaciones más recientes (FAO, 1973; Soil Taxonomy, 1975), tales márgenes se definen de forma rigurosa y cuantitativa. En las clasificaciones anteriores no se expresan los márgenes de la clase sino que se describen las características de los "individuos modales" o "marcas de clase".
Por supuesto, los individuos marginales (llamados integrados) de 2 clases vecinas se parecen más entre sí que a sus respectivas marcas de clase; pero cada uno de ellos se parece más al individuo central de su clase que a los individuos centrales de las clases vecinas.
Es decir, que en estos casos la adjudicación de un individuo a una clase se efectúa viendo a qué individuo modal se parece más. Tal decisión puede ser muy subjetiva y, por tanto, con estas clasificaciones el diagnóstico de los individuos marginales es poco seguro.
Hay que hacer notar que la dificultad de clasificar los integrados entre dos clases no se puede solucionar por el simple mecanismo de crear una clase intermedia, ya que así lo único que se consigue es multiplicar los límites entre clases (donde antes teníamos un límite, ahora tenemos dos) y el problema queda sin resolver.
Un último aspecto a considerar sobre la teoría de clasificación se refiere a la selección de los caracteres diferenciantes.
En cuanto al número de caracteres utilizados, en la taxonomía moderna hay dos corrientes principales que se basan, respectivamente, en los principios de Linneo (1707-1778) y de Adanson (1727-1806).
Según Linneo, el mejor método de clasificar es determinar "lo que las cosas realmente son", es decir, encontrar su "naturaleza esencial" y dividirlas de acuerdo con las modificaciones de dicha naturaleza esencial"; para ello, se seleccionan unos pocos caracteres diferenciantes, dándoles mayor peso o ponderación a los que mejor nos traducen o informan de la esencia de los objetos clasificados.
Hay que resaltar que en tal esquema hay una petición de principio, ya que se supone que para elegir los caracteres diferenciantes conocemos ya lo que las cosas son realmente. Cuando la verdad es que clasificamos para saberlo.
Anteriormente a Linneo, Adanson había establecido su teoría taxonómica que se puede resumir como sigue:
La taxonomía "natural" ideal
es aquella en la que los taxones poseen el mayor contenido de información
y que están basados en el mayor número de caracteres posibles.
A cada carácter se le da la misma importancia
para construir los taxones "naturales".
La similitud, o afinidad, es una función
de la proporción de caracteres comunes que poseen los objetos a clasificar.
La similituddebe tratarse como independiente
de la filogenia (definida como la historia de la evolución de una especie
o grupo).
En esencia, podemos resumir ambos puntos de vista como sigue "Linneo preconiza la utilización de unos pocos caracteres seleccionados y debidamente ponderados, mientras que Adanson propone que se clasifique por la comparación de muchos caracteres unitarios no ponderados. Hasta hace pocos años las ideas de Linneo predominaron en el campo de las ciencias naturales, incluida la ciencia del suelo debido, quizás, a la dificultad existente en el pasado de manejar y comparar los numerosos caracteres exigidos por Adanson. La disponibilidad actual del cálculo por computadores ha despertado un interés creciente en las ideas de Adanson que han desembocado en la creación de la llamada "Taxonomía numérica" que consideraremos con más detalle más adelante.
Las clasificaciones actuales convencionales pueden considerarse como "linneanas", aunque la clasificación de suelos de Kubiena está en la línea "adansoniana", ya que preconiza la utilización de tantos caracteres como sea posible para la definición de los taxones. También en el Soil Taxonomy, aunque no se ha desarrollado por técnicas numéricas, se han utilizado un gran número de atributos en las definiciones de las clases, muchos de ellos implícitos en las definiciones de horizontes diagnósticos que son en realidad una agrupación de propiedades; sin embargo, estos sistemas no son adansonianos por lo que respecta a la ponderación genética que se hace en la selección de caracteres.
Otro aspecto a considerar sería como se seleccionan los caracteres diferenciantes.
Según Cline (1949) el propósito de una clasificación es organizar nuestro conocimiento de tal manera que las propiedades de los objetos puedan recordarse fácilmente y que sus relaciones puedan entenderse fácilmente para un objetivo específico; como las propiedades que son importantes para un objetivo raramente lo son para otro, pocas veces un sistema único podrá servir dos objetivos igualmente bien. Una clasificación que sirve a un objetivo concreto utilitario (tal como puede ser la interpretación ingenieril de suelos) se denomina una clasificación especial o técnica; en ella se utilizan como caracteres diferenciantes sólo aquellos que tienen importancia para el objetivo específico.
En contraposición con las clasificaciones técnicas, en las clasificaciones básicas o naturales se eligen los caracteres diferenciantes de tal manera que nos informen lo más posibles sobre el máximo de propiedades de los objetos a clasificar, sin un interés especial en un tipo de aplicación determinada; en tal sentido son clasificaciones generales y, como tales, de múltiple aplicación. Tales tipos de clasificaciones son el objeto de la taxonomía en una ciencia básica como es la Edafología y sólo a ellas nos referiremos en lo que sigue.
Prescindiendo del carácter técnico o general de la clasificación, según Cline las características diferenciantes deben cumplir las siguientes condiciones:
Deben de ser importantes para el objetivo propuesto.
Deben de ser propiedades de los objetos a clasificar.
Deben de elegir aquellas que posean el mayor
número de propiedades covariantes posibles (propiedades accesorias).
Las clasificaciones generales de suelos se presentan con frecuencia como "clasificaciones genéticas", pues en la elección de los caracteres diferenciantes se prefieren aquellos que reflejan mejor la acción de los factores formadores, es decir, se prefieren las propiedades adquiridas por edafogénesis a las heredadas del material geológico. En tal sentido, los suelos son generados por los factores formadores; pero hay que hacer notar que los suelos no se generan unos a otros; es decir, no hay genes, ni mecanismos hereditarios en la formación de suelos y por tanto no se debe utilizar la palabra genética en el mismo sentido que cuando se habla de los seres vivos.
Según Avery (1969), una clasificación genética debería considerarse más que cómo una clasificación general, como una especial, hecha con el propósito particular de estudiar el desarrollo del suelo. Por otro lado, la introducción de los mismos factores formadores como caracteres diferenciantes en las clasificaciones de suelos no es deseable, ya que los factores formadores no son propiedades del suelo sino algo externo a él; es preferible utilizar aquellas propiedades o caracteres morfológicos que reflejan la acción de los factores formadores y, así, son tenidos en cuenta de forma indirecta. Pensemos solamente en la confusión que se habría introducido en la taxonomía del reino vegetal si los factores genéticos o ambientales se hubieran empleado en la definición de las clases (plantas de estepa, de clima frío, etc.). Se puede concebir fácilmente una clasificación ecológica de las plantas, pero como algo bien distinto de una clasificación básica.
Una clasificación en la que todos los individuos se han agrupado en clases a un mismo nivel de abstracción se denomina una clasificación monocategórica (Cline, 1949). Cuando las clases son muy numerosas se hace necesario reagruparlas para formar nuevas clases a un nivel de abstracción más general. Una categoría es pues una clase de clases y constituye un escalón en el sistema jerarquizado de la clasificación. Prácticamente todas las clasificaciones de suelos son multicategóricos. Cada categoría de una clasificación recibe un nombre específico; así en el Soil Taxonomy del USDA, las categorías se denominan: orden, suborden, gran grupo, subgrupo, familia y serie.
En alguna clasificación (como la francesa, 1967) se ha denominado a una categoría con el nombre de "clases" lo que puede crear una confusión, ya que en técnica taxonómica la palabra clase tiene un sentido mucho más general (una clase es cualquier subdivisión de una clasificación).
Según Maniel (1959), las clasificaciones multicategóricas pueden elaborarse por dos métodos: el primero es analítico y descendente, se parte de hechos y principios generales y se baja a categorías más bajas y detalladas por razonamientos sucesivos. El segundo es sintético y ascendente, se reúnen muchos datos sobre los suelos y después se agrupan éstos en categorías cada vez más generales, ya que solamente el conocimiento de los factores genéticos hace posible el razonamiento deductivo.
Las clasificaciones ascendentes son de tipo "a posteriori", y tienen la ventaja de basarse en una gran cantidad de datos suministrados por la cartografía detallada de los suelos, aunque a veces puede ser extraordinariamente difícil poner orden en los hechos observados cuando éstos son muy numerosos.
Como ejemplo de clasificaciones descendentes puede citarse la rusa de Ivanova (1956), Aubert y Duchafour (1956) en Francia, Kubiena (1953) y Mückenhausen en Alemania, Avery (1956) en Inglaterra y Stephens (Australia). Las principales clasificaciones ascendentes son las elaboradas en los Estados Unidos (1956, 1960 y 1975, Soil Taxonomy).
2. Las clasificaciones de suelos.
Las clasificaciones son artificios creados por el hombre para sistematizar y ordenar sus conocimientos en cualquier rama de la Ciencia.
Si bien la necesidad de la sistemática es una realidad que no admite discusión, su desarrollo en cada caso concreto ha levantado siempre las más encarnizadas polémicas. Si la clasificación en cualquier Ciencia Natural es un tema altamente conflictivo, en el caso concreto que nos ocupa, creemos poder afirmar que en pocos campos de la Ciencia hay menos acuerdos que en la Sistemática de Suelos. Este hecho se puede deber a dos causas principales.
Por un lado, si siempre resulta difícil encasillar a unos entes naturales dentro de unas clases necesariamente rígidas, la clasificación de los suelos presenta, si la comparamos con la de otros objetos naturales (como los minerales, los animales o los vegetales), unos caracteres muy particulares. La clasificación de suelos se aproxima más a la de las comunidades vegetales y a las de las rocas. Los suelos forman en la naturaleza un verdadero conjunto continuo. La separación entre las unidades es gradual, la mayor parte de las veces, y los suelos no se derivan los unos de los otros, por lo menos en el sentido en que lo hacen los vegetales y los animales. De esta manera no se puede aplicar ni el sentido de la similitud máxima en el interior de las unidades, ni el parentesco y ni la filiación.
Otro hecho de naturaleza diversa, viene a complicar el tema, la sistemática de los suelos debe resolver un doble problema. Por una parte, clasificar las unidades superiores, agrupar a los grandes tipos de suelos mundiales, suministrar un cuadro general que sirva de base a la Edafología. Por otra parte, debe proporcionar a los cartógrafos un instrumento cómodo que permita la cartografía a gran escala, para estudios muy detallados de pequeñas áreas de terreno, con finalidades prácticas.
2.1. Las primeras clasificaciones de suelos
Existen numerosísimas clasificaciones de suelos, desarrolladas bajo muy diferentes puntos de vista. Históricamente podemos destacar las siguientes.
Con base geológica: Fallou (en función
del tipo de roca madre; se trata de una de las primeras clasificaciones que
se desarrollaron).
Con base química: Gedroitz (grado de
saturación del complejo adsorbente). von Sigmond (catión dominante
del complejo adsorbente). Pallman (intensidad, dirección y elementos
del lavado).
Con base climática: Dokuchaiev. Suelos
zonales (evolución dependiente del clima),suelos intrazonales (evolución
independiente del clima) y suelos azonales (poco evolucionados, no se conoce
todavía como será su evolución).
Con bases mixtas: se utilizan caracteres diferenciantes
de distinto tipo.
Con bases genéticas: grado de desarrollo
del perfil, grado de alteración, tipos de humus, hidromorfía,
propiedades químicas, CO3=, mineralogía ...
CLASIFICACION DE KUBIENA. Primera clasificación moderna (1953). Caracteres diferenciantes: horizonación, morfología, física, química y micromorfología. Es una clasificación muy didáctica, las clases van desde los suelos poco evolucionados a los de mayor evolución. Establece tres grandes divisiones: subacuáticos (debajo de capas de agua), semiterrestres (con hidromorfía) y terrestres (para los suelos normales). Las clases se encuentran minuciosamente descritas y espléndidamente ilustradas. Se trata de una clasificación muy importante que marcó un hito en su tiempo aunque hoy ha quedado totalmente obsoleta.
CLASIFICACION FRANCESA (1967). En líneas generales sigue la de Kubiena aunque con bases más modernas. Hoy se puede considerar también en desuso.
Con bases morfométricas: utilizan propiedades
medibles del suelo, bien directamente en el perfil o analizando muestras en
el laboratorio. Representa actualmente la tendencia más aceptada en las
modernas clasificaciones de suelos, como la SOIL TAXONOMY y la de la FAO/UNESCO
Otras clasificaciones importantes han sido la clasificación alemana, la rusa, la canadiense y la australiana.
En España la única genuina clasificación de suelos fue presentada por Huguet del Villar en ¡1927!. Se publica en su célebre libro, "España en el mapa internacional de suelos"; al que siguieron "Suelos de España" (1929) y "Los suelos de la península Luso-Ibérica" (1937; edición internacional en castellano e inglés). A pesar de esta pionera investigación los trabajos posteriores de los edafólogos españoles no se han materializado en el establecimiento de ninguna clasificación propia para los suelos de nuestro país.
2.2. Clasificaciones actuales: WRBSR y Soil Taxonomy
El texto original de la FAO puede encontrarse en el Servidor Web ISRIC y en el Seridor Web USDA
2.1 Principios generales
Actualmente existe un fuerte tendencia a utilizar dos clasificaciones que pueden ser calificadas como internacionales, estas son la Soil Taxonomy, presentada por el Soil Survey Staff de los Estados Unidos, y la presentada por la FAO/UNESCO para la obtención de un mapa de suelos a nivel mundial y luego transformada por la Unión Internacional de la Ciencia dels Suelo (IUSS) en la Base Referencial Mundial para los Recursos del Suelo (World Reference Base for Soil Resources; WRB). Las clasificaciones de carácter nacional están siendo abandonadas o utilizadas con carácter complementario de estas dos clasificaciones globales.
Se trata de clasificaciones que utilizan como caracteres diferenciantes a propiedades del suelo medibles cuantitativamente (en el campo o en el laboratorio). Además estos caracteres diferenciantes son muy numerosos, de manera que las clases establecidas quedan definidas de una manera muy rigurosa y precisa. Al utilizar criterios cuantitativos, las clases definidas resultan ser mutuamente excluyentes.
Estas dos clasificaciones evitan al máximo la subjetividad, a diferencia de lo que ocurría con las clasificaciones que las han precedido:
Al utilizar siempre propiedades que pueden ser cuantificadas de alguna manera, no se emplean los criterios cualitativos, tan utilizados en las clasificaciones anteriores. Aquellos criterios de "alto contenido en materia orgánica", "pobres en bases", etc, que se prestaban a una enorme confusión, (por ejemplo, el término "alto" se interpretaba de muy distinta manera en función de los suelos a que cada investigador estaba acostumbrado) han sido sustituidos por "porcentaje en materia orgánica superior al 1%", "grado de saturación < 50%", etc.
Se evitan las consideraciones genéticas, que al ser subjetivas de distintas interpretaciones pueden crear confusiones. No obstante, dada la importancia de los procesos de formación del suelo, se utilizan como caracteres diferenciantes a aquellas propiedades que son el resultado directo de la actuación de estos procesos. Es por ello que aunque estrictamente hablando se trata de clasificaciones morfométricas, las podemos calificar como morfogenéticas. No obstante, las propiedades importantes para la utilización del suelo también son tenidas en cuenta.
Otra ventaja importante de estas clasificaciones es que se refieren tanto a los suelos vírgenes como a los agrícolas (se clasifica al suelo tal como se encuentra en la realidad y al clasificarlo no hay que idealizarlo a como sería si no se hubiese labrado, como sí ocurría con otras clasificaciones anteriores).
La nomenclatura ABC está definida sobre criterios genéticos cualitativos, lo que provoca importantes disparidades de uso entre los edafólogos. Para evitar este inconveniente el Soil Survey Staff de USA introdujo el concepto de horizontes diagnósticos, cuyo uso se ha impuesto en todo el mundo.
Un horizonte diagnóstico es un horizonte definido morfométricamente, con la mayor precisión posible, con datos de campo y de laboratorio, para su utilización en la clasificación del suelo.
Estos horizontes se definen de una manera mucho más completa que como se hace para la nomenclatura ABC, además se utilizan criterios cuantitativos, los cuales estaban totalmente ausentes en la terminología ABC.
Por otra parte existen otros caracteres diferenciantes que no son horizontes y son llamadas propiedades diagnósticas y características de diagnóstico. Son elementos esenciales para la clasificación y son definidos de manera similar a como se hace con los horizontes diagnósticos.
Aunque con jerarquías y desarrollos absolutamente distintos, básicamente estas dos clasificaciones utilizan la misma filosofía: el empleo de horizontes diagnósticos como claves de clasificación y de propiedades diagnósticas y características de diagnóstico como caracteres diferenciantes de menor rango.
Los horizontes diagnósticos, propiedades diagnósticasy características de diagnóstico no son todos comunes para ambas clasificaciones. Tampoco las definiciones de los horizontes y propiedades están definidos exactamente de la misma manera en ambos sistemas.
La FAO/WRB ha optado para la denominación de sus clases de nombres populares, utilizados en clasificaciones anteriores (se han descartado todos los términos populares que se prestasen a confusión, por ej., suelos pardos, suelos áridos, etc) mientras que la Soil Taxonomy crea nombres completamente nuevos ppara sus clases de suelos de manera que su nomenclatura refleja las características más importantes del suelo.También otra diferencia con respecto a la Soil Taxonomy radica en la ausencia de los regímenes de humedad y temperatura de uso tan frecuente en la clasificación americana.
El "Legend of the Soil Map of the Word" fue establecido en 1974 y posteriormente fue revisado "Revised legend of the Soil Map of the Word" en 1988. En un principio la clasificación FAO fue diseñada para proporcionar un arma de trabajo común para todos los edafólogos del planeta. Concretamente como leyenda de un Mapa Mundial de Suelos, de escala pequeña (1:5.000.000), para realizar una primera valoración de los recursos edáficos del mundo. Fue pues elaborada para trabajar con escalas pequeñas (mapas generales). Representa un sistema de clasificación bastante intuitivo, muy eficaz desde un punto de vista didáctico y muy útil para estudios no muy detallados de suelos. Mas que un sistema de clasificación se trata simplemente de una leyenda para definir las clases de suelos del Mapa de Suelos del Mundo a escala 1:5.000.000. Este sistema ha tenido una amplia aceptación mundial y ha sido universalmente aceptado como un utilísimo sistema de referencia.
En 1998 la IUSS introdujeron profundas modificaciones en su esquema de clasificación desarrollando el "World Reference Base for Soil Resources". En esta Base de Referencia para los Suelos del Mundo se continua con el esquema básico definido por la primitiva Leyenda para el Mapa Mundial de Suelos (1974/1988) pero se han introducido profundos cambios en todos sus niveles (Horizontes diagnósticos, Propiedades diagnósticas, Materiales diagnósticos, Grupos de Suelos y Unidades de Suelos).
Recientemente en 2022 el ISRIC/World Soil Information y a la International Union of Soil Sciences han presentado una nueva versión de la Base de Referencia para los Suelos del Mundo (World Reference Base for Soil Resources), versión 4, que es el sistema oficial de clasificación de suelos adoptado en la Unión Europea. Por su parte elDepartamento de Agricultura de los Estados Unidos de Norteam´werica ha revisado una vez más su Soil Taxonomy dando en 2022 la 13ª versión.