O Solo

por Rhett Butler, Janeiro 2008

Gigante raízes da árvore Kapok. (Foto de R. Butler). Outra foto de uma pessoa com balança

CICLOS DOS SOLOS E NUTRIENTES Entender a composição básica dos solos florestais ajuda a explicar o conceito de reciclagem de nutrientes na floresta; por isso existem problemas com a limpeza das terras da floresta para a agricultura, e como os solos são importante fatores na influência da complexidade da Floresta laterite Mais de dois terços das florestas tropicais do mundo, e de três quartos da floresta amazônica podem ser considerados "desertos molhados", onde crescem em barro vermelho e amarelo como solos ácidos e que são baixos em nutrientes. Muitos solos de florestas tropicais são muito antigos e empobrecidos, em especial nas regiões como a bacia amazônica, onde não houveram qualquer atividade vulcânica recente para abrir novos nutrientes. Os solos da Amazônia são em grande parte desprovidos de minerais como o fósforo, potássio, cálcio e magnésio, mas são ricos com óxido de alumínio e óxido de ferro, que dão aos solos tropicais a sua distinta coloração avermelhada ou amarelada e são extremamente tóxicas. Nessas condições, é de perguntar como é que estes solos pobres podem suportar tal crescimento vigoroso. Florestas tropicais são extremamente parecidas com uma selva. Colonos europeus pensavam (e mesmo assegurado por cientistas do tempo), que o verde da "selva" era devido aos ricos solos, no entanto cortaram as grandes manchas da floresta para criar cultivos. As terras agrícolas apuradas suportam vigorosos crescimentos, mas apenas um à quatro anos, quando misteriosamente, o crescimento diminue para um ponto onde abundância de fertilizantes foram necessários para qualquer crescimento. Colonos queriam saber por que razão as suas culturas pereceram e como solos pobres poderiam suportar o crescimento luxuriante da floresta tropical. A resposta reside na rápida reciclagem de nutrientes da floresta. RECICLAGEM DE NUTRIENTES Os colonos não perceberam que se tratava de um ecossistema totalmente diferente de suas florestas temperadas onde a maioria dos nutrientes existem no solo. Na floresta, a maior parte do carbono e nutrientes essenciais estão bloqueados até que vivem na vegetação, morto em madeira, folhas e decadente. Como o material orgânico decai, é reciclado tão rápido que alguns nutrientes chegam ao solo, deixando quase estéreis. Imitação de Excremento A atração de excremento de pequenos insetos da floresta levou ao desenvolvimento de imitação de excremento tanto entre predadores e presas. Estes animais, geralmente insetos e aranhas, ficam imóveis durante horas para parecer como um excremento para evitar possível detecção. A materia em decomposição (madeiras e folhas mortas) é processada de forma eficiente, devido à abundância de decomponentes incluindo bactérias, fungos e cupins. Estes organismos retomar nutrientes, que são liberados como resíduos quando organismos morrem. Praticamente todas matéria orgânica é rapidamente transformado, mesmo matéria fecal e transpiração. É apenas uma questão de minutos, em muitas florestas tropicais, antes de excremento é descoberto e utilizados por diversos insetos. Excrementos podem ser cobertas com coloridas borboletas, besouros, moscas e, ao mesmo tempo que excremento do besouros é utilizado como alimento para larvas. Insetos não são apenas atraídos para excremento pelo valor energético, mas muitas vezes para a presença de nutrientes como sais de cálcio. Suor humano é um tesouro para várias espécies de borboletas, que se reúnem no pescoço e chapéu de turistas, e para irritar o abelhas-suor, pode cobrir aparentemente cada centímetro de pele exposta em algumas florestas. Quando a vegetação morre, os nutrientes são rapidamente discriminadas e quase imediatamente devolvidos ao sistema, como elas são ocupadas por plantas vivas. Absorção de nutrientes pelas raízes é facilitado por uma única relação entre as raízes e um fungo, micorriza. A micorriza atribuem a plantas e raízes são especializados para aumentar a eficiência do nutriente absorção de nutrientes do solo. Em contrapartida, as plantas fornecem os fungos com açúcares e abrigos entre as suas raízes. Os estudos mostraram também que micorriza pode ajudar resistir uma árvore seca e doença. OS SISTEMAS DAS RAÍZES DAS ÁRVORES Raízes de Árvores no Brasil 1999 Árvores da floresta tropical estão bem adaptadas ao seu ambiente e têm dominado o problema de solos pobres. Desde os primeiros seis a oito polegadas (15-20 cm) do solo é um composto de decadente folhas, madeira e outras matérias orgânicas, é a mais rica fonte de nutrientes no solo. Para explorar este recurso, dossel árvores estão enraizadas superficialmente, enquanto a maioria temperado árvore raízes estendem mais de 5 pés (1,5 m) de profundidade. Muitas espécies tropicais têm raízes que, de facto, crescem para fora do solo para formar um tapete no chão da floresta, a fim de recolher mais eficientemente nutrientes. Essas minúsculas raízes formam uma rede que, juntamente com os fungos micorriza, rapidamente absorver nutrientes. A configuração das raízes superficiais e altura causam grande instabilidade para árvores da floresta, especialmente no solo úmido e fortes ventos superiores do dossel que podem acompanhar as tempestades tropicais. Para contrariar esta situação, muitas espécies de árvores possuem extenso sistema radicular que, em alguns casos, pode correr para mais de 325 pés (100 m). Outras árvores, especialmente tall espécies emergentes, têm evoluído grande raízes de suporte, fino tronco que começa cerca de 20 metros do chão. Essas estruturas são pensadas para também ajuda na captação e armazenamento da água, aumentar a superfície de trocas gasosas, e recolher folhada adicionais para alimentação. Algumas árvores, especialmente palmeiras, têm raízes de apoio. Assim, quando colonos cortaram as árvores das florestas e queimaram a vegetação, eles destruiram o delicado sistema das florestas permitiam o crescimento vigoroso em tais solos pobres. A queima da vegetação libera suficiente nutrientes no solo para permitir culturas a crescer durante vários anos, mas sem a micorriza, e outros organismos do solo para corrigir nutrientes, solos foram rapidamente absorvido pelo sol tropical ou lavados pelas chuvas. Os minerais essenciais não foram substituídos por novos, assim não havia mais floresta acima para grande folhas e madeira. Dentro de alguns anos, os nutrientes do solo se tornam deficiente e não podem mais produzir as culturas convencionais. Os colonos destruiu vários elos de nutrients do sistema da floresta e tiveram de abandonar o local para outro florestada. Embora isto pareça similar a técnica de povos indígenas nativos, a diferença está na dimensão e forma das apuradas sites. Ao limpar grandes áreas, os colonos criaram uma grande quebra na floresta nutrientes ciclismo sistema; algo que leva gerações para recuperar. Nas pequenas manchas florestais as florestas podem rapidamente recolonize após a agricultura é abandonada, especialmente se a área é deixada cercada por florestas. Dentro de 20 anos, relativamente bem desenvolvidos floresta secundária pode reclamar uma tal parcela agrícola. Nem todos os solos da floresta são tão pobres; algumas crescem em florestas tropicais, ricos em nutrientes várzea e solos vulcânicos. Alguns dos melhores solos são encontrados nas encostas íngremes, porque os minerais são liberados quando o esgotado escorre. Esses solos ricos são encontradas na Amazônia planícies aluviais, Andes, e vulcânica áreas do Sudeste Asiático (Java), África, América Central e do Caribe. Contudo, sem uma gestão adequada, bem como esses solos podem ser rapidamente escoar os nutrientes atraves de fortes chuvas e do sol. Por exemplo, um hectare de floresta tropical raramente perde mais de 1 tonelada de solo anualmente. No entanto, quando a floresta é nivelado e plantadas com diferentes culturas, a erosão aumenta drasticamente. Se a floresta é substituída por vegetação densa como a plantação de café, o hectare perde entre 20 e 160 toneladas, que se for substituído com grandes culturas, a área pode perder mais de 1000 toneladas anuais. CRESCIMENTO APÓS A APURAÇÃO DOS SISTEMAS DE RAÍZES SISTEMA DAS RAÍZES Buttress roots and tangled lianas Buttress roots of a rain forest canopy tree Rain forest tree roots anchoring soil and preventing erosion in Malaysian jungle Roots of rainforest tree Roots of rainforest tree Roots of rainforest tree Roots of rainforest tree Quando os europeus prepararam a floresta para agricultura, eles provavelmente pensaram que as florestas crescessem de forma relativamente rápida, como as florestas temperadas da Europa e da América do Norte. Mas não será fácil cultivar floresta em terras agrícolas com monoculturas que foram destituídos de floresta durante vários anos e tenham altamente solos degradados. Solos tropicais rapidamente tornar-se impróprio para o crescimento devido à rápida lixiviação de nutrientes causado por fortes chuvas e sol intenso. Além disso, muitas árvores tropicais estão dependentes de determinadas espécies animais para polinização, dispersão de sementes, e as sementes de transformação. As sementes de muitas espécies da floresta tropical são grandes (uma vez que germinam na sombra do dossel e deve ter alimentos suficientes reservas para crescer em condições de luz baixa da floresta piso) e exigem animais dispersores (vento ou outros meios mecânicos muitas vezes não são Suficiente para dispersar as sementes desta dimensão). A perda desses dispersão espécies florestais quando é nivelado, significa árvore sementes não são susceptíveis a se dispersar em áreas apuradas. Assim sendo, estas importantes espécies arbóreas florestais não irão voltar. TAs sementes e mudas dessas espécies arbóreas não limitado por animal dispersão e polinização agentes são muitas vezes especialmente adaptadas para a luz e as condições climáticas das selvas sombreada chão. Estas sementes geralmente não irão germinar na quente, árida condições das clareiras, e os que o broto rapidamente sucumbem ao sol e solos pobres. Plantas tropicais estão habituadas à estabilidade da floresta tropical, onde são robustas. Quando elas e suas sementes são confrontados com o conjunto de condições inteiramente diferentes apresentado pela floresta compensação, não se adaptam bem.Suas sementes têm pouca ou nenhuma capacidade de permanecer latentes uma vez que eles não têm necessidade sob condições normais floresta. O ar seco da floresta também resseca as folhas as levando à morte. A eliminação da simbiótica micorriza reduz a capacidade das árvores para pegar em nutrientes do solo. Este fungo é especialmente difícil para substituir uma vez que cada espécie de árvore pode ter o seu próprio simbiótica espécies de micorriza. Regeneração é ainda o baixo peso com a rápida invasão de duras gramíneas e arbustos após a desobstrução da floresta. A situação é diferente quando uma área é deixada cercada por florestas e os solos que não são dizimadas. Sob estas condições, a floresta Maio rapidamente recuperar o estéril com uma rápido crescimento, como as plantas florestais gramíneas, a banana (Heliconia), gingers, se mudaram para a claridade. Espécies de árvores-que exigem tais condições de luz solar e umidade mais baixa para o crescimento como a cecropia (neotrópicos) e macaranga (Ásia) colonizam rapidamente as florestas. Depois de vários anos, o pequeno número de plantas e árvores como o kapok e a cecropia sejam gradualmente substituídos com diversas espécies mais características dos mais velhos crescimento de florestas primárias. Micorriza fungos podem recolonizar a floresta circundante e facilitar a captação nutriente. Após 20 anos, o ex-apuradas terras podem novamente ter vigoroso crescimento, embora este bosque é apenas uma sombra da original floresta primária. A nova floresta secundária, é muito menos diversificada, tem um dossel menos desenvolvidos, menos animais, solo e vegetação espessa. Não se sabe quanto tempo leva para a floresta secundária para voltar à complexidade da floresta primária, mas as estimativas são de centenas de milhares de anos. Questões de Revisão: Porque a agricultura tradicional muitas vezes falham em florestas tropicais? Como os nutrientes são reciclados no meio da floresta? Como os solos das florestas tropicais são diferentes dos solos das florestas temperadas? [Inglês | Espanhol | Francês] Continuação: Frutos e Sementes