¿Alguna vez ha hecho coincidir una muestra de pintura con un color más antiguo? Las tiendas de pintura mantienen una gran variedad de muestras de color.
*Mark Liebig, USDA-ARS con contribuciones de Andrea Clemensen, Lisa Durso, Jay Halvorson, Andrew Margenot, Catherine Stewart y Scott van Pelt.
Los científicos de cultivos guardan semillas en bancos de semillas para comparación e investigación . Los científicos del suelo hacen lo mismo con muestras de suelo, almacenadas en archivos.
El suelo cambia con el tiempo. De hecho, el suelo es una fuente dinámica de nutrientes, estabilidad y vida . Pero los cambios en algunas propiedades del suelo pueden ser lentos y requieren décadas o incluso siglos antes de que se puedan detectar las diferencias. Aquí es donde los archivos de suelos pueden ayudar. Los archivos de suelo proporcionan «cápsulas de tiempo» para determinar cómo cambia el suelo con el tiempo.
Las muestras de suelo archivadas también son particularmente valiosas como referencias. A medida que se forman nuevas capacidades analíticas y preguntas de investigación, los materiales estables en los archivos de suelo ayudan a los investigadores porque se conocen sus características.
Un archivo de suelo ubicado en Dakota del Norte ha brindado a los científicos la oportunidad de embarcarse en una investigación que sería imposible sin la previsión de Howard Haas. El Dr. Haas dirigió un proyecto ambicioso en la década de 1940 para comprender el cambio del suelo en las Grandes Llanuras. La década de 1940 fue una época de grandes cambios en la agricultura. Provocaron el advenimiento de variedades de cultivos híbridos, una mayor mecanización y un mayor uso de insumos de nutrientes como el nitrógeno. ¿Cómo impactó este cambio drástico en las prácticas agrícolas a los suelos?
Primero, algunos conceptos básicos!
El archivo de suelos utilizado para la investigación se encuentra en el Laboratorio de Investigación de las Grandes Llanuras del Norte del USDA-ARS cerca de Mandan, Dakota del Norte. Más de 5.000 muestras de suelo están incluidas en el archivo. El proyecto dirigido por el Dr. Haas estudió los cambios en el carbono y el nitrógeno del suelo luego de la conversión de pastizales nativos en tierras de cultivo. Ese proyecto incluía diecisiete ubicaciones en nueve estados de las Grandes Llanuras.
Debido a la naturaleza a largo plazo de la investigación de la ciencia del suelo, es importante mantener las muestras en archivos. Los estudios a largo plazo sobre prácticas sostenibles ocurren durante muchas décadas. En comparación, los fitomejoradores pueden tardar dos décadas en desarrollar una nueva variedad lista para el mercado .
Conservar las muestras de suelo para estudiar los cambios a lo largo del tiempo es crucial para determinar las prácticas sostenibles. Y eso es precisamente lo que hizo el Dr. Haas, comenzando hace tres cuartos de siglo.
A pesar de su papel potencialmente valioso como parte importante de la investigación a largo plazo, los archivos de suelo son raros. Los desafíos de recursos asociados con el establecimiento y mantenimiento de archivos de suelo son sustanciales. Las instituciones de investigación que los poseen deben comprometerse a largo plazo con el espacio de almacenamiento y el tiempo del personal para preservar los archivos para uso futuro.
Además de estos desafíos, puede ser difícil identificar la ubicación de muestreo original de los suelos archivados. Hoy en día, las ubicaciones de las muestras de suelo se recolectan y marcan con frecuencia con coordenadas GPS. El Dr. Haas y sus compañeros de equipo no tenían GPS. Esta limitación requería que los investigadores se basaran en notas de campo, mapas y descripciones del suelo para ayudar a identificar ubicaciones de muestreo anteriores.
Nuevos conocimientos del archivo de suelos
El consorcio actual de científicos federales y universitarios está utilizando el “archivo de Haas” para responder preguntas de investigación actuales sobre suelos. También lo usan para recopilar datos que probablemente ayudarán a responder preguntas futuras. Están investigando el cambio del suelo a largo plazo bajo cultivos de secano en tres lugares de las Grandes Llanuras.
El proyecto se inició originalmente para estudiar la resistencia a los antibióticos a lo largo del tiempo. Desde entonces, se ha expandido a una amplia evaluación de los cambios en los atributos físicos, químicos y bioquímicos del suelo entre la recolección del Dr. Haas en 1947 y el nuevo muestreo en 2018.
De las diecisiete ubicaciones originales muestreadas por el Dr. Haas, el equipo está investigando el cambio del suelo en Montana, Colorado y Texas. Aunque los análisis están en curso, los hallazgos preliminares ya han identificado cambios importantes en las propiedades del suelo, algunos de los cuales son inesperados. El equipo también ha experimentado algunos desafíos únicos. Uno en particular es recuperar ADN del suelo, de materia orgánica en descomposición, microbios muertos, partes de insectos, ¡lo que sea!
Una vez completada, la investigación proporcionará una mejor comprensión de los cambios a largo plazo en las propiedades del suelo bajo cultivos de secano en las Grandes Llanuras. Esta información se puede utilizar para determinar las mejores prácticas de agroecosistemas resilientes que superen los desafíos del siglo XXI . Un nuevo muestreo en otros 71 años, 2089, revelará información adicional para la futura generación de científicos del suelo y el público al que sirven.
La importancia de la investigación a largo plazo
Los estudios a largo plazo, posibilitados por el trabajo de generaciones anteriores, ayudan a los científicos de hoy a comprender los impactos de las prácticas a lo largo del tiempo. Esto nos ayuda a informarnos si las prácticas agrícolas son verdaderamente sostenibles y a identificar cuánto tiempo antes de que ciertas prácticas incurran en cambios dañinos o beneficiosos en los suelos. Sin embargo, hacer esas observaciones lleva tiempo.
Las compensaciones y sinergias entre los servicios de los ecosistemas rara vez se resuelven a corto plazo. Pueden pasar décadas antes de que se encuentren respuestas definitivas. Esto puede ser un dilema, ya que las investigaciones pueden extenderse mucho más allá de la carrera o incluso de la vida. Además, a veces no es posible saber cuáles podrían ser las futuras preguntas de investigación o las capacidades de medición.
El tiempo, tal como lo compartió con tanta elocuencia Henry Janzen en 2016, es quizás la variable más desconcertante en nuestra comprensión del cambio en los agroecosistemas. Los archivos de suelo pueden ayudar a abordar el desafío del tiempo.
*El Dr. Liebig y otros presentaron hallazgos preliminares de la investigación en la reunión anual de ASA-CSSA-SSSA: Cambio de suelo a largo plazo en sistemas de cultivo de tierras secas semiáridas
