Caracterización de la materia orgánica de suelos y sedimentos sometidos a lluvia simulada por espectroscopía infrarroja

Abstract

[Resumen] La erosión hídrica interviene en el ciclo del carbono, ya que afecta al contenido en materia orgánica del suelo y produce sedimentos que la transfieren a las aguas. En este trabajo se analizan los efectos de la erosión inducida por lluvia simulada sobre el contenido total y la estructura de la materia orgánica. Se seleccionaron dos suelos, uno desarrollado sobre esquisto y el otro sobre granito. Cada suelo se sometió a la acción de 284 mm de lluvia simulada en microparcelas de 1m2. Se muestrearon las superficies iniciales (no alterada) y finales (degradada) de los suelos estudiados y los sedimentos producidos. En las muestras de suelo y sedimento se llevaron a cabo determinaciones de carbono y nitrógeno total, y de espectroscopia de infrarrojos (IR). Los espectros de IR se determinaron antes y después de eliminar la materia orgánica. El suelo desarrollado sobre granito es más rico en carbono y nitrógeno que el de esquisto y el contenido de estos elementos varía durante la erosión. Sobre esquisto, la fracción inorgánica del suelo sin alterar, del suelo erosionado y de los sedimentos presentan una respuesta espectral similar. La respuesta espectral de esta fracción indica que en dos suelos predomina la caolinita. Los espectros de IR también ponen de manifiesto diferencias en la estructura de los compuestos orgánicos del suelo no alterado, el suelo degradado y los sedimentos. Se apreciaron diferencias en cuanto a las modificaciones que sufre la estructura de la materia orgánica entre suelos sobre esquisto y sobre granito; por tanto, la composición del suelo, en particular la textura y el contenido en materia orgánica también afectan a la repuesta espectral.

[Resumo] A erosión hídrica intervén no ciclo do carbono, xa que afecta ó contido en materia orgánica do solo e produce sedimentos que a transfiren ás augas. Neste traballo analízanse os efectos da erosión inducida por choiva simulada sobre o contido total e a estrutura da materia orgánica. Seleccionáronse dous solos, un desenvolvido sobre esquisto e o outro sobre granito. Cada solo someteuse á acción de 284 mm de choiva simulada en microparcelas de 1 m2. Mostreáronse as superficies iniciais (non alterada) e finais (degradada) dos solos estudados e os sedimentos producidos. Nas mostras de solo e sedimento leváronse a cabo determinacións de carbono e nitróxeno total, e de espectroscopía de infravermellos (IR). Os espectros de IR determináronse antes e despois de eliminar a materia orgánica. O solo desenvolvido sobre granito é máis rico en carbono e nitróxeno que o de esquisto e o contido destes elementos varía durante a erosión. Sobre esquisto, a fracción inorgánica do solo sen alterar, do solo erosionado e dos sedimentos presentan unha resposta espectral similar. A resposta espectral desta fracción indica que en dous solos predomina a caolinita. Os espectros de IR tamén poñen de manifesto diferenzas na estrutura dos compostos orgánicos do solo non alterado, o solo degradado e os sedimentos. Apreciáronse diferenzas entre as modificacións que sofre a estrutura da materia orgánica entre solos sobre esquisto e sobre granito; por tanto, a composición do solo, en particular a textura e o contido en materia orgánica afectan á reposta espectral.

[Abstract] Soil water erosion acts on the carbon cycle, because it affects soil organic matter content and produces sediments, which are transferred it to the waters. This paper analyzes the effects of water erosion carried out by simulated rain on the total contents and structure of soil organic matter. We selected two different soil, developed over schist and granite, respectively. Each soil was submitted to 284 mm of simulated rain on microplots of 1m2. Initial (undisturbed) and final (degraded by erosion) surface layers of the studied soils and the respective sediments were sampled. Measurements of total carbon and nitrogen, and infrared spectroscopy (IR) were made in soil and sediment samples. The IR spectra were determined before and after removal of soil organic matter. Soil developed on granite was richer in carbon and nitrogen that the soil developed on schist and the contents of these elements varied during erosion. The inorganic fraction of undisturbed samples, eroded samples and sediments on schist showed a similar spectral response. The spectral response indicates that this fraction is dominated by kaolinite in two the soils studied. IR spectra also highlight differences in the structure of organic compounds in the undisturbed soil, the soil degraded by erosion and the sediments. Modifications affecting the structure of the soil organic matter content showed differences between samples of materials developed either on schist or on granite; therefore, the soil composition, mainly texture and organic matter content also affect the spectral response.