Ciência do Solo - Soil science
Ciência do solo é o estudo do solo como um recurso natural na superfície da Terra, incluindo a formação , classificação e mapeamento do solo ; propriedades físicas, químicas, biológicas e de fertilidade dos solos; e essas propriedades em relação ao uso e manejo dos solos .
Às vezes, termos que se referem a ramos da ciência do solo, como pedologia (formação, química, morfologia e classificação do solo) e edafologia (como os solos interagem com os seres vivos, especialmente plantas), são usados como se fossem sinônimos de ciência do solo. A diversidade de nomes associados a esta disciplina está relacionada às várias associações envolvidas. Na verdade, engenheiros , agrônomos , químicos , geólogos , geógrafos físicos , ecologistas , biólogos , microbiologistas , silvicultores , sanitaristas , arqueólogos e especialistas em planejamento regional , todos contribuem para um maior conhecimento dos solos e o avanço das ciências do solo.
Os cientistas do solo levantaram questões sobre como preservar o solo e as terras aráveis em um mundo com uma população crescente, possível crise hídrica futura , aumento do consumo per capita de alimentos e degradação da terra .
Campos de estudo
O solo ocupa a pedosfera , uma das esferas da Terra que as geociências usam para organizar a Terra conceitualmente. Esta é a perspectiva conceitual da pedologia e da edafologia , os dois ramos principais da ciência do solo. Pedologia é o estudo do solo em seu ambiente natural. Edafologia é o estudo do solo em relação aos usos dependentes do solo. Ambos os ramos aplicam uma combinação de física do solo , química do solo e biologia do solo . Devido às inúmeras interações entre a biosfera , a atmosfera e a hidrosfera hospedadas na pedosfera, conceitos mais integrados e menos centrados no solo também são valiosos. Muitos conceitos essenciais para a compreensão do solo vêm de indivíduos não identificáveis estritamente como cientistas do solo. Isso destaca a natureza interdisciplinar dos conceitos de solo.
Pesquisar
Dependência e curiosidade sobre o solo, explorando a diversidade e dinâmica deste recurso continua a render novas descobertas e percepções. Novos caminhos de pesquisa de solo são impelidos pela necessidade de entender o solo no contexto das mudanças climáticas , gases de efeito estufa e sequestro de carbono . O interesse em manter a biodiversidade do planeta e em explorar culturas passadas também estimulou um interesse renovado em alcançar uma compreensão mais refinada do solo.
Mapeamento
A maior parte do conhecimento empírico do solo na natureza vem dos esforços de levantamento do solo . Levantamento de solo, ou mapeamento de solo, é o processo de determinar os tipos de solo ou outras propriedades da cobertura do solo sobre uma paisagem e mapeá-los para que outros entendam e usem. Depende muito da distinção das influências individuais dos cinco fatores clássicos de formação do solo. Este esforço baseia-se na geomorfologia , geografia física e análise de vegetação e padrões de uso da terra. Os dados primários para o levantamento do solo são adquiridos por amostragem de campo e apoiados por sensoriamento remoto .
Classificação
Desde 2006, a Base de Referência Mundial para Recursos do Solo , por meio de sua divisão de Desenvolvimento de Terra e Água, é o sistema de classificação de solo preeminente. Substitui a classificação de solo anterior da FAO .
O WRB usa conceitos modernos de classificação de solos, incluindo a taxonomia de solos do USDA . A classificação é baseada principalmente na morfologia do solo como uma expressão pedogênica . Uma grande diferença com a taxonomia do solo do USDA é que o clima do solo não faz parte do sistema, exceto na medida em que o clima influencia as características do perfil do solo.
Existem muitos outros esquemas de classificação, incluindo sistemas vernáculos. A estrutura em sistemas vernáculos é nominal, dando nomes exclusivos aos solos ou paisagens, ou descritiva, nomeando os solos por suas características como vermelho, quente, gordo ou arenoso. Os solos são diferenciados por características óbvias, como aparência física (por exemplo, cor, textura, posição da paisagem), desempenho (por exemplo, capacidade de produção, inundação) e vegetação associada. Uma distinção vernácula familiar para muitos é classificar a textura como pesada ou leve. Teor de solo leve e melhor estrutura, exige menos esforço para virar e cultivar. Ao contrário da crença popular, os solos leves não pesam menos do que os pesados em uma base de ar seco, nem têm mais porosidade .
História
O sistema de classificação de solo mais antigo conhecido vem da China, aparecendo no livro Yu Gong (século 5 aC), onde o solo foi dividido em três categorias e nove classes, dependendo de sua cor, textura e hidrologia.
Contemporâneos Friedrich Albert Fallou , o fundador alemão da moderna ciência do solo, e Vasily Dokuchaev , o fundador russo da moderna ciência do solo, são considerados os primeiros a identificar o solo como um recurso cuja distinção e complexidade merecem ser separadas conceitualmente da geologia e produção agrícola e tratada como um todo. Como um dos fundadores da ciência do solo, Fallou tem primazia no tempo. Fallou estava trabalhando nas origens do solo antes de Dokuchaev nascer, no entanto, o trabalho de Dokuchaev foi mais extenso e é considerado mais significativo para a teoria moderna do solo do que o de Fallou.
Anteriormente, o solo era considerado um produto das transformações químicas das rochas, um substrato morto do qual as plantas derivam elementos nutritivos. Solo e rocha foram de fato equiparados. Dokuchaev considera o solo como um corpo natural com sua própria gênese e sua própria história de desenvolvimento, um corpo com processos complexos e multiformes que ocorrem dentro dele. O solo é considerado diferente do alicerce. Este último torna-se solo sob a influência de uma série de fatores de formação do solo (clima, vegetação, país, relevo e idade). Segundo ele, o solo deve ser chamado de "cotidiano" ou horizontes externos das rochas, independentemente do tipo; eles são alterados naturalmente pelo efeito comum da água, do ar e de vários tipos de organismos vivos e mortos.
Uma definição enciclopédica de 1914: "as diferentes formas de terra na superfície das rochas, formadas pela quebra ou desgaste das rochas". serve para ilustrar a visão histórica do solo que persistiu desde o século XIX. O conceito de solo do final do século 19 de Dokuchaev desenvolveu-se no século 20 para um conceito de solo como material terroso que foi alterado por processos vivos. Um conceito corolário é que o solo sem um componente vivo é simplesmente uma parte da camada externa da Terra.
Refinamento adicional do conceito de solo está ocorrendo em vista de uma apreciação do transporte e transformação de energia dentro do solo. O termo é popularmente aplicado ao material na superfície da lua da Terra e de Marte, um uso aceitável dentro de uma parte da comunidade científica. De acordo com esta compreensão moderna do solo, Nikiforoff definiu o solo em 1959 como a "pele excitada da parte sub-aérea da crosta terrestre".
Áreas de atuação
Academicamente, os cientistas do solo tendem a ser atraídos para uma das cinco áreas de especialização: microbiologia , pedologia , edafologia , física ou química . No entanto, as especificações do trabalho são em grande parte ditadas pelos desafios enfrentados pelo desejo de nossa civilização de sustentar a terra que a sustenta, e as distinções entre as subdisciplinas da ciência do solo muitas vezes se confundem no processo. Profissionais da ciência do solo geralmente se mantêm atualizados em química do solo, física do solo, microbiologia do solo, pedologia e ciência do solo aplicada em disciplinas relacionadas
Um esforço interessante que atraiu cientistas do solo nos EUA em 2004 é a Iniciativa de Qualidade do Solo. O ponto central da Iniciativa de Qualidade do Solo é desenvolver índices de saúde do solo e monitorá-los de uma forma que nos forneça feedback de longo prazo (década a década) sobre nosso desempenho como administradores do planeta. O esforço inclui a compreensão das funções das crostas microbióticas do solo e a exploração do potencial de sequestrar o carbono atmosférico na matéria orgânica do solo . O conceito de agricultura em relação à qualidade do solo, no entanto, teve sua parcela de controvérsia e críticas, incluindo críticas do ganhador do Prêmio Nobel Norman Borlaug e do vencedor do Prêmio Mundial de Alimentos, Pedro Sanchez .
Uma função mais tradicional dos cientistas de solo é mapear os solos. Quase todas as áreas dos Estados Unidos agora têm uma pesquisa de solo publicada , que inclui tabelas interpretativas de como as propriedades do solo apoiam ou limitam atividades e usos. Uma taxonomia de solo aceita internacionalmente permite a comunicação uniforme das características e funções do solo . Esforços nacionais e internacionais de pesquisa de solo deram à profissão uma visão única das funções de escala da paisagem. As funções da paisagem que os cientistas do solo são chamados a abordar no campo parecem se enquadrar em seis áreas:
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Tratamento terrestre de resíduos
- Sistema séptico
- Estrume
- Biossólidos municipais
- Resíduos de processamento de alimentos e fibras
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Identificação e proteção de áreas ambientalmente críticas
- Solos sensíveis e instáveis
- Zonas úmidas
- Situações de solo únicas que suportam habitat valioso e diversidade de ecossistemas
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Gestão para otimizar a produtividade da terra
- Silvicultura
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Agronomia
- Manejo de nutrientes
- Gestão de água
- Vegetação nativa
- Pastando
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Gestão para otimizar a qualidade da água
- Gestão de águas pluviais
- Controle de sedimentos e erosão
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Remediação e restauração de terras danificadas
- Recuperação de mina
- Danos de inundação e tempestade
- Contaminação
- Sustentabilidade dos usos desejados
Existem também aplicações práticas da ciência do solo que podem não ser aparentes ao olhar para um levantamento publicado do solo.
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Datação radiométrica : especificamente um conhecimento de pedologia local é usado para datar atividades anteriores no local
- Estratificação (arqueologia) onde os processos de formação do solo e qualidades preservativas podem informar o estudo de sítios arqueológicos
- Fenômenos geológicos
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Alterando solos para alcançar novos usos
- Vitrificação para conter resíduos radioativos
- Melhorar as capacidades microbianas do solo na degradação de contaminantes ( biorremediação ).
- Sequestro de carbono
- Ciência ambiental do solo
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Pedologia
- Gênese do solo
- Pedometria
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Morfologia do solo
- Micromorfologia do solo
- Classificação do solo
- Biologia do solo
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Química do solo
- Bioquímica do solo
- Mineralogia do solo
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Física do solo
- Função de Pedotransferência
- Mecânica e engenharia do solo
- Hidrologia do solo, hidropedologia
Campos de aplicação em ciência do solo
- Das Alterações Climáticas
- Estudos de ecossistema
- Função de Pedotransferência
- Fertilidade do solo / manejo de nutrientes
- Manejo do solo
- Levantamento de solo
- Métodos padrão de análise
- Estudos de bacias hidrográficas e pântanos
Disciplinas relacionadas
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Ciências agrícolas
- Ciência do solo agrícola
- Ciência agrofísica
- Gestão de irrigação
- Antropologia
- Ciência ambiental
- Geografia física
- Geologia
- Hidrologia
- Gestão de resíduos
- Ciência pantanosa
Capacidade de armazenamento de depressão
A capacidade de armazenamento de depressão, na ciência do solo, é a habilidade de uma determinada área de terra de reter água em seus poços e depressões, evitando assim que ela flua. A capacidade de armazenamento de depressão, juntamente com a capacidade de infiltração , é um dos principais fatores envolvidos no fluxo superficial de Horton , pelo qual o volume de água ultrapassa a capacidade de armazenamento de infiltração e depressão e começa a fluir horizontalmente pela terra, possivelmente levando a inundações e erosão do solo . O estudo da capacidade de armazenamento da depressão da terra é importante nas áreas de geologia , ecologia e especialmente hidrologia .
Veja também
- Ciência do solo agrícola
- Agroecologia
- Agrologia
- Agrofísica
- Sociedade Australiana de Ciência do Solo Incorporada (ASSSI)
- Composto
- História da ciência do solo
- Centro Internacional de Referência e Informação do Solo (ISRIC)
- União Internacional de Ciências do Solo (IUSS)
- Calagem (solo)
- Lista de cientistas russos da Terra
- Lista de associações estaduais de ciências do solo
- Lista de Conselhos Estaduais de Licenciamento de Ciências do Solo
- Sociedade Nacional de Cientistas Consultores de Solo (NSCSS)
- Teste de coluna ressonante
- Biologia do solo
- Soil Science Society of America (SSSA)
- Valor do solo
- Congresso Mundial de Ciência do Solo (WCSS)
Referências
- Soil Survey Staff (1993). Levantamento do solo: conceitos iniciais do solo. (html) Soil Survey Manual USDA Handbook 18 , Soil Conservation Service. Departamento de Agricultura dos EUA. URL acessado em 30/11/2004.
- Marion LeRoy Jackson (2005). Análise Química do Solo: Curso Avançado . UW-Madison Libraries Parallel Press. pp. 5–. ISBN 978-1-893311-47-3.