Influencia del cambio de uso de suelo en la geoquímica de suelos en el Parque Nacional Nonguén, Región del Biobío, Chile.

Abstract

Biobío es una de las regiones más afectadas por el reemplazo de bosques nativos por especies forestales comerciales como el Pinus radiata en Chile. Esto provoca importantes consecuencias en los suelos, en distintos ámbitos e incluso contribuye con el cambio climático tanto a nivel local como global. Estudios de la influencia del cambio de uso de suelo de bosque nativo a plantaciones forestales, son relevantes para el bienestar de la población y para la reparación, o mitigación de las secuelas que esto puede dejar. En este contexto, el presente estudio se enfoca en evaluar el impacto que el cambio de uso de suelo puede tener en la geoquímica de elementos mayores y algunos metales, y en las tasas de meteorización química en los suelos de origen granítico en el Parque Nacional Nonguén. Este último constituye un área protegida que alberga gran diversidad biológica y además contiene el principal remanente de Bosque Caducifolio de Concepción, sin embargo, dentro de él permanecen plantaciones de pinos que dan cuenta de una antigua actividad forestal, lo que permite estudiar el impacto mencionado. Para fines de este estudio se seleccionaron 3 sitios con bosque nativo (BN) y 3 con plantaciones forestales (PL), donde se excavaron calicatas de ~170 cm de profundidad en las cuales se realizó una descripción de los perfiles de suelo y un muestreo por horizonte genético. Las muestras de suelo se someten a análisis de ICP-OES para óxidos mayores (SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, NaO2, K2O, TiO2, P2O5) e ICP-MS para elementos traza (V, Cr, Co, Cu, Zn, Zr, Pb, As). Con los datos de composición se hace un análisis estadístico básico y se elaboran diagramas box plot para identificar outliers y comparar dispersión de datos, además se elaboran diagramas multielemento considerando también los datos de la roca parental (RM). Para poder estimar las ganancias y pérdidas reales de los elementos móviles con respecto de RM y evaluar los trazadores de meteorización química se hace el cálculo del coeficiente de transferencia de masa (𝜏𝑖𝑗), que normaliza la concentración de un constituyente con la de un elemento inmóvil (en este caso TiO2). Los resultados indican que los suelos bajo BN tienen mayor dispersión de los datos en casi todos los elementos, aunque para la concentración promedio, ambos usos de suelo exhiben patrones similares. Con los coeficientes de transferencia de masa se observan pérdidas en la mayoría de los elementos analizados, las que varían en magnitud tanto por sitio como por horizonte dentro de un mismo perfil. Por otra parte, hubo ganancias solo en los elementos Cu, Cr y V, con enriquecimiento promedio de 65%, 77% y 12%, respectivamente. Esto indica que, en los suelos estudiados, independiente del uso de suelo, existe una meteorización química avanzada, considerando y destacando que elementos como Ca y Na tienen pérdidas de casi el 100%, y nutrientes como el Mg, K y P registran pérdidas entre 50% a 80% en algunos de los horizontes. La ocurrencia de mineralogía secundaria como óxidos y arcillas vista en terreno, reflejada en varios de los resultados y además respaldada con datos de estudios previos en el parque, igualmente dan cuenta de la ocurrencia de procesos de meteorización. La pérdida de elementos se asocia a la hidrólisis, disolución y oxidación de los minerales formadores de roca, tales como plagioclasa (Ca, Na), feldespato potásico (Na, K), biotita y hornblenda (Mg) y de minerales accesorio como el apatito (P), entre otros. Las ganancias obtenidas se atribuyen a acción antrópica, la urbanización cercana y actividad industrial existente en la comuna pueden incorporar estos contaminantes (Cu, Cr y V) a la atmósfera, y posibilitan su llegada al suelo por deposición atmosférica seca o húmeda. Por su parte, el MnO, exhibe en su diagrama 𝜏𝑖𝑗 v/s profundidad, un perfil considerado biogénico, que evidencia acumulación en superficie y aumento de empobrecimiento en profundidad, esto se asocia al ciclo biogénico de este micronutriente a través de la vegetación. Además, la variación en la movilidad del P (macronutriente esencial), y la aparente mayor acumulación de los constituyentes en superficie en PL, y el mayor empobrecimiento en profundidad (mayor que en BN), permiten incluir la calidad del litter desarrollado bajo las plantaciones como un factor que la afecta, ya que su descomposición más lenta puede dificultar el retorno de nutrientes al suelo. Todo lo anterior, faculta a concluir que el cambio de uso de suelo es capaz de modificar las propiedades físicas del suelo, interviene en su grado de meteorización química e influencia su geoquímica en el parque.