El ABC del suelo
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1 El suelo como parte de nuestro medio ambiente
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El suelo es el componente más superficial de la corteza terrestre del planeta, y aparte del agua y el aire, es una parte importante de nuestro ambiente. El suelo permite el crecimiento de las plantas, lo que afecta considerablemente el régimen de aguas de la Tierra y por consiguiente el de nuestro clima. Sin el suelo, la existencia de organismos superiores sería imposible. El suelo se desarrolla como una función de las rocas madres firmes y no tan firmes, del relieve, el clima, el suelo del agua, organismos, el tiempo y la influencia del hombre.
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2 Formación del suelo
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La formación del suelo o pedogénesis, es el efecto combinado de procesos físicos, químicos, biológicos, y antropogénicos sobre los materiales ancestrales del suelo en la formación de horizontes de suelo. El suelo siempre está cambiando. Los largos períodos sobre los cuales ocurren estos cambios y las múltiples influencias de cambio, significan que los suelos simples son escasos.
La composición de los suelos es muy diferente, dependiendo de la constitución de su respectiva roca madre. En el caso del granito, arenisca o su roca madre, el suelo se desarrolla a lo largo de los años, tendiendo a una alta acidificación. Sobre el limo u otras rocas madre que contienen carbonatos como la marga, se forman en cambio suelos básicos.
El desarrollo del suelo dependerá siempre en primer lugar de la composición de su roca madre y sus minerales.
Las rocas se van deshaciendo por causa de agentes climatológicos, en pequeñas partes que conservan la misma estructura. La meteorización es la descomposición de las rocas de tierra, suelos y sus minerales, a través del contacto directo con la atmósfera del planeta.
Existen dos clasificaciones importantes del proceso de meteorización. El mecánico o físico que implica el rompimiento de las rocas y el suelo por el contacto directo con las condiciones atmosféricas como agua, calor, hielo, y presión. La segunda clasificación, la meteorización química, envuelve los efectos atmosféricos directos de origen químico o biológico (también conocido como meteorización biológica), que están implicados en el rompimiento de rocas, suelos y minerales
2.1 Meteorización física o mecánica
La meteorización mecánica es la causante de la desintegración de las rocas. El proceso primario en la meteorización mecánico es la abrasión (el proceso mediante el cual las partículas se reducen de tamaño).
El mismo fenómeno ocurre en los poros de las rocas. Estos espacios crecen a medida que acumulan agua de los poros contiguos. Cuando el agua se convierte en hielo, se expande y por lo tanto la presión se vuelve demasiado alta y es aquí donde la piedra tiende a romperse (ver figura).
El sol al calentar las rocas provoca su expansión. Debido a que las rocas están compuestas de gran diversidad de materiales (brillante y oscuro como por Ej. El granito), los diferentes materiales se expanden de una forma desigual, aflojando la roca. Durante la noche o a causa de aguaceros que ocasionan una disminución de la temperatura, la roca se deshace.
2.2 La meteorización química
La meteorización química implica cambios en la composición de las rocas, lo cual conlleva usualmente a un ‘rompimiento’ de su forma, ocasionado por la mezcla del agua con diferentes componentes químicos creando un ácido de rompe directamente el material. Este tipo de desgaste ocurre durante un considerable período de tiempo. La meteorización química puede alterar la estructura química de las rocas, cambiando los minerales de su constitución o agregando un nuevo tipo de compuestos.
Durante la descomposición de las soluciones, como en el caso del limo que se disuelve casi por completo en agua, abasteciendo por filtración las aguas subterráneas. Siguiendo el flujo de las aguas subterráneas, el limo disuelto flota en los ríos, y cuando llega a los mares, se precipita nuevamente y nuevas rocas son formadas durante el paso de largos períodos de tiempo.
Con la hidratación (almacenaje de agua), la característica bipolar del agua permite penetrar y transportar cargas a través de los minerales de las rocas y urgir en ellas.
Durante la oxidación, el oxígeno proveniente del aire o del agua filtrada se asocia con los minerales de hierro, formando óxidos férricos, dándole a la roca el color rojizo sobre la superficie y va ocasionando su desmoronamiento y debilitando la misma roca. Este proceso es mejor conocido como oxidación {rusting}.
2.3 La meteorización biológica
La meteorización física-biológica y la bioquímica se mencionan aquí. Durante la meteorización física-química las raíces de los árboles son activas. Debido a su crecimiento de engrosamiento, los árboles cortan las rocas y proporcionan una ampliación de la superficie de la roca, provocando a su vez un desgaste intensificado a nivel químico.
Las bacterias, los hongos, y las algas, contribuyen al desgaste bioquímico, cuando los ácidos son excretados como resultado de su metabolismo, aflojando la rigidez de la roca, para alcanzar los nutrientes deseados.
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3 Características del suelo
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3.1 Tamaño del grano
Las partículas están agrupadas según su tamaño, denominado fracciones de los suelo. En lo concerniente al agua, la cuantía de aire y la fertilidad del suelo, además de otros factores, el tamaño del grano del suelo es de gran importancia.
El tamaño del grano de tierra está subdividido en diferentes medidas < 2mm, tierra fina y medida de > 2 mm. La tierra fina es de especial importancia, la cual está subdividida nuevamente en las comúnmente llamadas arcilla, sedimentos y arena. (Tabla 1.) La clasificación del suelo por textura está basada en las fracciones de los suelo presentes.
| Diámetro en μm |
Separados |
Abreviatura |
| < 2.0 |
Arcillas |
T |
| 2.0 - 63.0 |
Sedimentos |
U |
| 63.0 - 2000 |
Arena |
S |
Usualmente los suelos tienen diferentes porciones de granos de diferentes tamaños. Además existen suelos construidos predominantemente por arcillas/tonos, sedimentos o partículas de arena. Marga, es el término usado frecuentemente, agrupando los tres diferentes constituyentes de los tres grupos (arena, sedimentos, arcilla/tono).
Tipos de suelos y su caracterización:
Suelos arenosos
• baja capacidad de retención de agua
• aireamiento
• volumen relativo pequeño de poro
• poros sueltos relativamente grandes
• rápido secado
• elevada cantidad de nutrientes para plantas
• subsecuentemente baja transferencia
Suelos sedimentarios
• mala aireación
• ascenso del agua desde zonas mojadas es bueno
• la tierra dragada, se consolida fácil con el impacto de la lluvia
• fácil erosión (ver 4.2)
• los nutrientes son liberados lentamente a través del desgaste
• los nutrientes son eluviated poco
Suelos arcillosos
• Alta capacidad de retención de agua
• Alta proporción de agua no disponible para plantas
• Aireación no favorable
• Alto volumen total de porosidad
• Movimiento bajo de agua
• Baja permeabilidad de agua y aire
El contenido natural de nutrientes es usualmente alto y la eluviation es baja. Surgimiento de gran cantidad de suelo como resultado de la absorción de agua. Encogimiento y creación de precipicios por los drenajes. Las plantas difícilmente penetran estos suelos arcillosos con las raíces.
En los sedimentos de arilla/tono – aparte de los óxidos metálicos, minerales primarios de las rocas originarias y cuarzo – existen también minerales secundarios (nuevas formaciones de minerales), los minerales arcillosos. Los minerales arcillosos son de gran importancia para los suelos. Ellos, por ejemplo son capaces de incorporar y nutrir e suelo con iones como el calcio, potasio o magnesio.
3.2 Humedad del suelo y espacios de aire en el suelo
El régimen de aguas de un suelo depende particularmente del tamaño de su grano, del contenido de sustancias orgánicas y de la clase de uso que se le da al mismo. Los diferentes tamaños de los granos, determinan la cantidad de poros que están presentes en la tierra. Estos espacios de aire pueden estar llenos de aire o agua. La porosidad primaria dependerá de los diferentes tamaños de los granos.
Por lo tanto, un suelo arenoso, posee en su parte más superior grandes poros (macroporos), por lo que el agua pasa rápidamente a las aguas subterráneas. En un suelo arcilloso, predominan básicamente los poros pequeños (microporos), reteniendo el agua, gracias a fuerzas de atracción que van opuestas a la de la gravedad. El agua en los suelos arcillosos, está tan ligada que no es posible para las plantas captar este líquido a través de sus raíces. Suelos de limo o suelos magros, predominantemente están constituidos por poros de tamaño mediano, lo que permite que el agua sea accesible para las plantas.
Si un suelo frecuentemente se encuentra bajo condiciones no favorables, como estar muy húmedo se comprimirá. Los poros entonces son comprimidos y la filtración del agua se vuelve más complicada. En ese momento, los poros finos existentes retienen el agua fuertemente, ocasionando que no se encuentre disponible para las plantas. Frecuentemente bajo el efecto de compresión un retroceso del agua ocurre, lo que ocasiona que el cultivo de los suelos sea más difícil y la penetración de las raíces de las plantas sea imposible.
3.3 Organismos del suelo
Dentro y fuera del suelo viven muchos organismos. Son ellos, los que convierten las sustancias orgánicas en los materiales inorgánicos básicos para el comienzo de cualquier tipo de vida. Todos los organismos que viven en la tierra son denominados Edaphon. La clasificación de los organismos varía y usualmente son agrupados según su tamaño. Los organismos más pequeños (microorganismos) son las bacterias, los hongos, y las algas. Del reino animal se pueden incluir desde de los flagelados, ciliados, arañas cochinillas, hasta las culebras lombrices y topos. No todos los organismos del suelo pueden ser evaluados positivamente. Existen también parásitos, como los nemátodos (planarias) que atacan los cultivos de caña de azúcar y causan grandes pérdidas en las cosechas, al igual que la bacteria del suelo Clostridium tetani, un organismo infeccioso que causa el tétano a los humanos.
La forma de vida de los organismos del suelo está especialmente adaptada a su hábitat. El significado del valor del pH para los organismos del suelo debe ser examinado con el ojo desnudo sobre el terreno. En un suelo con un pH débilmente ácido a neutro, el aumento de sustancias orgánicas tales como las hojas de los árboles, serán convertidas en un año. En los suelos con un valor de pH (<5) se puede observar el crecimiento de una capa orgánica en la cual el valor del pH va disminuyendo. Una temperatura del suelo entre 10 y 35 grados es óptima para los organismos y por esta razón para la descomposición de las sustancias orgánicas. La temperatura debe ser vista en conexión con las estaciones. La actividad de los organismos es diferente según las variaciones anuales.
La mayoría de organismos se pueden encontrar en los primeros 30 cm del suelo. Esto está justificado por la cantidad de oxígeno disponible y el aumento con la profundidad de la densidad y cargas. Por supuesto existen también organismos que evitan la luz y se dirigen hacia las capas más profundas como los gusanos de tierra. La presencia de carbohidratos fácilmente convertibles (azúcares y amylum) en sustancias orgánicas lleva a un rápido desmantelamiento.
El material vegetal con altas proporciones de lignina y agentes taninos, Ej. Picea no es fácilmente transformable por los organismos. Aquí es requerida la acción de algunos especialistas (Ej: determinados hongos), que son capaces de transformar estos compuestos en períodos largos de tiempo.
3.4 Fertilidad del suelo
El humus es el material orgánico que le da el color marrón oscuro o negro al suelo. Es de gran importancia para el suelo, ya que tiene una gran capacidad de almacenar agua y nutrientes. En las ciencias del suelo, el humus se refiere a cualquier material orgánico que haya alcanzado un punto de estabilidad, en donde no se transformará más y probablemente, si las condiciones no cambian, permanecerá esencialmente en ese estado por siglos, sino milenios.
En la agricultura, el humus algunas veces es utilizado para describe el compostaje maduro, o el compostaje natural extraído del bosque o otro punto al azar para enmendar el suelo. Es también utilizado para describir la capa superior del horizonte del suelo, que contiene las sustancias orgánicas.
El humus con la interacción de las partículas inorgánicas del suelo y los organismos que viven allí, le proporciona la fertilidad al suelo. Estos son suministrados a la tierra, gracias a los restos de las plantas muertas y organizamos, así mismo que por fertilizantes orgánicos. Durante el tiempo que pasan las sustancias orgánicas en el suelo, están sujetas a diferentes procesos de transformación, por los organismos convirtiéndolos en macronutrientes tales como el calcio, el magnesio, etc. y micronutrientes como el zinc, boro, etc., liberando agua y CO2. Estos nutrientes pueden ser tomados una vez más por las plantas y/o los mismos organismos del suelo.
3.5 Capacidad de intercambio
Una de las funciones más importantes del suelo es la capacidad de intercambio. El hecho de que el suelo permita que crezcan plantas una y otra vez, es por su potencial de intercambio de nutrientes y por el contrario contaminantes. Esta característica de intercambio reversible de nutrientes es denominada capacidad de intercambio.
Las partículas de suelo funcionan como intercambiadores de iones, que son sustancias orgánicas, minerales tone y pequeñas partículas tales como óxidos y alófonos. Como oxidantes, se debe mencionar el óxido férrico y óxido manganoso. Los iones importantes van por encima de los cationes como el calcio, magnesio, potasio y sodio. Los alófonos son pequeñas partículas de minerales del suelo, que pertenecen a los tone separates. Todos estos son capaces de realizar intercambio de iones aunque en diferentes porcentajes.
El intercambio tiene lugar entre las partículas del suelo y la solución. Ellos intercambian los iones nutricionales en cantidades equivalentes.

3.6 Valor del pH
Ya se ha mencionado que el valor del pH tiene influencia en el Edaphon, ósea los organismos del suelo, ya que estos trabajan mejor con valores de pH neutros o ligeramente ácidos, y las sustancias orgánicas son transformables de mejor manera bajo estos mismos valores de pH. Sin embargo, para la disponibilidad de nutrientes, el valor del pH es de especial importancia.
El valor del pH corresponde al logaritmo de Briggs, que es la concentración de iones hidrógeno, llamados también H⁺ -iones o protones, responsables del valor del pH. El agua también es llamada H₂O. Sin embargo no está siempre en esta forma, ya que puede tener iones
H₃O⁺ y OH⁻ (Hydroamonio y ión hidroxilo). La forma más simple de escribir es H⁺ y OH. Si H⁺ y OH- están en equilibrio, un valor neutro aparece, pH 7. Cuando el número de iones H⁺ -aumenta en la solución del cuelo, el valor del pH disminuye, el suelo se acidifica. Si los iones H⁺ -n desaparecen el pH aumenta.
| Reacción |
pH |
| Extremadamente alcalino |
> 11.0 |
| Alcalino muy fuerte |
10.1 - 11.0 |
| Alcalino fuerte |
9.1 - 10.0 |
| Moderadamente alcalino |
8.1 - 9.0 |
| Poco alcalino |
7.1 - 8.0 |
| Neutro |
7.0 |
| Poco ácido |
6.9 - 6.0 |
| Moderadamente ácido |
5.9 - 5.0 |
| Ácido fuerte |
4.9 - 4.0 |
| Ácido muy fuerte |
3.9 - 3.0 |
| Extremadamente ácido |
< 3.0 |
La especial importancia del valor del pH radica en las muchas características del suelo. La disponibilidad (movilidad) de los nutrientes y contaminantes depende directamente del valor del pH. La actividad de los organismos del suelo y la transformación de las sustancias orgánicas y la translocación de materiales (hierro, manganeso) o la liberación de aluminio, depende directamente del valor del pH. Muchas plantas crecen mejor con un valor específico de pH. La Avena, el centeno, y las patatas, prefieren niveles bajos de pH contrariamente a la caña de azúcar y la cebada.
El valor del pH afecta muchos procesos del suelo y puede ser fácilmente alterado. Por lo tanto un pH puede ser aumentado si se adiciona limo. Algunos fertilizantes nitrogenados, disminuyen los valores del pH. Aquí la fertilización con amonio (NH4⁺), un fertilizante nitrogenado de lento trabajo, debe ser particularmente mencionado, el cual depende de los procesos de conversiones en los cuales el suelo libera iones H⁺. Por lo tanto estos procesos conllevan a la acidificación y deben ser regulados con adiciones regulares de limo.
Las lluvias también afectan el pH. El agua que se filtra a través del suelo, libera nutrientes básicos tales como calcio y magnesio del suelo. Estos son reemplazados por elementos ácidos tales como aluminio y hierro. Por esta razón, los suelos formados bajo altos niveles de pluviosidad son más ácidos que aquellos formados bajo condiciones secas.
3.7 Estructura del suelo
Los suelos están estructurados distintamente según sus condiciones de desarrollo (rocas madre, clima, localización, etc.).
No todos los suelos muestran las siguientes características. Las diferencias son causadas por su origen, dependiendo de su roca madre, la inclinación de la pendiente (erosión), en la influencia del agua (aguas subterráneas), clima (intensidad de la descomposición) y muchos otros factores influyentes.
Por lo tanto, los suelos constituidos por limo, poseen únicamente dos horizontes (Ej. Horizonte –A y horizonte C), debido a su largo período de desarrollo. Esto significa que la permeabilidad par alas raíces de las plantas tiene como media únicamente unos 20 cm.


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4 Degradación del suelo
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4.1 Sellamiento/impermeabilización
El suelo juega un rol importante como localidad par alas plantas y como base para la vida de los animales y los humanos. El entender que la habilidad del suelo como filtro, buffer y reconversión es finito, ha provocado un fortalecimiento en los programas de protección del suelo, durante los últimos años. En estos programas, se ha intentado proteger al suelo de sufrir impermeabilización, erosión, y entrada de contaminantes.
El sellamiento del suelo significa un cubrimiento de la superficie con sustancias impermeables tales como el asfalto, concreto o edificaciones. Diferentes razones para ocasionar sellamiento del suelo, tales como protección de la humedad, mejoras de la capacidad de carga de un terreno, creación de espacios abiertos y protección de entradas de contaminantes. El sellamiento tiene efectos directos sobre la formación de las aguas subterráneas y evita el hundimiento de los niveles de las aguas subterráneas bajo las superficies construidas.
La evaporación se ve disminuida y como consecuencia el clima de los alrededores sellados cambiará. En los suelos sellados la descarga de agua aumenta y el riesgo de grandes inundaciones aumenta.
Usualmente los suelos no están completamente sellados. En las diferentes superficies se puede lograr que parte de la precipitación pueda filtrarse. Se debe decidir en los casos específicos, si una cobertura fijadora de agua (piedras, hierba), con una permeabilidad entre un 20 y 40% o superficies de asfalto con un mínimo de permeabilidad son seleccionados. En muchos casos puede llegar a ser necesario tomar medidas en contra del sellamiento del suelo. Bajos niveles de sellamiento de suelo deben ser solicitados de cara a la construcción. Con superficies altamente selladas, intentar deshacer el sellamiento (excepto en casos que se utiliza para prevenir el paso de contaminantes).
Posibilidades sugerentes pueden mostrar cuando se cambia la superficie del pavimento o de caminos de bicicleta. También debe ser examinado si las superficies con alta permeabilidad pueden ser usadas como lugares urbanizables. En zonas urbanas cercos de árboles deberían ser ampliados y las grandes carreteras deberían tener más componentes naturales. Las superficies que son selladas innecesariamente dentro de los jardines y patios deberían ser reconvertidas. En la planeación urbanística los potenciales para eliminar el sellamiento de las zonas deberían ser considerados.
4.2 Erosión
La erosión aparece en todas las masas de tierra que ascienden por encima del nivel del mar. Se distinguen dos procesos de la erosión: erosión por agua y erosión por viento.
La erosión de agua, ocasiona que el material del suelo se lave en una parte y sea recolocado en un Lujar más bajo o también puede ser llevado hacia los ríos y luego hacia los mares.
Durante períodos de miles de años, nuevas rocas madre se desarrollan por medio del levantamiento y hundimiento del fondo de los océanos.
El alcance de la erosión del agua, depende entre otras cosas de la cantidad de precipitación, del viento, de la forma, longitud e inclinación de las pendientes, de la vegetación y del sellamiento del suelo. SI ocurren Fuertes tormentas y alta precipitación en suelos poco protegidos, una fuerte erosión ocurre. Las gotas de agua impactan directamente sobre la tierra y destruyen la estructura del suelo llevando a un dragado de la superficie del suelo. Por lo tanto la capacidad de absorción de agua del suelo es reducida. El flujo de agua sobre la superficie, ocasiona la pérdida de partículas de suelo que se dirigirán pendiente abajo. Algo similar ocurre durante el deshielo en las montañas, si éstas no son capaces de absorber el agua derretida.
La vegetación es de gran importancia en la erosión. Una tierra descubierta se puede erosionar más fácilmente y de forma más radical que una superficie de suelo protegida. Por ello, todos los tipos de cultivos son problemáticos, ya que conllevan a una tierra casi descubierta en su totalidad durante largos períodos, como es el caso de los cultivos de azúcar y maíz.
No todos los suelos son igualmente susceptibles a la erosión. La resistencia del suelo en contra de la erosión radica en la cohesión de las partículas, su tamaño, y la permeabilidad del agua. Las partículas pequeñas pueden ser más fácilmente cambiadas que las grandes., por lo que suelos sedimentarios pueden ser más fácilmente erosionados que los arenosos.
La erosión ocasiona que la base de la vida par alas plantas, animales y humanos desaparezca. Una contribución sustancial para evitar la erosión del suelo, es la introducción de sustancias orgánicas (humus) y/o limo, lo cual ayuda a estabilizar el suelo. Los suelos de las áreas montañosas requieren una serie de cultivos aptos que eviten la erosión. Los granjeros deben arar cuando el suelo tenga la humedad correcta, de forma transversal a la pendiente, y así evitar compactación del suelo. Los suelos compactos están sujetos a una erosión más rápida que los suelos no compactos.
En muchos países la construcción de terrazas para la agricultura es una protección efectiva para evitar la erosión (campos de arroz). En Alemania, se encuentra el uso de terrazas particularmente en culturas especiales como por ejemplo para el cultivo de los viñedos. Una cubierta vegetal para todas las estaciones (Ej. Pastizales), campos frutales intermedios (cultivos intermedios entre las grandes cosechas frutales entre cultivos de azúcar y cebada), cubrir con estiércol (introducción de material orgánica), hace que la posibilidad d erosión disminuya, al igual que reducir la longitud de las pendientes (dividir las parcelas).
La erosión provocada por el viento, tiene lugar en zonas donde el viento puede llegar a tomar grandes velocidades. Para la prevención de este tipo de erosión, las mismas recomendaciones propuestas para evitar la erosión del agua pueden ser adoptadas (excepto la construcción de terrazas para la agricultura). En este caso, las plantaciones como por ejemplo setos, juegan un papel clave.
4.3 Impacto de la polución
Los contaminantes son traídos por el agua (precipitaciones, inundaciones). El plomo, fue aprobado como aditivo para la gasolina hasta 1998, puede ser encontrado y medido en suelos incluso en la lejana Siberia o en los hielos del Ártico y Antártico. Desgraciadamente, para el día de hoy ya habrá llegado a todos los suelos del mundo, gracias a transportes de largo recorrido.
Los contaminantes emitidos, alcanzan todos los suelos a distancias entre 20 a 50 Km. Debido a la gran cantidad de desechos provenientes de los dragados de puertos, alcantarillados, granjas, etc., los suelos han sido cargados con montones de contaminantes. En el rango de las industrias, los suelos no únicamente han cambiado, sino también han quedado cargados con contaminantes orgánicos e inorgánicos. Aunque algunos materiales del suelo puedan ser clasificados como contaminantes, la cuestión es el impacto producido. Algunos metales pesados (cobre, zinc, etc.) en pequeñas cantidades son esenciales para las plantas, animales y humanos, sin embargo, en altas concentraciones pueden llegar a ser dañinos y tener efectos negativos en la salud de los diferentes organismos.
Actualmente se encuentra fijado, si los componentes en le suelo están a niveles normales o elevados. Los suelos contienen por naturaleza algunos materiales, algunos de ellos esenciales, la definición de niveles normales o elevados ha sido el resultado de largos períodos de investigación.
Algunos contaminantes tales como aceites minerales - hidrocarburos, pueden ser reducidos por los organismos del suelo y convertirlos en componentes no dañinos. Otros contaminantes orgánicos, tales como las dioxinas y los furans, que se desarrollan bajo una ineficiente e incompleta combustión, son creados de una forma más compleja y no son tan fáciles de destruir por los organismos. Los suelos que contienen este tipo de contaminantes deben ser limpiados y quemados en plantas apropiadas para ello. A través de este proceso, los contaminantes serán destruidos y el suelo puede ser usado nuevamente.
Para los tres temas de “sellamiento”, “erosión” e “impacto de la contaminación”, puedes encontrar sugerencias y material par alas introducciones teóricas y experimentos prácticos en la Web “DIG and LEARN” (www.teaching-soil.eu). Las instrucciones detalladas están dirigidas principalmente a la esfera de niñas y niños de preescolar y ciclo inicial, entre las edades de 5 hasta 8 años.
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