Suelos urbanos

Los suelos del área urbana de Sevilla apenas se han estudiado, especialmente en lo que respecta a la calidad de estos para plantaciones de arbolado.

Las limitaciones físicas, químicas y biológicas de los suelos urbanos a menudo plantean limitaciones para el crecimiento de las raíces de los árboles. La comprensión de las interrelaciones de las propiedades del suelo es importante para una gestión adecuada de los mismos.

Como resultado de la interdependencia de las propiedades del suelo, el estado de un factor del suelo puede tener un efecto en todos los demás.

Prevenir el daño del suelo es más efectivo . Las prácticas culturales, como el cultivo y el acolchado, pueden ser efectivas para mejorar las propiedades del suelo. Los aditivos del suelo, como los productos bioestimulantes, no han demostrado ser consistentemente efectivos a través de la investigación. El desafío de la gestión es proporcionar un entorno urbano que funcione como el entorno natural. respecto a la calidad para plantaciones de arbolado.

Los árboles urbanos enfrentan una letanía de desafíos, desde el calor y la contaminación del aire hasta las condiciones indeseables del suelo que impiden el desarrollo de las raíces y tienen un impacto negativo en el crecimiento y la estabilidad en general. Los suelos diseñados han sido diseñados para mejorar las zonas de colonización de raíces y aumentar los volúmenes de suelo para árboles con espacio limitado de enraizamiento.

Los árboles cultivados en suelos esqueléticos (mezclas de suelo de piedra y grava) son significativamente más estables que los árboles plantados en células estructurales y suelos compactados.

Un desafío importante para la mayoría de las ciudades urbanas es el desarrollo de un bosque urbano junto con la infraestructura. La coexistencia de árboles, aceras, estacionamientos y plazas en proximidades cercanas suele ser conflictiva y el daño eventual a la infraestructura es inevitable. Esto se debe a que los suelos urbanos tienden a estar compactados para soportar las cargas (por ejemplo, vehiculares) que experimenta el pavimento. Esto afecta la porosidad del suelo, disminuyendo la capacidad de aireación, la filtración de agua y la penetración de las raíces de los árboles.

Como resultado, la salud y la vida útil de los árboles urbanos plantados en suelos compactados con espacios limitados de colonización de raíces se ven afectados negativamente, su ciclo de vida en la ciudad es más corto . Además, los árboles urbanos a menudo tienen el agua disponible limitada para su absorción  y están comúnmente expuestos a deficiencias de nutrientes .

Para mitigar estos efectos, los investigadores han desarrollado dos soluciones urbanas denominadas suelos y células estructurales de las que ya hemos escrito ya  en este blog.

Estos enfoques fueron diseñados para superar el conflicto entre el pavimento y los árboles. Los suelos estructurales están compuestos por 80% de agregados de grava compactables acompañados por 20% de suelo hortícolamente viable que llena los espacios de aire entre los agregados compactados. Esto crea una mezcla porosa que se puede compactar para cumplir con los estándares de pavimentación y carga de vehículos, pero conserva los espacios para la penetración de la raíz. De manera similar, la mezcla de suelo de piedra utilizada aquí estaba compuesta por 80% de piedras trituradas grandes y 20% de suelo hortícola, con la única diferencia de ser el tamaño de los agregados utilizados en esta mezcla.

Por otro lado, la celda estructural utilizada aquí estaba hecha de polipropileno con resistencia de carga capaz de sostener sitios pavimentados. Dichas instalaciones proporcionan una cantidad significativa de suelo saludable para los árboles. Los sistemas de suelo y células diseñados se probaron en una condición sin ingeniería o intervención tecnológica: suelo viable hortícola compuesto de suelos arcillosos (con arena, limo y arcilla), similares a los utilizados para llenar los sistemas de suelo y células diseñados.

Los árboles en el entorno natural encuentran suelos de mejor calidad y, a menudo, tienen suficiente espacio para una adecuada colonización de raíces, mejorando así la estabilidad de estos árboles. Por el contrario, los árboles urbanos encuentran una serie de restricciones, por lo tanto, en comparación con la plantación urbana convencional, se ha observado que el suelo y las células estructurales benefician el desarrollo de las raíces y pueden desarrollar árboles más  grandes, saludables y estables.

Estado de algunos suelos urbanos

Definición “Suelos urbanos” es una clase de suelos antrópicos, un término ya utilizado en varios sistemas de clasificación.

Los suelos urbanos son suelos ampliamente influenciados por las actividades humanas, que se encuentran principalmente, pero no solo, en áreas urbanas. Incluyen:

  • Suelos que están compuestos de una mezcla de materiales que difieren de aquellos en áreas agrícolas o forestales adyacentes, y que pueden presentar una capa superficial de más de 50 cm, altamente transformada por la actividad humana a través de la mezcla, importación y exportación de material y por contaminación; (
  • Suelos en parques y jardines que están más cerca de los suelos agrícolas pero que ofrecen diferente composición, uso y manejo que los suelos agrícolas;
  • y (3) suelos que resultan de diversas actividades de construcción en áreas urbanas y que a menudo están sellados.

Según esta definición, los suelos urbanos están esencialmente bajo una fuerte influencia humana en entornos urbanos y suburbanos; pueden ejercer un fuerte efecto en la salud humana, en las plantas y organismos del suelo, y en la infiltración de agua. Se diferencian de otros suelos fuertemente influenciados, como los que se encuentran en canteras, minas y relaves mineros, y en aeródromos alejados de las ciudades. Sin embargo, a veces es difícil establecer un límite claro entre los suelos urbanos y los agrícolas .

Suelos urbanos: contaminación y árboles urbanos

El suelo puede contaminarse con materiales de obras, madera, papel, asfalto, pintura, combustible, cemento, aceite, sal u otros materiales. La contaminación puede ocurrir en todo un sitio, como una propiedad industrial, o en lugares, como lavados de cemento y áreas de reabastecimiento de combustible. Esto también puede ocurrir en los patios traseros de las casas cuando se arroja arena para gatos o aceite de motor, desechos de la construcción o cuando se ha usado excesivamente pesticidas y herbicidas. La contaminación del suelo a menudo reduce la aireación y la infiltración de agua y, a veces, puede afectar a las raíces de los árboles. Debemos tener  esto en cuenta al elegir un lugar de plantación para evitar problemas del suelo que afectarán el crecimiento y desarrollo exitoso de los árboles,

¿Qué hace que un “suelo urbano”?

Los mosaicos de suelos urbanos, directivas, objetivos, métodos, medios y comportamientos sociales varían mucho y son efectos directos sobre suelo urbano que conduce a la parcelación del paisaje. Se llama a esto un mosaico del suelo, refiriéndose al increíble nivel de heterogeneidad que existe  en los suelos urbanos.

Hay una paradoja propuesta dentro de este mosaico.

La hipótesis de convergencia del ecosistema urbano  se sugiere que presiones similares de desarrollo urbano dirigirán los suelos urbanos a lo largo de una trayectoria alterada similar donde los suelos alterados serán más parecidos entre sí que los sistemas naturales que reemplazan. Algunos investigadores han propuesto que todos los ecosistemas son ahora hábitats nuevos, ya que las especies invasoras, la agricultura y el cambio climático han cambiado fundamentalmente el medio ambiente global. Los ecosistemas varían tradicionalmente dentro de los parámetros históricos, pero la velocidad de su cambio actual ha diferenciado a esta era como un cambio distintivo de las características de la línea de base . Este cambio rápido también es increíblemente variable, ya que el desarrollo de la infraestructura sigue los dictados de las presiones económicas y políticas.

Instalación de suelo estructural CU antes del pavimento
Aportar nuevas tierrras de calidad en la plantación

Problemas del suelo urbano que afectan el crecimiento y desarrollo  de los árboles

Muchas actividades en un área urbana pueden cambiar las características físicas, químicas o biológicas del suelo. La construcción y el mantenimiento del paisaje son los más comunes. La construcción puede causar problemas de suelo en áreas urbanas porque estas actividades a menudo alteran el perfil del suelo y cambian sus características .

Las superficies impermeables, como edificios, viales y carreteras, interrumpen el intercambio natural de gases, aumentan la temperatura del suelo y alteran los patrones de drenaje. La capacidad de retención de calor de estas superficies duras aumenta la temperatura del suelo.

Las temperaturas extremas pueden alterar las características químicas y biológicas de los suelos. Las ubicaciones urbanas a menudo tienen temperaturas del suelo más altas que las áreas rurales debido al calor que absorben y reflejan los edificios, pavimentos, las aceras, las calles y los vehículos. Este es el efecto conocido como “isla de calor”.

Las diferencias de temperatura también ocurren en una ciudad debido a la altura de los edificios o las direcciones de las calles (norte / sur o este / oeste). La alta temperatura del aire eleva la temperatura del suelo. La falta de materia orgánica y otros desechos en la parte superior del suelo también influye en su temperatura . Practicando el acolchado es una de las formas más fáciles de reducir la temperatura extrema de los suelos.

Equipos pesados de construcción y áreas de almacenamiento de materiales compactan el suelo.

  • Mover el suelo, como nivelar, limpiar y excavar, influye en el drenaje y la aireación y causa erosión. Los derrames químicos, como áreas de lavado de cemento o sitios de pintura, lo contaminan .
  • . La eliminación de la capa superior del suelo disminuye su fertilidad .
  • El uso de tierra de relleno influye en el drenaje del suelo, la aireación y la fertilidad.
  • Tirar o enterrar materiales de desecho, como paredes secas y basura, puede cambiar los patrones de drenaje y contaminar el suelo.
  • La excavación de zanjas radiales, que emprendimos en un roble enfermo puede ser muy efectiva para mejorar las condiciones del suelo

Otras prácticas impactan las condiciones del suelo en un sitio. Los sistemas de riego mal programados pueden causar problemas de humedad del suelo. La eliminación de materia orgánica influye en la fertilidad y humedad del suelo. El uso excesivo de herbicidas o fertilizantes contamina el suelo. El tráfico peatonal y las vibraciones de las calles compactan el suelo.

La falta de humedad en el suelo es tan dañina como el exceso de agua. La baja humedad del suelo puede ser causada por altas temperaturas, sequías, alto contenido de sales, suelos arenosos y sistemas de riego inadecuados.

Las superficies impermeables también pueden evitar que el agua ingrese al suelo. Las señales de que la baja humedad del suelo puede ser un problema incluyen: dorado de los bordes de las hojas, suelo seco ,el estresado de las plantas

Los sistemas de riego adecuados, el riego durante los períodos de sequía y el acolchado como antes se ha indicado, pueden ayudar a prevenir los problemas de salud de los árboles causados por la baja humedad del suelo. Recuerde, una vez que un árbol ha alcanzado un punto de marchitez permanente por falta de agua, estarán en un estado de deterioro.

Cómo corregir la compactación del suelo La compactación del suelo es una de las principales causas de la disminución de crecimiento de los árboles en las zonas urbanas. La compactación ocurre cuando una fuerza, como los pies, vehículos e incluso el agua de algunos sistemas de aspersión, crean presión sobre la superficie del suelo y comprime las partículas del suelo. Esta fuerza hace que los agregados del suelo se rompan en partículas más pequeñas, reduciendo la cantidad de poros en el suelo y aumentando la densidad aparente. El espacio reducido de los poros dificulta la aireación, la infiltración de agua y la penetración de la raíz. La falta de oxígeno en el suelo y el mal drenaje del agua retrasan el crecimiento de las raíces, poniendo en peligro la salud del árbol.

Los siguientes son algunos signos comunes de compactación.

  • Suelo duro: Si es difícil penetrar con una pala, es probable que el suelo esté compactado. El cultivo anterior puede haber producido una capa de tierra dura de 20 a 25 cms. debajo de la superficie.
  • Agua estancada: el agua parada sobre el suelo durante mucho tiempo puede indicar compactación.
  • Escorrentía de agua excesiva: esta es una señal de que el suelo está saturado, hay baja permeabilidad o poco movimiento de agua a través del suelo.
  • Pérdida de vegetación o crecimiento deficiente de las plantas: el suelo compactado no permite la circulación de aire y la infiltración de agua necesarias en la zona de la raíz. La falta de suficiente agua, nutrientes y oxígeno para las raíces causa la disminución de la salud de los árboles o la muerte.
  • Densidad aparente: una alta densidad aparente del suelo generalmente indica compactación. El espacio reducido de los poros limita la infiltración de agua, la aireación y el crecimiento de las raíces.
  • Corteza superficial: el desarrollo de una corteza superficial a veces ocurre con la compactación de suelos de textura fina. Esta corteza limita la infiltración de aire y agua en el suelo y aumenta la escorrentía y la erosión. Las costras superficiales generalmente se encuentran en suelos sujetos a mucho tránsito peatonal, como caminos, parques infantiles y senderos.
  • Proteccion de arboles durante las obras

Prevención durante las actividades de construcción

  • Evite trabajar con suelos húmedos: trabaje siempre con suelos secos o húmedos, nunca con suelos húmedos.
  • Limite las rutas de viaje y las áreas de estacionamiento: limite los viajes de personas y vehículos a algunos senderos, y no estacione vehículos debajo de árboles.
  • Para el tráfico peatonal, un camino elevado de madera puede evitar la compactación. Las vibraciones de los equipos de construcción pueden compactar el suelo.
  • Use barreras: coloque barreras, como cercas, alrededor de los árboles (mínimo alrededor de la línea de goteo) que desea mantener en el sitio.
  • Aplique mulching o acolchado: extienda una capa, de 10-15 cms. de grosor, de mantillo grueso,  astillas de madera o corteza de árboles triturada, sobre la superficie del suelo en el área que probablemente se compactará. El mulch no debe tocar el tronco del árbol. Se puede usar temporalmente una capa más gruesa de mantillo (hasta 30 cms.) durante la construcción en áreas alrededor de la zona de las raíces.

Ubicación de carreteras y caminos de acceso:

  • Los caminos de acceso y transito deben ubicarse lo más lejos posible de los árboles. Usar vehículos livianos: intente usar solo vehículos  con llantas grandes, lisas y de baja presión.
  • Aplique la nivelación de la superficie: coloque rejillas u otras superficies artificiales (madera contrachapada) sobre el sitio de plantación para evitar que las personas caminen o conduzcan sobre el suelo.

Solución de problemas de compactación

La compactación es difícil de corregir; sin embargo, hay varias técnicas que pueden ayudar a resolver problemas de compactación. La mejor opción depende de las condiciones en el sitio, ya sea una nueva plantación o un árbol existente, y los recursos disponibles.

Protección de arboles durante las obras
Descompactación radial

En nuevos sitios:

  • Mezcla de suelo: el suelo compactado se puede mezclar con compost o un mantillo orgánico completamente compostado para mejorar la calidad del suelo, pero se necesita hasta un 50 por ciento de volumen de suelo para que esta técnica sea útil

Rotovatear o nivelar

  • : para un nuevo sitio de plantación, la capa compactada de tierra puede rotovatearse, cortarse o clasificarse para promover la infiltración de agua

Subsolado o perforación dura:

  • Si hay una capa compacta de suelo a 30 o 60 cms. debajo de la superficie, el subsuelo o el arado profundo con un arado o una retroexcavadora cuando el suelo está seco puede romper esta capa impermeable. Si el subsuelo no es práctico, se pueden perforar agujeros a través de la superficie rígida para proporcionar drenaje y una mejor penetración de las raíces. Si hay árboles existentes cerca del sitio, se debe tener cuidado de no dañar las raíces.
  • Mulching o Acolchado superior: tanto en las plantaciones nuevas como en las existentes, el contenido orgánico de los suelos se puede aumentar agregando mulch en la parte superior del suelo. Sin embargo, el material orgánico tarda muchos años en descomponerse y combinarse eficazmente con el suelo.

En sitios existentes:

Aireación del espacio :

  • El espacio de los poros en el suelo compactado se puede aumentar al eliminar los núcleos pequeños del suelo a una profundidad de aproximadamente 10 cms. Esto es efectivo para aumentar la permeabilidad de la superficie, pero no aborda la compactación en las capas más profundas del suelo.
  • Acolchado vertical: se pueden perforar agujeros de 5 o 10 cms.de diámetro en el suelo compactado y rellenarlos con perlita, vermiculita u otro material de enmienda.
  • Zanjas radiales: las zanjas de 15 a 20 cms. de ancho y no más profundas que el sistema radicular o la profundidad de compactación pueden excavarse con equipos de zanjadoras. Las zanjas se cavan alrededor del tronco de un árbol existente en un patrón de radios de bicicleta, que se extiende desde el tronco y se rellena con una mezcla de tierra y enmiendas.

Excavación por aire:

Las cuñas de tierra alternadas en forma de pastel alrededor de un árbol existente se pueden descompactar “labrando” el compost en la superficie del suelo alrededor de las raíces con una herramienta de excavación por aire. La excavación de aire puede dañar las raíces si se usan altas presiones, por lo que el suelo debe ser descompactado en no más del 50 por ciento del sistema de raíces a la vez.

Lonsdale Street.- Melbourne .-Australia

¿Qué árboles de sombra pueden tolerar estas condiciones?

Los suelos con un importante componente arcilloso o franco son mucho más compactables que los suelos arenosos. Una vez compactados, los suelos son muy lentos para “descompactarse” naturalmente. El acolchado, la labranza del aire, la aireación del tapón y la labranza profunda o poco profunda del suelo pueden mitigar la compactación del suelo hasta cierto punto.

Algunos árboles, como los que se encuentran en condiciones pantanosas en su hábitat nativo, pueden ser bastante tolerantes con los suelos compactados y, a medida que crecen las raíces, también aflojarán los suelos compactados La especie específica variará según la región del país donde vive. Póngase en contacto con  un arbolista que le informará sobre los árboles más adecuados.

Cómo corregir problemas excesivos de humedad y drenaje del suelo

Los suelos con humedad excesiva tienen poca aireación porque los espacios de los poros están llenos de agua. Las raíces tienden a crecer cerca de la superficie en tales suelos. Con raíces mal ancladas, un árbol es susceptible al viento. Un árbol puede sobrevivir por un tiempo, pero las raíces eventualmente morirán y se pudrirán por falta de oxígeno en el suelo, dejando al árbol sin una forma de absorber el agua y los nutrientes necesarios.

Demasiada agua en el suelo a menudo es causada por prácticas de construcción y plantación, como el uso inadecuado de los sistemas de riego. Sin embargo, algunos lugares son naturalmente susceptibles al suelo saturado debido al tipo de suelo, terreno, fuertes lluvias, inundaciones o una capa freática alta. Por ejemplo, los suelos con alto contenido de arcilla tienden a tener más problemas de drenaje que los suelos arenosos porque se compactan más fácilmente. La siguiente lista describe algunos signos típicos de que el drenaje puede ser un problema en el sitio, junto con técnicas para prevenir  el problema

Señales de problemas de drenaje

  • Movimiento del agua: una gran cantidad de agua que fluye rápidamente sobre el suelo puede indicar condiciones de suelo saturado. Esto también puede causar erosión.
  • Agua estancada: el agua que se deja en reposo después de una lluvia también puede indicar una humedad excesiva en el suelo.
  • Tipo de suelo: el tipo de suelo en un sitio influye en las condiciones de humedad. Los suelos arenosos generalmente tienen una alta tasa de infiltración con agua que se mueve rápidamente, mientras que los suelos arcillosos tienden a retener agua.
  • . Bordes de hojas doradas: los bordes de las hojas que se vuelven marrones pueden indicar demasiada humedad del suelo. Como antes se ha expresado.
  • Decaimiento de la raíz: los suelos anegados pueden causar la descomposición de la raíz.
  • Calle en Texas.-Parterres drenantes

Prevención de problemas de drenaje

  • Modifique las prácticas de construcción: cuando el suelo se mueve o se altera por actividades como la nivelación, los patrones de drenaje pueden cambiar y afectar las condiciones de humedad del suelo.
  • Califique el suelo durante la construcción y el paisajismo para que no se creen puntos bajos en el sitio de plantación.
  • Mantenga los horizontes naturales durante la clasificación o el llenado para que el subsuelo infértil no se convierta en la capa superior del suelo. Los problemas de drenaje pueden evitarse minimizando la cantidad de compactación del suelo que ocurre en un sitio.
  • Mantenga los escombros, como rocas y ladrillos, fuera de la capa superior del suelo para evitar interfaces o cambios en la textura del suelo.
  • Las superficies impermeables, como el cemento y el asfalto, pueden inhibir la evaporación del agua de un sitio. Esto puede causar un drenaje pobre y condiciones de humedad excesiva.
  • Ruptura dura: las capas de suelo subterráneas que son impermeables o restringen la infiltración de agua pueden causar problemas. Se debe penetrar la superficie dura que se encuentra dentro de las 75 cms. de la superficie. Los subsoladores arrastrados por tractor se pueden usar para sitios grandes, mientras que la excavación y perforación de agujeros a menudo funcionan en áreas más pequeñas.
  • Tenga cuidado en la selección del sitio: para una ubicación que esté continuamente sujeta a una humedad excesiva del suelo, seleccione una especie que tolere las condiciones húmedas.
  • Un sitio debe tener un volumen de suelo adecuado para apoyar el crecimiento y el desarrollo de las especies seleccionadas. Evite seleccionar un sitio donde haya capas de rocas cerca de la superficie del suelo, porque hay poca tierra para absorber el agua. Las plantaciones con tierras elevadas son una opción, ya  que eleva las raíces del árbol fuera del suelo saturado.

Adapte los métodos de plantación a las condiciones del sitio –

  • Plante el cepellón de modo que la corona esté ligeramente por encima del nivel del suelo. Use material de relleno de textura gruesa, como marga arenosa o arena arcillosa, para mejorar la aireación y el drenaje.
  • No use tierra con un alto contenido de arcilla como material de relleno. Las condiciones del suelo que deben evitarse incluyen grava debajo de la marga y arena sobre la arcilla.
  • Sistema de riego regular: establecer sistemas de riego para suministrar agua según la necesidad, en lugar de tiempo, ayudará a prevenir la humedad excesiva del suelo.

Restricciones de volumen de suelo y diseño de suelo urbano para árboles en sitios de plantación confinados el principal problema.

Los árboles urbanos a menudo sufren de malas condiciones del suelo, lo que compromete su salud y seguridad y plantea problemas de gestión. En áreas de desarrollo compactas, los sitios de plantación están acosados ​​por limitaciones físicas críticas del suelo, especialmente el volumen de suelo confinado en los bordes de las carreteras estrechas. Estos incluyen restricciones internas (microescala) debido a la compactación y fracciones gruesas excesivas como gravas, y restricciones externas (macro escala) debido a la profundidad y el ancho limitados del suelo.

La alcalinidad del suelo es comúnmente una limitación para el crecimiento de los árboles en los suelos urbanos en nuestra ciudad. La clorosis asociada a veces puede tratarse con éxito, pero es deseable una modificación a largo plazo del entorno de la raíz. La selección y el uso de árboles tolerantes a la alcalinidad del suelo (calcícolas) son necesidades urgentes. La planificación de un sistema armónico de árbol / sitio requiere la consideración simultánea de las limitaciones de ambos elementos. La alcalinización de los suelos urbanos a partir de la escorrentía de las superficies de hormigón y piedra caliza parece estar muy extendido en la ciudad..

 

Sevilla enero 2020