A mediados del mes de marzo de 2022 se produjo en España un fenómeno de calima ocasionado por un aerosol de polvo proveniente del Sahara. Aparte de la contaminación puntual que se produce por la gran cantidad de partículas en suspensión que permanecen en la atmósfera, nos surgen preguntas sobre si es beneficioso o perjudicial tanto para la salud humana y para el entorno, pero sobre todo, cómo afecta a la agricultura.
En este artículo vamos a hablar de un aspecto que ha sido recurrente en los medios de comunicación: El poder fertilizante del polvo sahariano para los cultivos. Pero antes, vamos a conocer un poco más de dónde proviene este polvo.
Cómo se forma la calima
El Sahara es la mayor fuente del planeta de polvo eólico, el cual es depositado mayoritariamente en el océano. Este se produce por la acción de tormentas o el viento en zonas de suelos desnudos y secos (desiertos y localizaciones con muchos sedimentos pluviales)
► Propiedades Físicas
El tamaño de las partículas de polvo sahariano está entre 0,1 micrómetros (100 nanómetros) y 50 micrómetros. Parece ser que la mayoría son partículas de silicatos (de unos 60 nm) recubiertas por sulfatos.
El tamaño de las partículas que permanecen en suspensión es inversamente proporcional a la distancia que hay hasta el lugar donde se han formado. A más distancia, más pequeñas son las partículas que permanecen en suspensión.
En este episodio se han medido tamaños de partículas menores de 15 µm.
Los nanómetros (nm) y los micrómetros (µm)
1 nanómetro, nm = 1×10-9 m = 0,000000001 m = 0,0000001 cm = 0,000001 mm
1 micrómetro, µm = 1×10-6 m = 0,000001 m = 0,0001 cm = 0,001 mm
Los micrómetros son nombrados también como micras.
Comparativa tamaño Arena, Limo, Arcilla y Polvo Sahariano
Para saber más sobre la Textura de los Suelos Agrícolas, pulsar aquí.
Las partículas de polvo sahariano son más de 100 veces más pequeñas que las de arena
► Propiedades Químicas
Según algunas fuentes consultadas, la composición media del polvo sahariano es:
- 50 – 65 % de silicatos.
- 5 – 15 % de sulfatos.
- 4 – 8 % de sílice.
- 5 – 20 % de caliza.
- 1- 2 % de hierro.
- 6 – 10 % material carbonáceo
Composición estándar del Polvo Sahariano
Se sabe que el polvo sahariano es el más rico en hierro de los que llegan a los océanos y que aporta también fósforo. El objetivo de este artículo es conocer la riqueza y grado de solubilidad de los posibles nutrientes que puede aportar el polvo sahariano a la agricultura, lo podremos saber más adelante.
► Propiedades Biológicas
El polvo sahariano a porta a los ecosistemas marinos importantes nutrientes, entre los que destaca el hierro para que el fitoplancton pueda realizar la fotosíntesis. La mayoría del hierro que se aporta es insoluble en agua y necesita de otras moléculas llamadas ligandos que lo ponen a disposición de los microrganismos para poder ser utilizado.
Qué es un quelato o ligando
Es un compuesto formado por un ion metálico y una molécula orgánica, que rodea y se enlaza al primero, protegiéndolo y evitando su hidrólisis y precipitación. El quelato libera el ion de forma gradual bajo ciertas condiciones.
También se han aislado algunas bacterias que viajan en el polvo sahariano. Se han dado caso de presencia de bacterias en la nieve de los Alpes o bacterias que causan enfermedades en corales del Caribe.
Qué es el fitoplancton
El fitoplancton es el sub-conjunto de organismos acuáticos de comunidades planctónicas que son autótrofos (i.e. organismos que producen sus propias reservas energéticas con la luz solar como fuente principal de energía). Tienen capacidad fotosintética y viven dispersos en el agua
Impactos del polvo sahariano
El polvo sahariano, en las distintas trayectorias que puede adoptar, provoca impactos en los océanos y en los ecosistemas terrestres, incluyendo aspectos sobre la salud humana. Vamos a resumir algunos de ellos.
► Estimula la producción primaria
Como hemos indicado anteriormente, el polvo sahariano nutre los ecosistemas marinos, sobre todo, a los productores primarios que son los encargados de realizar procesos fotosintéticos en los que se fija el CO2 atmosférico.
Por ejemplo, el hierro que aporta el polvo sahariano también es importante para el metabolismo de otros microorganismos que fijan el nitrógeno atmosférico.
► Circulación en el Atlántico norte
La circulación de polvo mineral del Sahara en la región del Atlántico norte provoca una disminución de la radiación solar. Esto influye directamente en la reducción de la temperatura del agua de la superficie del mar lo cual, a su vez, tiene influencia en la estratificación del agua y en la composición de las corrientes marinas y vientos.
Todo esto influye directamente en el clima planetario de forma directa, ya que este está supeditado a la composición de las corrientes marinas.
► En el Mediterráneo
El polvo mineral sahariano es la principal fuente de sedimentación en la cuenca mediterránea. Los minerales y nutrientes que aporta son importantes en zonas limitantes y permiten el equilibrio de ecosistemas que no existirían si no se produjesen estos aerosoles.
► En la cuenca del Amazonas
En una de las posibles trayectorias del polvo sahariano, hacia el oeste, éste llega al Amazonas. Los suelos de la cuenca del Amazonas son pobres en fósforo.
El polvo sahariano aporta una cantidad aproximada de un 13 % del fosforo atmosférico que llega al Amazonas. Esta cantidad, aunque no parece muy elevada, sí que es importante porque sin este aporte la cantidad de fósforo en los suelos amazónicos iría disminuyendo paulatinamente y el crecimiento de los bosques ser vería limitado.
► Impacto en el ser humano
Mientras que el polvo sahariano fertiliza el mar y los campos, para el ser humano puede ser peligroso y provocar enfermedades pulmonares. El hecho de formar aerosoles con partículas en suspensión, contener trazas de materia orgánica y contener microorganismos que resisten condiciones de mucho estrés, es un factor de riesgo que no podemos obviar.
Una vez hecha esta introducción y puesta en contexto de lo que es el polvo sahariano, vamos a tratar el tema central del artículo: ¿Qué capacidad fertilizante tiene el polvo sahariano?
Capacidad Fertilizante del polvo sahariano
Durante los días que ha durado el episodio de polvo sahariano se ha hablado mucho de los beneficios para la agricultura por el aporte del polvo sahariano. Para conocer un poco más las características como fertilizante del polvo mineral, en CSR Laboratorio hemos hecho el siguiente experimento.
Hemos recogido una cantidad de polvo sahariano de una zona limpia y hemos realizado un análisis como si de un fertilizante orgánico se tratase. No sabemos qué cantidad de polvo sahariano se ha depositado por metro cuadrado, por lo que no podremos calcular las unidades fertilizantes aportadas realmente, pero el análisis sí que nos sirve para caracterizar el producto.
polvo-sahariano► pH, Conductividad y Materia Orgánica
Nos encontramos ante un producto que en su composición es un 92,7 % material mineral y un 7,3 % materia orgánica (calcinable a 550 ºC)
El pH de una solución realizada en proporción 1 parte de polvo y 25 de agua es de 7,5. Es un pH cerca de la neutralidad. En cuanto la la conductividad, que nos indica las sales que que se disuelven al hacer una solución del producto, arroja un valor de 1,30 dS/m. Esto significa que existen sales solubles en agua en el polvo. Más adelante averiguaremos cuales son.
► Nitrógeno
Hemos realizado una investigación para conocer los tipos de nitrógeno que contiene la muestra. El valor de nitrógeno total es de un 0,2 %, no es un valor relevante desde el punto de vista agronómico. En cuanto a los tipos de nitrógeno, hemos averiguado que se trata de nitrógeno orgánico en su mayoría.
El polvo sahariano aporta ciertas sustancias orgánicas y este nitrógeno forma parte de ellas.
Proporción de Tipos de Nitrógeno en Polvo Sahariano
► Fósforo
Llegamos a unos de los elementos más comentados: el fósforo. Hemos analizado el fósforo total y el fósforo soluble en agua:
- Fósforo total (como P2O5): 0,138 %
- Fósforo soluble en agua (como P2O5): <0,010 %
La riqueza en fósforo es baja, si la comparamos con un compost, que suele tener alrededor de un 0,6 – 0,8 % y, por supuesto, está lejos de lo que puede aportar un fertilizante mineral. Además, el fósforo que aporta el polvo sahariano es insoluble en agua. Es decir, no se asimila inmediatamente. El fósforo que aporta el polvo sahariano está formando parte de minerales muy insolubles como apatito, moscovita, etc
Sin embargo, no podemos despreciar este aporte, que será asimilado a largo plazo por las plantas gracias a los fenómenos de meteorización. Además, el fósforo no forma compuestos volátiles que pasan a la atmósfera desde los océanos, algo que sí ocurre con el C, N ó S y no suele ser devuelto a la superficie de la tierra.
El aporte de fósforo no es muy elevado, pero si es relevante porque ayuda a reconstituir el fósforo en los suelos agrícolas.
Las fuentes de fósforo en el planeta son escasas
Nutrientes Principales del Polvo Sahariano
► Potasio
El polvo sahariano contiene una cantidad nada despreciable de potasio:
- Potasio total (como K2O): 0,648 %
- Potasio soluble en agua (como K2O): 0,042 %
La cantidad es similar a la que puede aportar un compost. Podemos observar que no es soluble porque es un potasio que forma parte de minerales (silicatos).
Relación Potasio Total / Potasio Soluble en Agua Polvo Sahariano
Para saber más…
En la agricultura se usan compost, muchas veces ricos en Ácidos Húmicos y Fulvicos para mejorar el suelo. En este artículo le ayudamos a reconocer un buen compost.
► Calcio, Magnesio, Azufre y Cloruros
Encontramos que el polvo es muy rico en Calcio (14,3 % como CaO), Magnesio ( 2,13 % como MgO) y Azufre (2,44 % como SO3)
Por otro lado, hemos calculado el valor neutralizante del producto que si sitúa en un 22,4 % (como CaCO3 equivalente)
Basándonos en datos de Ciencias del Litoral de la Costa del Sol (CCdelLitoral) en el que hacen un análisis mineralógico del polvo en suspensión el día 15/03/22, concluimos que el polvo sahariano contiene alrededor de un 20 – 22 % de Calcita + Dolomita y alrededor de un 5 % de Sulfato de Calcio.
Riquezas de Calcio, Magnesio y Azufre del Polvo Sahariano
► Micronutrientes (Fe, Cu, Mn, Zn y B)
Si por algo destaca el polvo sahariano es por su color rojizo. Este color es debido a la presencia de óxidos de hierro, por lo que es de esperar que el contenido en hierro del polvo sea elevada.
En nuestro análisis encontramos que el polvo sahariano tiene un 1,28 % de hierro, eso sí, no es soluble en agua inmediatamente. Sin embargo, una vez en el suelo, dependiendo de las condiciones del suelo como puede ser su pH (si es ácido) o la presencia de materia orgánica de calidad (algo nivel de ácidos húmicos), este hierro puede pasar con relativa facilidad a formas solubles y ser aprovechado por las plantas.
Con respecto a otros micronutrientes, las cantidades encontradas son mucho más bajas, como podemos comprobar en la siguiente gráfica.
Contenido de Micronutrientes en el Polvo Sahariano
Conclusiones
- El fenómeno de las calimas no es algo aislado, es un fenómeno casi continuo, aunque la mayoría de veces no se aprecia a nivel continental.
- La composición y tamaño de partícula depende del origen del polvo y de la distancia hasta el foco.
- A través de las distintas trayectorias que puede tomar el polvo sahariano influye tanto en ecosistemas, como en el clima del planeta.
- El polvo sahariano puede ser perjudicial puntualmente para los cultivos por la deposición de polvo, sobre todo en frutas y hortalizas a la hora de la recolección, pero tiene bastantes beneficios para la agricultura.
Referencias y Enlaces de Interés
- ¿Ha sido beneficiosa la calima? Cara y cruz del polvo sahariano para el campo (sevilla.abc.es)
- ¿Cuáles son los beneficios de las calimas de polvo sahariano? (cadenaser.com)
- La NASA demuestra que el polvo del Sahara fertiliza la Amazonia (lavanguardia.com)
- Efectos de la calima en el campo: un fertilizante natural que provoca daños estéticos (cmmmedia.com)
- Saharan dust (wikipedia.com)
- Tormentas de arena y polvo (public.wmo.int)
- Los análisis mineralógicos del polvo en suspensión (CCdelLitoral)
- X-ray Spectroscopic Quantification of Phosphorus Transformation in Saharan Dust during Trans-Atlantic Dust Transport (pubmed.gov)
