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Hidromorfismo

Hidromorfismo designa em pedologia as alterações induzidas no solo pelo encharcamento permanente ou semipermanente e a consequente saturação do solo com água e o aparecimento de fenómenos de redução química no perfil do solo.[1] O solo pode ser considerado encharcado quando está saturado de água durante a maior parte do tempo, de tal forma que a sua fase aérea é restrita, prevalecendo condições anaeróbias (hipóxia). Em casos extremos de encharcamento prolongado, ocorre anaerobiose, as raízes das mesófitas sofrem e a atmosfera redutora subsuperficial conduz a processos como a desnitrificação, a metanogénese e a redução dos óxidos de ferro e de manganês.[2]

Um solo hidromórfico (pseudogley com horizontes Ah-Sw-Skw-Sd) em argila de loess na região de Dinkelberg, Südschwarzwald.
Hidromorfismo num solo (solo marmoreado) a uma profundidade de cerca de 60 cm.
Solos encharcados na zona de Elde, perto de Kieve no Mecklenburg.
Antigos moinhos de vento neerlandeses utilizados para bombear água para o rio, a fim de evitar o encharcamento das terras baixas (polders) localizados atrás.

Descrição

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O encharcamento regular altera a geomorfologia dos solos e conduz ao aparecimento de características hidromórficas, como as típicas manchas ferruginosas (solos marmoreados) no corpo do solo e, nalguns casos, a formação de um horizonte do solo de redução com uma cor cinzenta a quase preta. Estes solos estão em geral associados a zonas de inundação permanente ou semipermanente que dão origem a paisagens com caraterísticas hidromorfológicas.

O alagamento do solo pode ser causado pela saturação do solo com água proveniente de qualquer das seguintes origens: (1) águas subterrâneas próximo da superfície; (2) águas estagnadas na superfície, ou próximo dela, devido à presença de camadas pouco permeáveis que impedem a infiltração; (3) águas acumuladas em zonas pantanosas devido à topografia, geralmente em depressões ou em vales sem drenagem; e (4) retenção prolongada de água do solo, levando ao encharcamento permanente ou pelo menos durante períodos alargados em cada ano.

Os solos que são regularmente encharcados por águas subterrâneas são resumidos como solos semi-terrestres. Os solos alagados e encharcados, por outro lado, pertencem aos solos terrestres. As classes de solos mais importantes com encharcamento são os gleissolos (gleys) e os pseudogleissolos (pseudogleys). Para além disso, estes solos encharcadiços também ocorrem em zonas pantanosas e nos solos aluviais.

As turfeiras não são solos encharcados neste sentido, antes formam uma divisão separada (solos de turfeira). Os solos de turfa e de pântano libertam constantemente dióxido de carbono para o ambiente. Para evitar que isso aconteça e reter o gás, as turfeiras são inundadas.

Todas as plantas, incluindo as plantas cultivadas, necessitam de ar (especificamente, oxigénio) para respirar, produzir energia e manter as suas células vivas. Na agricultura, o encharcamento normalmente impede o ar de chegar às raízes.[3]

Com exceção do arroz (Oryza sativa),[4][5] a maioria das culturas, como o milho e a batata,[6][7][8] são altamente intolerantes ao encharcamento. As células das plantas utilizam uma série de sinais, tais como a concentração de oxigénio,[9] hormonas vegetais, como o etileno,[10][11] metabolismo energético e estado dos açúcares[12][13] para se adaptarem à privação de oxigénio induzida pelo encharcamento. As raízes podem sobreviver ao encharcamento formando aerênquimas, induzindo o metabolismo anaeróbico e alterando a arquitetura do sistema radicular.[14]

Para evitar as consequências negativas do encharcamento em solos cultivados ou para tornar os solos encharcados utilizáveis, são criadas estruturas de drenagem, como as valas de drenagem. Para uma drenagem eficaz, a rede de drenagem deve ser mais estreita nos solos do tipo pseudogley do que nos gleys.

Ao renaturalizar um habitat no caso de rios, pântanos e outras zonas húmidas, o encharcamento do solo pode ser deliberadamente provocado como uma medida ecológica. Como resultado, as árvores morrem na área alagada e o balanço hídrico do solo e da vegetação altera-se permanentemente.

Nos terrenos agrícolas de irrigados, o encharcamento é frequentemente acompanhado pela salinização do solo, uma vez que os solos encharcados impedem o lixiviação do sal importado pela água de irrigação.

Do ponto de vista da horticultura e jardinagem, o encharcamento é o processo pelo qual o solo endurece até ao ponto em que nem o ar nem a água conseguem passar.

Ver também

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Referências

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  1. ↑ «waterlog - definition of waterlog in English | Oxford Dictionaries». Oxford Dictionaries | English. Consultado em 10 de março de 2017 [ligação inativa]
  2. ↑ Hillel, Daniel (2004). Introduction to Environmental Soil Physics. United States of America: Elsevier Academic Press. pp. 441. ISBN 0-12-348655-6 
  3. ↑ Sasidharan, Rashmi; Hartman, Sjon; Liu, Zeguang; Martopawiro, Shanice; Sajeev, Nikita; van Veen, Hans; Yeung, Elaine; Voesenek, Laurentius A. C. J. (fevereiro 2018). «Signal Dynamics and Interactions during Flooding Stress». Plant Physiology. 176 (2): 1106–1117. PMC 5813540 . PMID 29097391. doi:10.1104/pp.17.01232 
  4. ↑ Hattori, Yoko; Nagai, Keisuke; Furukawa, Shizuka; Song, Xian-Jun; Kawano, Ritsuko; Sakakibara, Hitoshi; Wu, Jianzhong; Matsumoto, Takashi; Yoshimura, Atsushi; Kitano, Hidemi; Matsuoka, Makoto; Mori, Hitoshi; Ashikari, Motoyuki (agosto 2009). «The ethylene response factors SNORKEL1 and SNORKEL2 allow rice to adapt to deep water». Nature. 460 (7258): 1026–1030. Bibcode:2009Natur.460.1026H. PMID 19693083. doi:10.1038/nature08258 
  5. ↑ Xu, Kenong; Xu, Xia; Fukao, Takeshi; Canlas, Patrick; Maghirang-Rodriguez, Reycel; Heuer, Sigrid; Ismail, Abdelbagi M.; Bailey-Serres, Julia; Ronald, Pamela C.; Mackill, David J. (agosto 2006). «Sub1A is an ethylene-response-factor-like gene that confers submergence tolerance to rice». Nature. 442 (7103): 705–708. Bibcode:2006Natur.442..705X. PMID 16900200. doi:10.1038/nature04920 
  6. ↑ Sanclemente, Maria-Angelica; Ma, Fangfang; Liu, Peng; Della Porta, Adriana; Singh, Jugpreet; Wu, Shan; Colquhoun, Thomas; Johnson, Timothy; Guan, Jiahn-Chou; Koch, Karen E (15 Março 2021). «Sugar modulation of anaerobic-response networks in maize root tips». Plant Physiology. 185 (2): 295–317. PMC 8133576 . PMID 33721892. doi:10.1093/plphys/kiaa029 
  7. ↑ Hartman, Sjon (15 Março 2021). «Averting a sweet demise: sugars change the transcriptional hypoxia response in maize roots». Plant Physiology. 185 (2): 280–281. PMC 8133570 . PMID 33721906. doi:10.1093/plphys/kiaa053 
  8. ↑ Hartman, Sjon; van Dongen, Nienke; Renneberg, Dominique M.H.J.; Welschen-Evertman, Rob A.M.; Kociemba, Johanna; Sasidharan, Rashmi; Voesenek, Laurentius A.C.J. (13 agosto 2020). «Ethylene Differentially Modulates Hypoxia Responses and Tolerance across Solanum Species». Plants. 9 (8). 1022 páginas. PMC 7465973 . PMID 32823611. doi:10.3390/plants9081022  
  9. ↑ Gibbs, Daniel J.; Lee, Seung Cho; Md Isa, Nurulhikma; Gramuglia, Silvia; Fukao, Takeshi; Bassel, George W.; Correia, Cristina Sousa; Corbineau, Françoise; Theodoulou, Frederica L.; Bailey-Serres, Julia; Holdsworth, Michael J. (novembro 2011). «Homeostatic response to hypoxia is regulated by the N-end rule pathway in plants». Nature. 479 (7373): 415–418. Bibcode:2011Natur.479..415G. PMC 3223408 . PMID 22020279. doi:10.1038/nature10534 
  10. ↑ Hartman, Sjon; Sasidharan, Rashmi; Voesenek, Laurentius A. C. J. (janeiro 2021). «The role of ethylene in metabolic acclimations to low oxygen». New Phytologist. 229 (1): 64–70. PMC 7754284 . PMID 31856295. doi:10.1111/nph.16378 
  11. ↑ Liu, Zeguang; Hartman, Sjon; van Veen, Hans; Zhang, Hongtao; Leeggangers, Hendrika A C F; Martopawiro, Shanice; Bosman, Femke; de Deugd, Florian; Su, Peng; Hummel, Maureen; Rankenberg, Tom; Hassall, Kirsty L; Bailey-Serres, Julia; Theodoulou, Frederica L; Voesenek, Laurentius A C J; Sasidharan, Rashmi (30 Maio 2022). «Ethylene augments root hypoxia tolerance via growth cessation and reactive oxygen species amelioration». Plant Physiology. 190 (2): 1365–1383. PMC 9516759 . PMID 35640551. doi:10.1093/plphys/kiac245 
  12. ↑ Cho, Hsing-Yi; Loreti, Elena; Shih, Ming-Che; Perata, Pierdomenico (janeiro 2021). «Energy and sugar signaling during hypoxia». New Phytologist. 229 (1): 57–63. PMID 31733144. doi:10.1111/nph.16326 . hdl:11382/566392  
  13. ↑ Schmidt, Romy R.; Fulda, Martin; Paul, Melanie V.; Anders, Max; Plum, Frederic; Weits, Daniel A.; Kosmacz, Monika; Larson, Tony R.; Graham, Ian A.; Beemster, Gerrit T. S.; Licausi, Francesco; Geigenberger, Peter; Schippers, Jos H.; van Dongen, Joost T. (18 dezembro 2018). «Low-oxygen response is triggered by an ATP-dependent shift in oleoyl-CoA in Arabidopsis». Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (51): E12101–E12110. Bibcode:2018PNAS..11512101S. PMC 6304976 . PMID 30509981. doi:10.1073/pnas.1809429115  
  14. ↑ Daniel, Kevin; Hartman, Sjon (23 agosto 2023). «How plant roots respond to waterlogging». Journal of Experimental Botany. 75 (2): 511–525. doi:10.1093/jxb/erad332 

Bibliografia

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Ligações externas

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