Lee este artículo en inglés.
Imagen principal: Una cinta métrica suspendida sobre un perfil edáfico forestal cerca de Stepanovka, Región Tomsk, Russia. Las capas superiores muestran vegetación y suelo rico en materia orgánica. Cada cuadrado con un X representa una clasificación del perfil edáfico.
Reginaldo Haslett-Marroquin, “Indigenousness”. Nov 9, 2022. YouTube. Accessed Feb 15, 2024. https://www.youtube.com/watch?v=WgTwiZL6ZGY
“Somos [todos los humanos] también indígena a la Tierra. Somos compuestos de los elementos de la Tierra.” (Traducido del inglés)
ChemHAT (Chemical Hazard and Alternatives Toolbox) []
“Químicos pueden ser peligrosos. […] Ellos pueden […] dañar árboles y otras plantas. Químicos pueden también dañar la salud de los seres humanos.” (Traducido)
“[…] Es posible rehabilitar ecosistemas de gran escala.” (Traducido)
Liu, John D. “Ecosystem restoration China – John D. Liu”. Sept 1, 2013. YouTube. Accessed Feb 15, 2024. https://www.youtube.com/watch?v=8WMMxvrlftA
El Universo
¿De donde vinieron los elementos? ¿Cómo se formaron los átomos y las moléculas? Las respuestas de estas preguntas fundamentales yacen en los origines del universo. ¿Cómo se averiguó?
~1610-1632.
Wikimedia Commons [1a].
1609.
Wikimedia Commons [2a].
La observación de estrellas no es nada nuevo. Los humanos por el mundo miran hacía el cielo de la noche y hacen descubrimientos profundos, solo con el ojo humano. Evidencia arqueoastronómica muestra pueblos antiguos, tanto cómo 3.000 a.C., construyeron sus ciudades orientabas hacía las posiciones estacionales de objetos celestes.
En el inicio de los 1.600 d.C. Galileo mejoró Lippershey’s perspicillum y lo regaló a la ciudad de Venecia, dueño de la Universidad de Padua, para monitorear el mar mediterráneo por amenazas navales [1]. En su tiempo libre, miró hacía la luna y los planetas. La competición entre cultura marítimas crearon las condiciones para el desarrollo de la tecnología de observación larga distancia, cuál se usaría después para descubrir los secretos del Universo.
Eje X: Longitud de onda (0,1nm; 1nm; 10nm; 1µm; 10µm; 100µm, 1mm, 1cm, 10cm, 1m, 10m, 100m, 1km)
Eje Y: Opacidad atmosférica (0%, 50%, 100%)
Wikimedia Commons [3a].
Wikimedia Commons [4a].
Derecha: El cohete de la Agencia Espacial Europea (del inglés ESA) en su posición de lanzamiento.
Wikimedia Commons [5a].
Los dos colores muestran las diferencias en las frecuencia de los señales microonda electromagnéticos.
Las frecuencias bajas muestran la expansión del universo por hecho del Efecto Doppler. Mientras objetos se alejan, las frecuencias se distorsionan y se hacen bajas, como cuando el tono del tono de una ambulancia se profundiza mientras que se aleja del escuchador.
La tasa de expansión responsable por la distorsión se conoce como el constante de Hubble.
Wikimedia Commons [6a].
En los 1930s, científicos interesados en la radio y tecnología de señales observaron emisiones de ondas radio desde el espacio. En 1937, la primera antena en observar los cosmos se construyó, un telescopio radio [2][3][4]. Cuando se considera la velocidad de la luz, estas observaciones indicaron que el universo ha estado expandiendo por mil millón años (1.000.000.000). La inversión de esta tendencia sugiere que el universo era muy compactada. Por el comportamiento de los átomos, descubiertos por experimentación científica de materias radioactivas, el universo se hipotiza haber iniciado desde un punto singular inimaginablemente densa. Esta evidencia y la hipótesis se llama el Teoría Big Bang.
Por los últimos 10.000 años (neolítico), los humanos observaron la naturaleza y contaron alegorías para describir la realidad []. Instituciones se formaron para adorar las observaciones y otros mitos, generando prestigio y recursos, por cuál, algunos, le creó confusión sobre la singularidad de la realidad, cuales fuerzas las controlaron, y por donde viene. Narrativos creacionistas se pasaron generacionalmente por palabra, y se preservaron. Algunas ideas han sidas forzados violentamente, y usadas para apoyar violencia permitida. Desde los conflictos sociales de esta era, surgió uno de los narrativos creacionistas más influenciales: un mundo creado en 7 etapas por una fuerza omnipotente singular [5]. Nuevamente, hoy día, también observamos la naturaleza y atentamos una visión más sistemática en evaluarlo. En conjunción del método científico, personas de hoy en día tienen la libertad de vivir cerca de los textos ancianos, su fe y sabiduría.
derivado de las data de la sonda Wilkinson de anistropía microóndica
(en inglés, Wilkinson Microwave Anistropy Probe [WMAP]).
La expansión Big Bang (13,77 mil millón años): Flujos cuánticos, inflación, patrón de luz posluminación (375.000 años), Edad Oscura, la primera estrella (400 millones de años), Desarrollo de las Galaxias, Planetas, etc., Energía Negra y la Expansión Acelerada.
NASA.
Wikimedia Commons [7a].
Basado en cálculos matemáticas y otros métodos, científicos determinan la edad del universo: 13.800.00.00 (13,8 billón) de años [6]. Otras cálculos y observaciones sugieren que el universo es más antiguo de lo que se piensa. Científicos proponen una hipótesis que el universo a sido tan caliente y denso, que los átomos no pueden formar [7].
Comparable a la formación de planetas, cuando el universo se enfrió, partículas se empezaron formar. Hidrógeno (H), un átomo típicamente con un núcleo de un neutrón singular y un protón singular, formaron cuando un electrón (e-) órbita establemente. Después de que se formó los primeros átomos, fotones pudieron emitirse después de un cambio en la posición de electrón alrededor del núcleo. Otros elementos podrán ser creados en calor intenso y de la densidad del universo por un proceso llamado fusión, el opuesto al fisión.
1150 d.C.
Macrobius. Commentarii in Somnium Scipionis (Commentary on Scipio’s Dream).
Southern France.
Derecha: Una representación del eclipso lunar. El texto lee: La sombra de la Tierra.
1540 d.C.
Petrus Apianus. Astronomicum Caesareum (The Emperor’s Astronomy).
Bavaria.
Wikimedia Commons [8a].
La fase de la Luna Nueva (derecha), cuando la luz solar está por el lado opuesto, se puede confundir con el eclipso lunar.
Una fase lunar es un resultado de ver un lado iluminado y el otro oscuro.
Un eclipso lunar es una oscuridad momentánea por la sombra de la Tierra.
~1.000d.C
al-Biruni ﴾البيروني﴿ Kitab al-Tafhim or Book of Understanding ﴾كتاب التفهيم﴿.
Wikimedia Commons [9a].
1.240-1.260d.C.
Joannes de Sacro Bosco, De Sphaera (Of the Sphere).
Paris, France (?).
Wikimedia Commons [10a].
Científicos han estado estudiando las estrellas desde que podían hacerlo. Milagrosamente, nuestra tierra, el sol, casí ubica en una distancia perfecta entre la luna y la tierra para ser completamente ocultado durante un eclipso lunar. Esta característica dejo astrónomos observar la superficie del sol y determinar que fue como ningún planeta, sino un objeto gaseoso encendido con emisiones energéticas frecuentes [8].
1858.
Comissão astronômica de 1858 do Dom Pedro II.
Paranaguá, Brazil.
Wikimedia Commons [11a].
#CME: CME0150, clasificado como un erupción solar C8 en el archivo de Spaceweather.com
Aug 31, 2012. NASA [9][10].
Wikimedia Commons [12a].
Wikimedia Commons [13a].
Fisión (derecha) – La fisión de uranio (U) produce dos isótopos de bario (Ba) y criptón (Kr).
Wikimedia Commons [14a].
Fusión y fisión también ocurren en las estrellas. El síntetis de núcleos atómicos nuevos de procesos universales y estelares crearon las condiciones para formar nuevo átomos [11]. Cuando átomos se enlacen forman moléculas (ej: CO2, H2O, HCl, NH4, etc.) Algunos de los átomos de menor porte no existen sustentablemente solos y forman moléculas diátomicas (ej: H2, N2, O2, etc.)
Por el universo, la vida y la muerte de estrellas crearon elementos nuevos, cual se formaron en objetos densos más fríos. En nuestro sistema solar, 3 de los 8 planetas tienen una composición viscosa o dura. Estos materiales se caliente por la radiación solar. La Teirra, gracias a una colisión con otro planeta hipotetizada, tiene un centro derretido más grande, en relación con la masa total, de cualquier otro planeta. Este interior derretido abundante en fierro (Fe) genera un campo electromagnético, cual protege nuestro planeta de las emisiones del sol, dejando prosperar la vida.
La Tierra
Wikimedia Commons [15a].
Wikimedia Commons [16a].
De todas las características únicas de nuestro planeta, uno esencial lo distingue: el agua (H2O). El agua es una molécula que se compone por tres átomos enlazados, dos átomos hidrógenos (H) y un átomo de oxígeno (O). Esta configuración básica le da propiedades únicas, cual la ayuda pegarse al otro y llevar un cargo eléctrico mientras que se mezcla con moléculas iónicas. La capacidad calorífica del agua permitió de que nuestro planeta se enfriaría por absorber energía calorífica después de periodos de enfriamiento y calentamientos por erupciones volcánicas. Junto con el tiro gravitacional de la luna, el agua erosionó la superficie de nuestro planeta y formó suelos.
Izquierda: Un mapa de tipos de roca firma y fallas tectónicas en South West Peninsula, Reino Unido (UK).
Derecho: Diagramo de clasificaciones del perfil edáfico usado por el Departamento de Agicultura Estadounidense (en inglés, USDA).
Crédito: USDA & OpenStax Biology.
Wikimedia Commons [17a].
Las etiquetas verdes muestran el destino de la magma, sedimentos oceánicos y corteza terrestre refundida: roca ígnea, roca sedimentaria, roca metamórfica.
Crédito: Syavula Education & Salt Lake Community College [18a].
La materia primaria de los suelos es la roca firme, cual es meteorizada y transportada por el viento, el agua, y movimientos tectónicos para formar suelo. Este proceso es tan antiguo, que algunos de nuestros suelos hoy en día se formaron de materia primaria ya creado por materia primaria comprimido y erosionado. Las rocas sedimentarias fueron comprimidas en roca arenosa, cual después fue erosionado a la capa de suelo encima. La piedra caliza también forma un proceso similar pero está hecho fuerte por los enlaces de calcio.
Placas tectónicas o pedazos grandes de la corteza terrestre se trituran a largo, se separan, y se empujan entre ellos. Aún dentro las placas tectónicas hay otras placas tectónicas menores.
Wikimedia Commons [19a].
Anteriormente el fondo del mar, la tierra se movió para arriba.
Analandia, Brazil.
Wikimedia Commons [20a].
OpenStreetMap
Océanos ancianos se llenaron con minerales disueltos, minerales precipitados y minerales descompuestos en arena. Algunos de estos materiales vienen de cristales meteorizados como el cuarzo, formado lentamente en temperaturas extremas.
Por las placas tectónicas, océanos tropicales cálidos se secaron y se movieron norte.
Encima estas capas del fondo marino anciano, capas de suelo se formaron del loess, un cieno glacial polvoroso cual fue tirado por el viento y depositado para formar un suelo nuevo sobre la roca firme.
Byer Sandstone, Newark, Ohio
Wikimedia Commons [21a].
Open Street Map
A deber de las placas tectónicas, las masas de tierra se mueven y desplazan. El fondo de estos océanos y sus materiales meteorizados se han subido y ahora son la roca firma de los suelos nuevos, y otros materiales recientemente meteorizados.
Los glaciares caen y se empujan, triturando piedras en polvo, empujando rocas, y se derriten para formar ríos, cual mueven más materia meteorizada.
Izquierda: Máximo glacial, Europa Central
Right: Glaciar Mittivak, Groenlandia, cubierto por suelo.
Wikimedia Commons [22a].
Open Street Map
La capa superior rica en materia orgánica encima de la capa loess es debido a miles de años de desechos de animales, plantas y microorganismos.
Wikimedia Commons [23a].
Open Street Map
No solo ha influido el agua los suelos de nuestro planeta, pero también el fuego. Combustión es una reacción química única. Para haber fuego, se necesita suficiente oxígeno (O2) y suficiente combustible. Debido a la química de seres compuestos de carbón, plantas y otros organismos son la fuente de combustible y también contribuyen al nivel alto de oxígeno de nuestra atmósfera. Sin vida, no habría fuego.
Fuego ocurre naturalmente, y muchas especies están dependiente sobre el fuego para destruir competición, para abrir conos, y para promover recrecimiento frondoso para alimentar los animales pastorales. A pesar de esto, el fuego es destructivo y amenaza la vida de la tierra. Los humanos han creado fuego y desarrollaron muchas maquinas de combustión, sin embargo todavía luchamos controlar incendios.
Mientras que el uso de la tierra cambia los patrones de evapotranspiración, el aumento de CO2 cambia temperaturas globales, actividades cerca los bosques continua, conflicto entre personas ocurre, y desde que los pueblos históricos han sido víctimas de genocidio y reemplazados, los incendios forestales y otros incendios incontrolables han sido una amenaza significante a los centros de población. En los últimos años, columnas de humo han asfixiado ciudades lejanas y fuegos han causado muertes.
A. Investigaciones conducidas en Canadá por expertos internacionales usa equipo especial para estudiar como los incendios forestales se dispersan.
B. Reacción de Combustión – Debajo condiciones específicas, moléculas orgánicas como metano (CH4) y otras, se reaccionaran con oxigeno (O2) y echaran dióxido de carbón (CO2) y agua (H2O). En cualquier reacción química, la materia no se destruye, solo se transforma. Combustión imperfecta de moléculas complejas crea humo.
C. Conservación de la Masa – La materia no se puede destruir, sino transformar. Sin embargo, si un kilogramo de madera se quema, pesará menos de un peso de 1 kilogramo, porque la materia se está transformando en gases y se lanzan al aire.
Wikimedia Commons [24a].
La Química
Cocodrilo del Nilo (Crocodylus niloticus)
Parque ecológico Amat Taninim, Israel.
2. Kemet, uno de los endónimos de Egipto (hwt-ka-Ptah): cuatros glifos talados compuestos de piel de cocodrilo (k), un búho (m), semi-circulo (t) y una marca que lo asigna como lugar. Sobre el fondo es un imagen de la escritura hierática, cual podía haber viajado en pergaminos a las ciudades norteñas de Biblos, Sidón y Tiro, llamado Fenicia por los griegos, donde podría haber se re-transformado a un alfabeto talado y después adoptado por los hebreos exiliados [16].
Obelisko de Luxor, Paris, Francia.
3. Egipto antiguo exigió en productos manufacturados, creando pinturas, y embalsando los muertos. Su asociación con la ciencia material, puede la razón por cual académicos árabes llamaron el estudio de transformar materiales, al-Khemiya ﴾الكيمية﴿ o (lo que pertenece a) Kemet.
Compare el adjetivo y revista popular, al-Arabiyah ﴾العربية﴿.
Templo de Karnak, Luxor, Egipto.
Colección de figurinas, Manchester, Reino Unido.
4. Versículos bíblicos del Libro de Génesis o בראשית(Bereshit), donde la palaba חום (chum, con ‘ch’ gutural como el sonido de la jota) aparece, significando ‘negro’, ‘quemado’ o ‘oscurecido’. Esto muestra una similaridad lingüística al Egipto Antiguo ‘Kemet’, lo cual los académicos piensan que se refiere a los suelos aluviales oscuros nutritivos.
Wikimedia Commons [25a].
Aunque la palabra ‘química’ viene de África y el Mediterráneo, la alquimia china es uno de los estudios filosóficos y físicos de la ciencia material. Mejor conocido por la formulación de pólvora negra, un explosivo químico usado en los fuegos artificiales y después, las armas.
~100d.C.
Wei Boyang (魏伯陽). Zhouyi Cantong Qi (周易參同契) o el Sello de la Trinidad (1. El Libro del Cambio [I Ching, 易經], 2. Huang Lao [黄老], and 3. Alquemía china) [20][21].
Wikimedia Commons [26a].
776d.C.
Jabir ibn Hayyan ﴾جابر بن حيان﴿ conocido también como Geber,
cerca de Irak e Iran.
Wikimedia Commons [27].
Profundamente dentro del récord arqueológico hay evidencia de tintas fitoquímicas usados por humanos. Humanos por la tierra cosecharon suelos y procesaron arcilla, cosecharon mineral y fundieron metal. Humanos también usaron pinturas, adhesivos, y aceites. Las sustancias vinieron de minerales, plantas o animales.
Nuestra habilidad de manejar y transformar materiales nos impresiona. Gentes creían que se podían transformar metales comunes al oro mágicamente. La química moderna se distingue de las supersticiones por adherirse al método científico, cual se enfoca solo en lo demostrable y lo repetible.
La química, la ciencia moderna, estructura y clasifica materiales [22][23]. Estos avances nos han dejado mirar hacia los cielos con más certidumbre sobre el comportamiento de ondas electromagnéticas y la creación de elementos nuevos. Esto es la razón por cual podemos escribir la vida botánica en términos de elementos, átomos, moléculas y reacciones.
Wikimedia Commons [28].
Los químicos dividen la química orgánica, reacciones químicas dentro seres vivos, desde la química inorgánica, reacciones químicas entre materiales no vivos. Sin embargo, materiales no vivos como el plomo (Pb), fierro (Fe) y níquel (Ni) interactúan con organismos en formas destructivas.
Las primeras observaciones, los pensamientos filosóficos y experimentos nos han llevado a crear y manejar nuestro mundo. Porque sabemos que todo está compuesto de átomos, se ve como si la química solamente creó el problema de crear sustancias peligrosas nuevas, pero ahora también podemos estudiar los peligros naturales que preceden a los humanos.
Derecha: La teoría de cuerdas – La vibración de ondas subatómicas genera el comportamiento físico de las partículas.
Wikimedia Commons [29a].
Derecha: Un imagen ptychográfico alta resolución muestra un átomo más grande Praseodymium (Pr) y Scandium (Sc), sin embargo oxígeno (O) no está visible.
(Chen et al. 2021) (Giesing, Uecker, Buhl 2009) [24][25].
Dentro de los átomos hay neutrones, protones, y electrones. Átomos en la tabla periódica están ordenadas por su número atómico o el número de átomos de protón en el núcleo, cual relaciona con su peso atómico. Cuando se ordenan por esta característica, se cambia periódicamente (el mismo patrón en seguida) por su radio atómico, cual mide mitad del diámetro del núcleo, y relaciona con la cantidad de electrones que soportan.
La razón por cual ciertos átomos son más reactivos que otros, es porque electrones existen en pares. Cuando un átomo neutral tiene un número atómico impar (número de protones = número de electrones, salvo que es un ión), el átomo quiere enlazarse con otros átomos para emparejar los electrones. Cuando un par solitario existe, cambia la geometría de la molécula y cualquier estructura cristalina o amorfa. Los iones son átomos con un cargo positivo o negativo gracias a menor o mayor cantidad de electrones en comparación con el número de protones.
Cuarzo es una mezcla de diferentes moléculas de silicio (Si) y oxígeno (O) en formación cristalina (estructuras alfa y beta).
Cuarzo tiene muchos colores, por la mezcla de otros elementos en sus cristales. También pueden formar estructuras amorfas.
Cuarzo se usa en relojes de pulsera como fuente de energía. En doblar un cristal cuarzo, la piezoelectricidad se puede generar.
Wikimedia Commons [30a].
Las moléculas son atómos enlazados. La palabra, químico, es un termino ambiguo usado para cada sustancia única creade a través reacciones entre atómos y moléculas. Se suele asociar la palabra químico con sustancias sintéticas o antropogénicas (creados por humanos) o sustancias peligrosas, sin embargo el agua y otras sustancias comunes pueden ser también considerados químicos.
1. Un arcoíris sobre árboles álamos (Populus spp.) en Mariupol, Ucrania.
2. Luz solar – una onda electromagnética visible.
3. Gota de lluvia (contiene H2O y otras) – La forma de la gota de lluvia se forma en medio-aire por los enlaces hidrógenos entre las moléculas de H2O, lo cual se llama cohesión. La luz diurna cambia dirección por la curvatura de la gota de lluvia.
4. La onda de luz adentro de la gota no puede escaparse y reverbera como un espejo. Por la distorsión del paso 3, la orientación de las frecuencias en el espacio cambian direcciones.
5. Las ondas de luz cual se modulaban entre ellos por un síntesis aditivo para crear luz blanca, se van separando en trayecto.
Wikimedia Commons [31a].
Applied Chemistry
El comportamiento de ondas electromagnéticas en respuesta a otras partículas u ondas nos informa sobre la material original.
Primer observador y anotado por botánico Михаил Цвет (Mikhail Svet) cerca 1903. Cuando un pedazo de papel manchado con un extracto vegetal se moja, los colores se desplazan a diferentes distancias del agua adsorbida alrededor los espacios microscopios entre fibra de papel.
Mikhail observó como las manchas de colores distintos correspondía con las moléculas de pigmentos en el extracto vegetal. La masa o volumen (densidad) y cantidad de moléculas de pigmentos se puede inferir de las manchas, visualmente.
La cromatografía es una técnica usada por muchas ciencias e industrias.
Wikimedia Commons [32a].
Con el paso del tiempo, los científicos descubrieron que podían usar otro sustrato para identificar moléculas. En 1944, gas fue usado para dispersar el material analizado vaporizado, y detectar la composición de la molécula desde reacciones atómicas por la luz y otros señales electromagnéticos detectables.
Wikimedia Commons [33a].
Mientras que los métodos de detección y buscar la composición química de las plantas, el valor nutricional, o su contaminantes, se mejora, los límites cambian. Anteriormente, sustancias se medían en ppm (partes por millón) y después se aumentó a ppb (partes por mil millón). Si tenemos la habilidad de encontrar huellas más y más chicas de químicos, ¿en qué momento decidimos lo que es significante y lo que no es? ¿Cómo podemos hacer un análisis químico relevante? Científicos conducen búsquedas para determinar cuando la presencia de un químico es relevante y cuando no es.
Los elementos
Muchas culturas han reconocido que el mundo está compuesto de elementos fundamentales. Aveces ha sido elementos dualistas (ej: Yin y Yang), tres elementos (ej: Sal, mercurio, y fósforo), cuatros elementos (ej: la tierra, el agua, aire/viento, fuego) cinco elementos (ej: los cuatro elementos aristotélicos más el espíritu o algo parecido), y en seguida.
Los elementos se dejaron en representaciones gráficas para demostrar la relación entre cada uno. Ellos también fueron dado símbolos.
Wikimedia Commons [34a].
La tabla periódica es una de las categorizaciones más precias de todos los elementos conocidos.
Bajando cada columna (Eje Y, flecha roja) el radio de los átomos aumenta.
A largo cada fila (Eje X, flecha azul) el número de protones, conocido como el número atómico, aumenta.
Los elementos están agrupados en bloques, cual corresponde con el aumento de niveles energéticos (n=1,2,3…) y la superposición probabilístico de electrones, conocido como orbitales (s, p, d, f).
Estos colores de la table periódica indican sus subcategorias: No metales (verde), metales alcalinos (rojo), metales alcalinotérreos (~naranjo), lantánidos (rosado), actínidos (rosado oscuro), metal de transición (rosado de salmón), desconocido (gris), metales de transición (gris oscuro), metaloides (verde café), halógenos (amarillo) y gas noble (azul claro).
Wikimedia Commons [36a].
Los elementos en el universo son parte de una gran lista [30][31]. En las ciencias botánicas, solo una selección limitada es importante. Afortunadamente, la Tierra es abundante en los elementos necesarios para que surge la vida.
Hidrógeno
A las temperaturas y presiones de la superficie de la Tierra, Hidrógeno (H) puro o en su forma elemental existe comúnmente como un gas. Personas antes pensaban que todos los gases eran iguales. Durante el tiempo de los griegos y muchas otras culturas, los cuatro elementos primarios fueron: aire, fuego, tierra, y agua. Hoy en día se llaman estos los elementos aristotélicos y todos estos estudios la física aristotélica. Científicos como Antoine Lavoisier, entre muchos otros, descubrieron que habían diferentes tipos de gases, no solo aire. Cuando el produce hidrógeno, pudo encenderlo y producir agua. Él propuso el nombre ‘hidrógeno’, cual significa ‘produce agua’ en Griego [32]. Átomos hidrógenos no son solo encontrados como gases pero dentro las moléculas de otras sustancias.
Wikimedia Commons [37a].
Debido a la simplicidad de hidrógeno (H), se usa frecuentemente como el elemento modelo en describir el comportamiento de átomos.
N=5, se refiere al quinto nivel energético del átomo H, el circulo gris oscuro más exterior.
Wikimedia Commons [38a].
Esta gráfico de lineas de emisión espectral hidrógeno está limitada al rango de hondas electromagnéticas visibles (luz).
Wikimedia Commons [39a].
Modelos orbitales predicen el comportamiento de los electrones (e–). Porque los electrones existen en varios lugares al mismo tiempo (superposición), hasta que se miden, se calculan como si existieran en un campo 3-dimensional de 90% probabilidad. Afuera de estas figuras, hay 10% or menos probabilidad en encontrar un e–.
Estas figuras coloridas se utilizan para ayudar ver la figura de las nubes de probabilidad electrón. Niveles energéticos mayores signfica que habrá más electrones. Estás geometrías se calculan con equaciones matématicas. Cuatros variables conocidos como números cuánticos correlejan a carácteristcias físicas.
Wikimedia Commons [40a].
Hidrógeno juega un rol crucial en la bioquímica. En muchos respectos, es un cauce para la actividad electroquímica, debido a lo fácil es para una molécula de mayor polaridad romper los enlaces de hidrógeno de otras moléculas. Sin embargo, los enlaces de átomos hidrógenos son tan fuertes en proporción a su tamaño, que ellos también contribuyen al comportamiento de líquidos y reacciones químicas.
Hidrocarburos como etanol son creados de la fermentación de matera botánica. Estás moléculas han sido importante, porque se mezclan con hidrocarburos menos abundantes usados como bencina en los autos y los aviones.
Carbono
El nombre carbono (C) viene de una palabra griega para el carboncillo. Carboncillo ha sido producido desde tiempos ancianos por quemar madera debajo de un hoyo cubierto o estructura, para que la madera no se quema totalmente. Carboncillo se quema más fácilmente y más caliente que la madera normal. Antoine Lavoisier comprobó que los diamantes eran echos de el mismo elemento que el carboncillo por haber medido el peso de los diamantes y el gas dióxido de carbono (CO2) por varios experimentos de calentamiento. Según nuestro entendimiento de la vida en la Tierra, no hay ningún organismo sin átomos carbón en su estructura molecular.
Flechas grises y negras muestran la proporción de consumo (flechas hacia abajo: plantas, intercambio gaseoso en el agua, organismos acuáticos) y escape (flechas hacia arriba: plantas, cultivación de plantas, fabricas, intercambio gaseoso) del dióxido de carbono (CO2).
Piensa de manera creativa:
Considera como los diferentes tipos de volcanes interactuan con la atmosfera. Todos emiten CO2, lo cual contribuye al efecto invernadero, sin embargo muchos tipos emiten partículas al aire que bloquean la luz solar.
Wikimedia Commons [41a].
Centro: Humanos han usado carbón y carboncillo desde tiempos ancianos como un pigmento negro en pinturas de cueva y otras artes.
Derecha: Carboncillo es un recurso rico en carbón, producido por quemar madera en condiciones controladas. Quema a temperaturas más altas que la madera normal, es útil en la cerámica (ej: maceteros), fundir y moldear metal (ej: herramientas de jardinería), y cocina.
Wikimedia Commons [43a].
Wikimedia Commons [44a].
Carbono es uno de los elementos más importante para la vida. Hoy en día, se suele asociar carbón con la producción rápida de dióxido de carbono (CO2) de la combustión de combustibles fósiles y sus consecuencias sobre el clima global. Sin embargo, el carbón juega un rol esencial para las plantas.
Como una semilla, moléculas orgáncias con estructuras con esqueletos carbón como las carbohidratos (azúcar) y hidrocarburos (lípidos) almacenan suficiente carbón para que la planta crea su cuerpo mientras establece sus primeras hojas y raices. Ya que se establecen las hojas, el estoma expulsa agua e ingesta CO2. Este CO2 se convierte en la fuente primaria del carbono utilizado en el fotosíntesis, cual metaboliza una molécula de gas CO2 hacía una molécula de carbón encadenado, y después una azúcar.
La parte superior de la sección transversal es la superficie de una hoja, y la inferior es la superficie por debajo.
Una sección transversal de la hoja de una especie de ligustro (Ligustrum sp.), un arbusto ornamental y planta C3 (izquierda).
Una sección transversal de una hoja de arce azucarero (Acer saccharum), una planta C4 (derecha).
Vanderbilt University [].
No todas las plantas manejan este recurso de carbono de la misma manera. Botánicos han reconocido tres grupos principales definidos por sus vías metabólicas, cuales se especializan en conservar moléculas de carbono, antes de que se reoxidizan o vuelven a la atmosfera como CO2. Estas vías metabólicas son C3 (molécula intermedia de cadena de 3 carbonos), C4 (molécula intermedia de cadena de 4 carbonos) y CAM (Metabolismo Ácido de Crassulacea [ej: cactáceas, etc.]).
Estos grupos de las vías fotosintéticas no solamente representan diferencias metabólicas, sino también diferencias fisiológicas. Por ejemplo, planta de hojas C4 tiene estructuras por alrededor de sus tejidos vasculares llamados células de la vaina. Dentro de estos grupos, hay también distinciones más agudas. En general, el metabolismo carbono es un proceso complejo, cual las plantas han hecho más creativamente de cualquier otro organismo.
RuBisCO (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa) es una encima presente en las vías metabólicas C3, C4 y CAM.
Koshravesh et al. 2020 [46a].
Una sección transversal de hojas de nenúfar muestra bolsas de aire en el mesófilo, cual permite flotar.
Algunos nenúfares metabolizan carbón de forma parecida a las cactáceas.
Científicos llaman esta subcategoría de las vías CAM, Metabolismo Acuático Submergido (en inglés, SAM)[41].
Michael W. Clayton.
UW-Madison Digital Collections (UWDC) [47a].
Científicos han estado observando el enverdecimiento de bosques debido a la disponibilidad de CO2 en nuestra atmosfera. Aunque esto suena como el CO2 no es algo malo, todavía contribuye al calentamiento excesivo de nuestro planeta. Junto con los cambios del uso de agua, el calentamiento de la atmósfera por radiación solar atrapada causa el agua evaporarse y las plantas estresarse, cual causa diversificación. Esto afecta los climas de muchas regiones porque se dependen de la evapotranspiración de las otras plantas, y de corrientes de viento y mar [42].
Las estructuras celulares están preservadas en materia inorgánica rica en carbono.
Curso de botánica 305: Morfología y evolución de plantas, UW-Madison, Mar 2022.
Fotografeado por Gustavo Meneses (iPhone SE).
Oxígeno
La forma elemental de oxígeno (O) en las temperaturas y presiones a la superficie de nuestra Tierra es un gas. Científicos demostraron que oxígeno pertenece a las reacciones que causan fuego (combustión) y los que causan la oxidación. Químicos antiguos sabían que la oxidación y el fuego eran reacciones parecidas, pero se pensaba que se causaba por un elemento hipotético llamado flogisto, cual nunca fue descubierto y finalmente refutado.
Derecha: Un contenidor de oxígeno líquido, usado como combustible de cohete y jet.
Wikimedia Commons [48a].
Debido al hecho que nosotros y todos los animales necesitamos oxígeno para respirar, se suele representar oxígeno como un elemento bueno. Sin embargo, los químicos no son malos ni buenos. Son reactivos y no reactivos. Algunas reacciones pueden ser malas para ciertas funciones sistemáticas, y algunas puede ser buenas para las funciones sistemáticas. Oxígeno se necesita para llevar reacciones importante en nuestro cuerpo. Muchas reacciones de plantas necesitan oxígeno también. Sin embargo, si plantas se exponen a mucho oxígeno, reacciones destructivas pueden ocurrir y causan las plantas acumular metabolitos peligrosos, que no se pueden metabolizar correctamente.
Debido a la reactividad de oxígeno, quiere enlazarse con hidrógeno. Estos enlaces son tan fuertes, que requiere energía para quebrarlo manualmente con un corriente eléctrico. Muchos países están experimentando trasformar la fuerza del viento para generar un corriente eléctrico y romper moléculas de agua (H2O) hacía un combustible de gas hidrógeno almacenable, a través de el proceso de electrólisis.
Plantas también quiebran los enlaces entre hidrógeno y oxígeno en el agua cuando fotosintetizan. Plantas usan los átomos de hidrógeno en el agua y átomos de oxígeno del CO2 metabolizado para crear azucares [Ca(H2O)b].. Las moléculas de agua no quebradas se evapotranspiracionan. Los átomos de oxígeno del agua se transforman en gas oxígeno (O2) que respiramos.
Wikimedia Commons [49a].
El fondo rosado es agua. Los círculos chicos en solución se llaman solutos. La concentración de solutos en el lado derecho es más alto, moléculas H2O quieren distribuirse entre ellos alrededor de las moléculas del soluto.
Debido al cambio de volumen del líquido en el lado derecha, se crea presión osmótica.
2. Ósmosis en la vida real – Sal en el mesocarpio de una berenjena (fruta de Solanum melongena) causa que el H2O dentro las células se va hacía la solución expuesta delgada de alta concentración del soluto.
3. Un diagrama muestra como el agua entra las raíces. Ósmosis causa que el agua entra la célula exteriror, en este caso una célula de vello de raíz. La línea azul muestra la vía de la solución (agua y nutrientes) dentro las células, llamadas la vía simplástica. La linea roja muestra la vía dentro de la membrana, llamada la vía apoplástica.
4. Ya cuando la solución llega a los tejidos vasculares, los enlaces hidrógenos entre moléculas H2O llevan la solución hacía arriba donde sale.
Wikimedia Commons [50a].
La bolsa de evapotranspiración, un técnica de supervivencia.
Flecha roja: aberturas chicas en la epidermis inferior se crea por estoma (pl. estomata), abre cuando células guardias se llenan con agua. CO2 en la atmosfera entra aquí. Algunas plantas tienen stomata sobre la hoja y por abajo, proporciones varían, sin embargo la parte inferior normalmente tiene más.
Flecha amarilla: Ondas de luz entran a la capa del mesófilo empalizada. Debajo, la capa del mesófilo esponjosa. Las reacciones fotosintéticas ocurren en los cloroplastos dentro de la capa de células empalizadas.
Flecha azul: H2O y oxígeno (O2) se va de la planta en estado gasificado. Este proceso de perder agua tiene muchas funciones para la planta. Este proceso se llama evapotranspiración. Plantas pierden una mayoría de su agua en este proceso para dejar andando las cadenas de moléculas por el sistema vascular. El agua gaseosa puede formar neblina sobre bosques, entra la atmósfera y cambia el tiempo, por periodos largos, el clima se cambia.
Wikimedia Commons [51a].
El agua es la molécula más importante en la vida botánica, y es la razón por cual oxígeno es muy importante. Agua es una molécula polar y tiene propiedades electromagnéticas. Es el líquido más abundante en temperaturas ambientales y por eso es el sustrato por cual todos los nutrientes se reparten por los cuerpos no solo de las plantas, pero también de todos los otros animales.
Curiosamente, la palabra inglés ‘soul’ tiene un raíz lingüística en común con la palabra alemana ‘die Seele’, lo cual también significa alma, pero se sabe que se deriva de las palabras ‘die/der See’, lo cual se traduce tradicionalmente al inglés como un lago o un cuerpo de agua. Wolf-Dieter Storl, un naturalista alemán contemporáneo, cuenta esto y observa como las plantas tienen almas, aunque no están tan animadas como los animales.
Izquierda: La cultivación de caña de azúcar (Saccarum officinarum), cual puede ser masticado crudo, cocido en un pasta llamada molasses, o refinado en azúcar cristalizada. La caña de azúcar fue introducida al caribe desde su centro de origen en los 1500s desde Nueva Guinea en Asia suroeste. La industria de azúcar en las Américas fue creado por esclavos.
Foto: 7 de octubre, 1929. Yogyakarta, Isla Java, Indonesia.
Centro: La cultivación de remolachas azucareros (Beta vulgaris Altissima Group). La cultivación de remolachas azucareros en Europa representa un alternativo más barato y ético a la caña de azúcar.
Foto: mayo, 1943, cerca Stockton, California, EEUU.
Derecha: La cultivación de sorgo (Sorghum spp.), un cultivo autóctono de África. Sorgo, junto con otros cultivos, se pueden procesar a un jarabe azucarado oscuro, parecido a la melaza.
Foto: 5 de abril, 2022. Rwanda.
Wikimedia Commons [52a].
Nutrientes
De todos los nutrientes, hay tres nutrientes limitadores, cuales se consideran los macronutrientes de las plantas: nitrógeno (N), fósforo (P ) y potasio (K).
Un macronutriente es un elemento, que se encuentra en forma molecular funcional, y cual es requerido por plantas en cantidades más grandes [45]. Cuando no hay suficiente de los nutrientes limitadores, la planta no puede crecer e incorporar otros nutrientes. En contrasto, los micronutrientes son los elementos cual se requieren en cantidades o frecuencias, cuales son fácil de cumplir.
Los árboles que crecen en condiciones deprivadas nutricionalmente, como los acantilados rocosos, las playas rocosas, los ranuras rocosas, pueden ser millón años viejos pero verse parecido a árboles jóvenes [46].
Sin nutrientes, el crecimiento de plantas será atrofiado. Mucho de estos ejemplos son de especímenes aislado. En estas condiciones, las comunidades de plantas no pueden prosperar [47].
Wikimedia Commons [53a].
Una ilustración al lado derecho muestra la mecánica y colores del podzolización, cual crea el podzol o capa blanca tipíca del orden de suelo Spodosol y encontrado en ordenes de suelos dentro del sistema taxonómico de suelos (ST, soil taxonomy) del USDA [48].
No hay consenso internacional alrededor de los sistemas de taxonomía de suelos. Algunos paises tienen sus propios sistemas de clasificación, cual puede ser confuso [49][50][51][52].
Wikimedia Commons [54a].
La cultivación y los suelos
En cualquier sistema de cultivación, cuando los nutrientes pueden ser introducidos para fomentar crecimiento u otra función de la planta, se llaman fertilizantes. Fertilizantes y cualquier otra sustancia se llama insumos.
1. Suelo – Capas de materia orgánica e inorgánica meteorizada en el ambiente.
2. Dirt (suciedad o mugre) – Un término usado en inglés para describir a los suelos. Científicos como Doug Soldat prefieren el término suelo, y dicen que, “Dirt os on the shirt (La mugre está sobre la polera)”, para demonstrar como la palabra ‘dirt’ se percibe negativamente en la sociedad.
3. Musgo sphagnum (Sphagnum spp) – Un genero de briofitas.
4. Musgo de turba sphagnum (enmienda del suelo) – Musgo cosechado de depósitos de Sphagnum y otras materias orgánicas.
5. Tierra para macetas – Normalmente una mezcla de sustrato sin suelo (Sphagnum, cáscara de coco, etc.) u otro matierla inorgánico poroso (perlita, vermiculita).
Wikimedia Commons [55a].
Normalmente, plantas son capaces de encontrar micronutrientes en ambientes externos. En ambientes encerrados como los invernaderos, cultivadores encuentran más sencillo usar sustrato sin suelo (ej: musgo de sphagnum) en vez de suelos con patógenos y pestes (ej: insectos, hongos, bacteria). Vez en cuando, personas pasteurizan los suelos en calentarlos (71 C ó 160F) y matando a los gérmenes [53]. Muchos prefieren media de suelos sin tierra porque pesa menos y drena fácilmente, cual hace más fácil evitar compactación, riego excesivo, y pudrición de raíz.
1. Sistema hidropónico – Sistemas hidropónico usa un sustrato para que el agua fluye por. En este caso, este sistema usa lana de roca (roca derretida hilada en fibra) cubierta por plástico. Otros sistemas tienen aberturas donde raíces crecen directamente en agua o neblina.
2. Alcochado plástico y forro de suelos – Plástico se usa por algunos cultivadores como un método de cubrir el suelo para prevenir malezas sobre suelo expuesto, o cubrir por debajo entre suelos para prevenir crecer raíces y tallos a la cama del jardín.
3. Paquetes de célula – Contenedores manipulables y separables pueden crecer plantas al tamaño deseado, o usado para vender plantas.
4. Propagación de plantas – Sustratos distintos (arena, perlita, vermiculita, agar, etc.) se usan para propagar plantas de estacas u otro tejido.
Wikimedia Commons [56a].
El ingrediente más común del sustrato sin suelo, musgo sphagnum, se critica porque se cosecha de ecosistemas sensitivos antiguos, donde no crece suficientemente rápido para reemplazar. Los criaderos de plantas están buscando como cultivar musgo sphagnum.
Musgo sphagnum no tiene macro- ni micronutrientes. Dentro de sistemas de cultivación bajo techo, los perfiles de micronutrientes son importante considerar si un producto saludable alta calidad se desea. Las guías de cultivación ofrecen consejos basados en investigaciones sobre cuantas cantidades de micronutrientes se puede usar para cada cultivo. Investigaciones independientes empíricas podrían determinar si los guías de cultivación son influidos por expectativas económicas de la industria.
Nutrientes de plantas no solamente están en los suelos. La microbioma de plantas juega un rol en distribuir nutrientes por varios órganos en la planta, además de las raíces. La partición de nutrientes es importante para la cultivación. Algunos cultivadores aplican fertilizante de calcio (Ca) para asegurar que el nutriente viaja a la fruta antes de expansión vegetal nuevo, porque deficiencia de calcio se relaciona con daño de plagas por el fruto.
Los macronutrientes tres más importantes para las plantas son nitrógeno (N), fósforo (P ) y potasio (K). Este trío se refiere como NPK. Fertilizantes, orgánicos y sintéticos, se miden con una ratio NPK. La proporción de NPK (N:P:K) representa un porcentaje de la masa de nutriente disponible ( peso molecular) dentro del peso del fertilizante, salvo a N. Nitrógeno se mide con el porcentaje de peso elemental (masa atómica) dentro del peso del fertilizante.
Fertilizantes, orgánico y sintético, pero aún más sintético por la concentración de nutrientes, son capaces de dañar plantas por cambiar la molaridad (concentración de solutos dentro una solución) del agua en el suelo. Si la molaridad del agua edáfica es más grande que la planta, el agua en las raíces mueve al suelo por ósmosis. Las plantas no chupan el agua del suelo, sino usan química osmótica del suelo y las raíces para fomentar el enlace entre moléculas de agua y los solutos dentro las células de la raíz. Membranas dejan el paso del agua entre células de raíz y suelo. Si la química del suelo se cambia, puede causar que el ósmosis se reversa. Si la molaridad afecta el comportamiento osmótico, se mide como osmolaridad.
Gases atmosféricos:
Moléculas diatómicas de nitrógeno (verde) y oxígeno (rojo) se muestran en proporción. A esta escala (30 diátomos nitrógeno), no hay suficiente moléculas de CO2 para dibujar una.
La mayoría de los químicos se enfocan en la perspectiva mineralógica, donde gas diatómico nitrógeno (N2) solo se puede transformar en fertilizante por relámpago o electricidad generada.
Minerales de suelos:
Baja izquierda: arcilla (menos de 0,002mm ó 2µm) tiene capas de estructuras complejas cristales, cuales pueden atrapar fierro (Fe), agua (H2O) y otras partículas. Esto es la razón por cual las arcillas tienen mayor volumen cuando se mojan, y después se contraen y quiebran cuando se secan.
Centro: Limo (entre 2µm y 50µm) es lo que muchos llaman tierra. Puedes sentir las diferencias cuando se moja. No se pega junto ni se moldea como la arcilla. Debido a las partículas más grandes, agua puede viajar entre el limo más fácilmente que la arcilla.
Derecha: Arena (entre 50µm a 2mm ó 0,2cm) puede venir de muchos minerales, como el dióxido de silicia (SO2) y en muchos diferentes colores. Arenas oscuras son jóvenes e indican eventos volcánicos. Agua pasa por la arena más rápido. El porte de la arena puede causar pérdida de fertilizante en agua subterránea, especialmente porque los suelos arenosos son preferidos para cultivos tubérculos como la papa / batata (Solanum tuberosum).
PlantResearchOrg (PRO).
Izquierda: Una imagen de un Microscopio Electrónico de Barrido (en inglés, Scanning Electron Microscop [SEM]) muestra partículas de suelos rojos y rocas del Gran Cañón, conocidas como el grupo Supai. El color rojo viene del óxido férrico (Fe2O3) moléculas vistas mayoritariamente sobre las superficies. Las moléculas de agua pueden caber entre las capas.
Gran Cañón, EE.UU.
Centro: Imagen SEM de una arena industrial, hecho por actividades humanas modernos en depósitos de arena anciana.
Illinois, EE.UU.
Derecha: Imagen microscópico de la arena de una playa, causada por erosión de conchas y minerales por millones de años.
Baye Francés,
Isla San Salvador, Bahamas.
Wikimedia Commons [57a].
Círculos verdes son elementos disponibles. Círculos amarillos-verdes son nutrientes limitadores: la planta no crecerá más ni usar otro micronutriente, si no hay suficiente de estos en su forma biodisponible. Círculo rojo muestra la abundancia de nitrógeno en la atmósfera, cual es restringida a la planta, pero disponible a los microorganismos.
Suelo es un laberinto microscópico dentro el agua (solución de suelo o agua edáfica) y compuesto de capas (perfil edáfico). La capa más inferior es la materia prima o roca firme. A menos que ha habido un evento por el aire, el agua u organismos que han desplazado el material de otra fuente, entre la capa segunda y la capa superior es todo roca firme meteorizada. Todas estas fuerzas contribuyen al perfil químico de los tipos de suelos.
Suelos están organizados en grupos llamados orden de suelo. Países comparten o inventan sus propias clasificaciones. Un orden de suelo de los EEUU, que vale la pena memorizar, son los mollisols. Y dentro de ese orden está el suborden, chernozem (Чернозём), clasificado primera vez por el primer científico de suelos moderno, considerado el fundador de la ciencia, Василий Докучаев (Vasili Dokuchaev) [57].
Las plantas ocupan los nutrientes de las capas superiores, y están influidos por la composición mineral de las capas inferiores. La capa más superior es la capa de mantillo o fermentación, donde las hojas y materia orgánica se descompone. Los metabolitos en la hojas caídas pueden controlar actividad microorgánica.
La coloración de hojas es un indicador observable de un estrés nutricional. La textura de hoja también pueden cambiar con estrés. Otros métodos avanzados para detectar estrés nutricional involucran preparación de muestras y análisis de laboratorio.
PlantResearchOrg (PRO).
1. Microbioma – Un ejemplo macroscópico en el suelo: Soya (Glycine max) nódulos de bacteria nitríficantes.
2. Rizosfera – Todas las raíces y dentro la las células de raíz, bacteria, hongo y otras creaturas, contribuyen al manejo de plantas.
Ejemplo: Micrococcus luteus dentro células de acedera rizada (Rumex crispus).
3. Filosfera – Las superficies de las hojas no son todos los lugares donde los patógenos causan enfermedades, sino también donde microorganismos beneficiosos protegen y cumplen funciones importantes, como reacciones con metano (CH4).
Ejemplo: La enfermedad moho de uva (Vitis spp.) del patógeno Plasmopara viticola, y la enfermedad mildiu de uva causado por patógeno Erysiphe necator.
Wikimedia Commons [58a].
2. Gráfico de Mulder – Nutrientes en los suelos reaccionan entre ellos químicamente. Estas reacciones causan cambios en la disponibilidad de nutrientes. Si los nutrientes disponibles de un elemento (ej: Ca) son abundantes, los nutrientes con una relación antagonista serán menos disponible (ej: Mn, K, Fe, P, Mg, Zn, B). En relaciones sinergéticas, ambos elementos son disponibles.
Hortipendium. Homo agricola [59a].
Macronutrientes primarios
Nitrógeno
Centro: Salitre chileno – extraído de depósitos ancianos de guano de ave, una fuente de fertilizante rico en nitrógeno. Las etiquetas de productos (Alemán: 167% nitrógeno) pueden ser confuso y no verdadero. Ciertos países regulan cual información es presente en la etiqueta del fertilizante.
Derecha: Nitrógeno (azul) – abundante dentro las moléculas de proteína.
Wikimedia Commons [60a].
Agrégale un protón al átomo C, y te quedaras con un isótopo de nitrógeno (N). Nitrógeno es un elemento abundante en nuestra atmósfera, como la molécula diátomica N2. Nitrógeno es uno de los elementos más importantes para el crecimiento vegetal, porque su existencia en cada molécula proteica y por la escasez de nitrógeno mineralizado, como nitratos (NO3–) en los suelos. Moléculas orgánicas conteniendo nitrógeno como el amoniaco (NH3) son más comunes.
Gas nitrógeno (N2) es el gas más abundante en la atmósfera y se cambia artificialmente en una sal biodisponible con mucha energía.
Plantas leguminosas y otras con relaciones especiales de bacteria nitrificantes que mineralizan fuentes de N orgánico. Estas bacterias viven dentro las células.
Debido al N es el micronutriente más necesario y soluble de agua, contribuye mucho a problemas ambientales. En algunos lugares, leyes restringen campesinos en crear piscinas cerca de ríos. Si agua potable es contaminada con muchos nitratos, puede negativamente afectar el feto de mujeres impregnadas.
Originalmente de una publicación de Penn State and Steve Vanek.
Wikimedia Commons [61a].
1. Las raíces de las plantas exuden biomoléculas llamadas exudados. El círculo gris es una área dentro del matriz influido por raíces llamadas rizosfera.
2. Microorganismos que mineralizan nitrógeno, colonizan el rizosfera.
3. Microorganismos consumen carbohidratos de plantas y microorganismos aumentan la provisión de N disponible. Relaciones ayudantes para la supervivencia de cada especie en ambientes estresados.
Wikimedia Commons [62a].
Fósforo
Wikimedia Commons [63a].
Ciclo de fósforo incluye insumos agrícolas (minera, factorías químicas), insumos naturales (desecho animal, residuos de cultivo, relaciones microbióticas, P soluble en la solución edáfica), y los productos/fuentes no disponibles (P atrapado en matrices edáficos/minerales, P orgánico, cosecha de cultivo, cosecha de ganado).
Originalmente de una publicación de Penn State & Steven Vanek.
Wikimedia Commons [64a].
El microbioma de suelos interactúa y proviene P disponible a las raíces de plantas. Hongo ectomicorizal (EcM) coloniza el epidermis de raíces de planta (lineas café punteadas). EcM destaca una entre las células una red de hifas llamadas la red de Hartig (lineas amarillas), excepto por el endodermis y las células de raíz interior (lineas cafés).
90% de las plantas tienen una relación con hongos micorrícicos. Otro ejemplo, hongos arbusculares micorrícicos (en inglés, AMF).
Wikimedia Commons [65a].
La forma elemental de fósforo ( P ) fue descubierta cuando los químicos hervieron orina hasta que todos los líquidos se evaporaron. El residuo se encendía y quemaba brillantemente, entonces el elemento fue nombrado φωσφόρος (fosforos, portador de luz), una palabra griega anciana de φῶς (fos, luz) y φέρω (fero, portar).
Aunque se requiere menos P que N, juega un rol crucial en la formacíon de trifosfato de adenosina (ATP), cual es la molécula que trae energía en reacciones biomoleculares. Por está razón, es esencial dentro el proceso celular como la formación de ADN, entre otos. Juega un rol en manejar el estrés abióticos como la sequía.
En contraste al N, P se enlaza fácilmente con otros minerales dentro del mátrice edáfico y se vuelve indisponible. P en las fuentes orgánicas como urina necesita ser diluida. P excesivo de fertilizantes artificiales, erosión y otras fuentes se drenan hacía los ambientes acuáticos y los cambian, promoviendo crecimiento de algas. Si las algas se sobre producen, después mueren y descomponen, ellos consumen oxígeno del agua y sofocan a los pescados, plantas acuáticas y otros organismos, cuales lo necesitan para la respiración. Este proceso se llama eutrofización.
Potasio
Wikimedia Commons [66a].
El mineral verde por la izquierda está impregnado con cristales chicos de glauconita. Cuando se mina y vende por uso horticultural, se llama arena verde, una fuente orgánica de K.
Originalmente de Joann Whalen & University of Saskatchewan publication.
Wikimedia Commons [67a].
Potasio (K) es uno difícil de acordarse, porque es K, cual representa la palabra alemana Kalium y de la palabra antigua inglesa kali, cual viene de la palabra árabe al-Quali, ﴾القلي﴿, cual significa potasa.
La potasa se ha conocido por millones de años y fue descubierto cuando alguien hervió las cenizas de madera quemada en una olla y coleccionó los residuos [65][66]. Potasa fue documentada por los sumerios en ~1800a.C. Es uno de los ingredientes más antiguos de jabón. La forma elemental fue descubierto cuando alquimistas separaron tierras, como si separaron agua en hidrógeno y oxígeno usando electrolisis. Separando potasa, produjeron metal de potasio con reacciones exotérmicas en meterse al agua (Vea aquí).
Hoy en día, la potasa se refiere a todas las sales potásicas usadas como fertilizantes, entonces las minas de potasa son lugares donde minerales con K son extraídas de la tierra y procesadas.
Potasio juego un rol importante en facilitar actividad enzimática en procesos fisiológicos de plantas como el fotosíntesis, regulación estomática y formación de madera [67][68]. Se encuentra en muchos minerales, como glauconita, sin embargo toma más tiempo de lo que se espera para filtrarse al suelo y convertirse disponible. Para estas dos razones, K es un nutriente limitador y las opciones de fertilización de K se limita por el tiempo de liberación [69][70].
Macronutrientes secundarios
Magnesio
1. Aleaciones de magnesio comparados con Mg elemental.
2. Magnesio se usa como herramienta de iniciar fuegos [71].
3. Metal magnesio es diferente de las iones de magnesio en el suelo.
Wikimedia Commons [68a].
Magnesio se encuentra en todos los organismos por la carga eléctrica y su porte, cual controla el comportamiento de las moléculas transportadoras de energía mayores: ATP y ADP. Es muy importante para la función de las células [72]. Magnesio dentro las células se encuentra como un catión, Mg2+. Se enlace con otro aniones ( – ), átomos con cargo negativo. Estas condiciones ocurren cuando los átomos tienen más o menos electrones que protones.
Calcio
Wikimedia Commons [69a].
Wikimedia Commons [70a].
Izquierda: Hojas y tallos de Acedera rubí (Rumex vesicarius).
Centro: Cormo de Porang (Amorphophallus muelleri).
Derecha: Hojas y tallos de lúpulo (Humulus lupulus).
El-Zaidy 2021, Chairiyah et al 2016, and Konyar et al 2014 [73][74]
[71a].
Dr. Jiwan Palta lo dijo sucinto, “Calcio es la fuerza de la naturaleza.” Calcio se encuentra en las conchas de criaturas terrestres y marítimas, y en los huesos de animales.
Cristales del oxalato de calcio forman dentro de los tejidos de algunas plantas como la del costilla de Adán (Monstera deliciosa) puede dañar el interior de tu boca y intestino. Carbonato de calcio es otro químico encontrado por muchas roca firmes de piedra caliza, y también en la creta.
Calcio también es importante en el metabolismo de todos los organismos vivientes [75][76][77]. Es el cargo de iones Ca2+ y su tamaño, en comparación con los iones Mg2+ o Zn2+ o Cd2+ , que deja interactuar con grupos de moléculas que donan oxígeno como los alcoholes (vea aquí) y otros [78]. Por esta razón, calcio juega un rol en el biosintésis de lignina, entre otras moléculas orgánicas. Lignina es una molécula alrededor de la muralla celular, cual da la madera su fuerza. Investigaciones de árboles de álamo (Populus sp.) y su respuesta a la disponibilidad de calcio muestra como puede afectar la fuerza y la calidad de madera [79].
Azufre
Adaptado del imagen de Welcome1To1The1Jungle
Wikimedia Commons [72a].
Centro: Compuestos con azufre producen olores malos, asociados con el olor de huevos podridos.
Derecho: cosecha de azufre, Monte Ijen, Java del Este, Indonesia.
Wikimedia Commons [73a].
Azufre (S) juega un rol en el metabolismo de las plantas [80]. Muchas de las características que asociamos con cebolla (Allium cepa) y otros Allium con olores fuertes son por sus metabolitos secundarios con sulfuro.
Cuando un corta una cebolla, un compuesto sulfúrico se evapora al aire y reacciona con el agua de los ojos para producir ácidos sulfúricos en concentraciones bajas, cual las causa irritar y nos hace llorar. Trabajadores de cocina quienes cortan cebolla frecuentemente, están advertidos usar lentes protectoras para prevenir daño a los ojos. Criaderos de plantas están interesados en criar cebollas con menos de estos compuestos para proteger trabajadores. Irwin Goldman es un criador quien ha investigado el rol medicinal de estos compuestos y su efecto positivo sobre la salud cardíaca.
En el pasado, flores de azufre fue un azufre en polvo y un pesticida usada para combatir plagas fúngicas. Este polvo fue aplicado a las plantas. Azufre huele como huevos podridos. Piensa que mal oloroso debería haber sido.
Micronutrientes
1. Micronutrientes se venden como suplementos nutricionales. Ellos también se llaman oligoelementos.
2. Turbo y musgo esfagno (Sphagnum spp.) fueron tradicionalmente cosechados y usados por varios propósitos. En la horticultura, formaron la mayoría del sustrato para maceteros. Estos pueden carecer nutrientes.
Cosecha de turbo en las islas Orkney, Escocia, UK.
3. Hidrocultivo o hidropónica es una técnica de cultivación sin suelos, cual trae el agua directamente a las raíces y también puede requerir fertilizantes. Aquacultivo utiliza peces para producir nutrientes en el agua.
El invernadero de Urbanexotic, Ahmedabad, India.
4. Flores cortadas aveces tienen insumos (ej: ácido cítrico, azúcar) en su agua para preservar la calidad de la flor en transito o en su destinación.
5. Espectrometría deja horticulturistas, botánicos, pedólogos y otros científicos analizar la presencia de elementos dentro de una muestra.
6. Científicos antiguos como Franklin Hiram King (FH King) estudió las prácticas agrícolas de China, Korea y Japón para entender como estas sociedades manejaban cultivar y no agotar su fertilidad de suelos por los últimos 4.000 años.
Pilas de abono, Shantung, China, 1900.
Wikimedia Commons [74a].
Rezvan Motahari,
Wikimedia Commons [75a].
Hierro
Rezvan Motahari,
Wikimedia Commons [75a].
Causado por deficiencias nutricionales, plagas o daño. Plantas en los suelos con mucha Ca (suelos calizas), cultivos introducidos en suelos sin mucho hierro, o plantas en maceteros también pueden exhibir hojas cloróticas por deficiencias de hierro.
Wikimedia Commons [76a].
Hierro (Fe) ha sido fundido del mineral y hecho en herramientas metálicas por humanos alrededor del mundo [81]. Hierro metálico forma óxido cuando el hierro se oxida. Óxido férrico, como Fe(OH)3, tiene un color rojo. Suelos con hierro se oxidan más por el trópico, donde los suelos experimentan más meteorización por calentamiento y lluvia.
En mamíferos, pero no los insectos, constituye una parte de las moléculas orgánicas que transporta oxígeno, como la hemoglobina en la sangre. Para las plantas, hierro juega un rol en el biosintésis del clorofilo, una molécula pigmentada verde usada en fotosintesis.
Cuando se preparan en fertilizantes, hierro se prepara en un polvo con otras moléculas complejas cual previene la oxidación antes de que el hierro llega a la planta. Estas moléculas son conocidas como queladores, y el producto mixto como quelato de hierro.
Cobre
Wikimedia Commons [77a].
Cobre (Cu) se usa en cables eléctricos y maquinas eléctricas, que usamos para planificar nuestros jardines, comunicar y aprender. Cobre, aunque es un micronutriente, juega un rol significante en la horticultura, por sus propiedades químicas [82][83].
Cobre es tóxico para los microorganismos. Plantas tienen un manera de mitigar la toxicidad de cobre. Debido a la toxicidad de cobre a los microbios, se usa como una fungicida. También es presente en la molécula iónica de ciertos fertilizantes nítricos, dándole un color azul.
Sodio
Wikimedia Commons [78a].
1. Comunidades de plantas por la costa de Langeux, Bretaña, Francia.
2. Marisma cerca de la playa Huntingon, California, EE.UU.
3. Cenizo blanco (Halimone portulacoides), Marismas del Río Palmones, Andalucia, España [84].
4. Aster de mar (Tripolium pannonicum) cerca de Saint-Brieuc, Bretaña, Francia.
5. Llantén de mar (Plantago maritima) cerca de Saint-Jean-de-Luz, Pirineos Atlánticos, Francia.
Wikimedia Commons [79a]
Muchas personas se sorprenderían aprender que sodio (Na) es un micronutriente. Nosotros recomendamos que NO se agregue sal a su sustrato, porque los requisitos de sodio so tan bajas que normalmente se satisfechan. Personas deben estar preocupados por las consecuencias negativas de tener mucho sodio.
Sodio es una sustancia reactiva y por esa razón se enlace con otros elementos. Estas moléculas cristalinas enlazadas se llaman sales. Otros elementos forman sales por razones parecidas, pero estamos más acostumbrado con sal de mesa: cloruro de sodio (NaCl). El tipo de cloruro de sodio que nos preocupa ha sido tradicionalmente extraído de minas depositadas en océanos ancianos. Otros métodos de cosechar incluye evaporando agua salada del océano y otras fuentes. Algunas culturas sin acceso a minas saladas y agua del mar han quemado plantas ricas en sales y han consumido sus cenizas, porque los humanos requieren sal en sus dietas. Métodos evaporativos casi siempre han sido usados para producir sal para propósitos culinarios. Métodos mineros han sido usados para producción industrial usadas en calles y por la veredas en altas cantidades, cual ha contaminado lagos y plantas sensitivas.
1. Esparcidor de sal enganchable en Moscú, Rusia.
2. Ejemplo de esparcidor de mecanismo de sal gruesa.
3. Maquinas de esparcir sal desplegados durante una emergencia invernal, Madrid, España.
4. Esparcidor de sal a pie en la Ciudad de Nueva York, NY, EEUU.
5. Esparcidor de sal está siendo investigado y desplegado en Wisconsin para disminuir la difusión de sal. En este caso, está siendo usado preventivamente.
Wikimedia Commons []. Flickr [].
En climas fríos hay inviernos helados nevosos, sal se aplica por las calles y se transforma hielo en aguanieve en cambiar el punto de congelación. Esta sal daña al césped, flora al borde de las calles, y ecosistemas sensitivos río abajo de la nieve derretida. Debido a la necesidad de las plantas en utilizar osmósis para obtener agua, la contaminación de sal puede reversar este mecanismo pasivo y puede causar que las plantas mueren de deshidratación. Iones cloruros en la sal también tiene efectos dañinos en la biología de las plantas.
Por razones parecidas, las sales de los fertilizantes también puede tener el mismo efecto sobre plantas. Los campesinos usan este daño osmótico quemadura de fertilizante. Como la sal común, estas sales pueden disolverse en agua y drenarse río abajo en arroyos, ríos y lagos, causando problemas propios como el sobre crecimiento de plantas acuáticas.
Regulación
Los gobiernos regulan cual insumos pueden ser usados en la agricultura para proteger gente y el ambiente. Gobiernos también regulan cual de esas sustancias se usan y de donde vienen. Categorías informadas por los resultados de investigaciones se usa para entender los efectos de estas sustancias sobre los humanos (ej: mujeres embarazadas, bebes, jóvenes, adultos), animales (ej: mascotas, cría, animales silvestres, insectos), plantas (ej: cultivos, poblaciones silvestres) y el ambiente (ej: bosques, humedales, lagos, ríos, aire). Regulaciones manejan miles insumos.
Left to right: Argentina, Australia, Germany, Brazil, Canada, East Africa (Kenya), USA, Ukraine, Israel.
Wikimedia Commons [].
Las palabras bio u orgánico o natural se usan para describir el proceso de cultivar de forma minimalística y compatible con la vida, sin el uso de químicos (químicos artificiales), también para cultivar tradicionalmente o cultivar naturalmente.
Debido a las cantidades grandes de sustancias usadas en la agricultura moderna, algunos naturales con consecuencias negativas (ej: rotenona, mata pez; nicotina, envenena insectos) y otras artificiales con muchos beneficios (ej: cloruro o alcohol, para saneamiento), regulaciones tratan crear un sistema para definir estas ideas grandes en realidades organizadas exigibles. Debido a que estas sustancias pueden ser extraídas, y no producidas sintéticamente, algunas se permiten en sistemas de producción orgánica por organizaciones regulativas.
1. “Salva las abejas”, personas piensan sobre abejas de miel (Apis mellifera), pero también hay abejas de sudor (familia Halictidae) y abejorros (Bombus spp.). Estas son reconocibles y fácil de usar como ejemplos, pero no son los únicos insectos en riesgo. La diversidad de insectos es grande.
2. Una molécula de imidacloprin (un neonicotinoide común), un gráfico de barras mostrando todo el uso de imidacloprin por año y por cultivo (1994-2011, valor máximo: ~1,5x103lbs, cultivo principal: soya), y un mapa de su uso dentro los EEUU (valor máximo: >0,24lbs/mi2).
3. Científicos están promoviendo IPM (en inglés Integrated Pest Managment, o Manejo de plagas integral) como una metodología aprobada, cual promueve análisis crítico, el uso de controles culturales y de controles no-químicos, y el manejo de aplicaciones químicas.
Un alternativo posible de pesticidas químicas es plantando plantas nativas a ciertas familias (ej: Apiaceae), cual atrae y sostiene poblaciones de insectos beneficiosos. Los beneficiosos pueden consumir, parasitar o competir con pestes.
Otro alternativo posible es plantar cultivos trampas, cual se plantan para atraer pestes, lejos del cultivo deseado.
Mira un video sobre eso aquí.
Wikimedia Commons [].
En los EEUU, la USDA regula el término ‘organic’ o términos parecidos usados en cualquier etiqueta, como la comida, fertilizantes y otras enmiendas de jardín. Antes de que alguien puede usar esta palabra en un producto o recibir una etiqueta de USDA Organic, necesitan cultivar tres años con insumos permisibles definidos por el USDA y inspeccionado aleatoriamente para confirmación. Comida no orgánica se dice ser ‘cultivado convencionalmente’. Sistemas convencionales también están regulados por el USDA y FDA pero dejan un rango mayor de sustancias aceptadas.
Debido a que la lista de insumos orgánicos permisibles es larga, y tiene algunas excepciones, requiere tiempo y dinero, plantas que crecen sin insumos o con insumos tradicionales coordinan con organizaciones llamadas CSA (Agricultura Apoyada por la Communidad, en inglés Community-Supported Agriculture) u otros métodos de negocios, pero todavía no pueden usar el término ‘orgánico’. Agencias regulativas inspeccionan y tratan controlar esto.
Otros países y cuerpos gubernales, como la Union Europea, tienen regulaciones diferentes y deciden cual países aceptaran ciertos bienes con tratados y acuerdos. Países distintos puede también controlar y guardar sus habitantes en usar diferentes sistemas de patentes y leyes de etiquetado.
Algunas personas discuten contra regulaciones porque tratan de controlar el comportamiento, es confuso, ven corrupción o el poder falso que puede darle a los competidores de negocios. Comida orgánica puede también estar afectado por enfermedades alimentarias, también puede contribuir a problemas de dieta, y puede ser un problema excesivamente controversial que puede causa que las personas se maltratan. Parece que personas por ambos lados del argumento quieren lo mejor, sin embargo la agricultura ha sido preferido por su énfasis en aplicar prácticas con consecuencias menos negativas.
Contaminantes
No todos los contaminantes son conductores de la vida. Algunos están ahí naturalmente en el suelo, y por eso razón, algunos lugares en la tierra son estéril o tienen ambientes donde organismos necesitan adaptar o morir. Los que sobreviven por trabajar juntos o han heredan nuevos rasgos se reproducen y su cría evoluciona cada generación.
Otras fuentes de elementos perjudiciales vienen de la actividad humana. Desde tiempos ancianos, los humanos han explorado como controlar materiales y crear sustancias nuevas. Después de la revolución industrial, la productividad se mejoro, pero también la potencia de hacer daño. Hoy en día, las industrias, municipalidades, negocios y consumidores necesitan manejar el uso de químicos o sufrir consecuencias negativas.
A veces el ámbito de protección está limitado a los factores involucrados en el éxito de su operación pero no las necesidades de las personas ni el ambiente. Por los últimos 100 años, el mundo ha visto un aumento dramático de la contaminación, cual amenaza la red de la vida, cual nosotros y nuestra economía son parte.
a. Piramida trófica – clasifica los hábitos alimentarios (-trófico) de los organismos unidireccional.
Heterótrofos (comen diverso) se componen de herbívoros (comen plantas), predadores primarios (comen herbívoros) y predadores secundarios (comen predadores). El rango de predadores secundarios más altos es especie clave o superprededador. Al otro lado del espectro son los detritívoros (comen para descomponerse), cual vive en el suelo, un substrato primario para los autotróficos (comen solos), muchos que usan la luz diurna como catálisis metabólico necesario.
b. La red trófica – clasifica hábitos multidireccionalmente.
Debido a que las dietas y relaciones entre organismos son complicados, estos tipos de diagramas pueden mejor mostrar la red de interacciones entre muchas especies y otra taxa.
c. Ecología y economía – Como la naturaleza y el dinero se relacionan.
Mostrado en la foto: símbolo de reciclaje puesto sobre una casa larga de los Iriquois.
Ambas la palabra ecología (el estudio de relaciones en la naturaleza) y economía (un sistema de intercambio, bienes y servicios) deriva de la palabra οἶκος (oikos, casa). Como una casa, especialmente una casa larga donde muchas personas viven juntos, todo en el mundo está conectado y todo dentro se estudia por mediciones distintas.
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Para evitar contaminar el ambiente, humanos necesitan identificar de donde vienen los contaminantes. Hay dos categorías: contaminación puntual y contaminación de fuentes difusas. Contaminación puntual ocurre cuando no hay una fuente identificable, como una factoría o alcantarilla quebrada. Contaminación de fuentes difusas ocurre cuando hay muchas causas, como el drenaje de contaminación en desagües después de que llueva.
Plomo (Pb)
2. Galena (PbS) – Mineral con contenido alto de plomo fue buscado durante la minería de plomo. Puede ser encontrado dentro ciertas formaciones geológicas, por eso es el mineral estatal de Kansas, Missouri y Wisconsin, y el nombre de la ciudad de Galena, Illinois.
3. Batería de plomo-ácido – Una batería hecho de plomo usado como batería de auto. Es importante deshacerse correctamente de baterías de plomo-ácido, aunque se cubre por plástico, porque se puede descomponerse, fugarse y contaminar.
4. Balas de plomo – Por la maleabilidad de plomo y abundancia, ha sido el metal usado para balas, aunque es menos común hoy en día. Esto es un recuerdo de como la guerra no so solamente es mala para la vida humana, sino también deja un impacto negativo sobre el ambiente.
5. Peso de pesca – Por la misma razón, peso de pescadores que antes mantuvieron la carnada bajo el corcho pueden ser una fuente de contaminación. Hoy en día, personas les piden donar peso de pesca en ubicaciones apropiadas por desecho adecuado.
6. Óxido de plomo (PbO) – Óxido de plomo tiene diferente colores que el color gris típico. Por eso es necesario que las organizaciones reguladoras siguen cual producto contiene Pb.
7. Pintura de plomo de un edificio construido en 1948 – Porque los colores de óxido de plomo, antes de los 1970’s pintura de plomo fue una opción popular para pintar edificios blancos o de colores claros. Para esta razón, y tuberías de plomo, muchas áreas urbanas contienen problemas de plomo que afectan sus habitantes y contamina los suelos alrededor de la fundación de los edificios, donde los jardines están ubicados. Comida contaminada es una manera de exposición al plomo puede ocurrir.
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Plomo (Pb) tiene otra abreviación curiosa, cual viene de la palabra latín Plumbum, cual fue también llamado Plumbum nigrum, porque los romanos no pudieron distinguir el estaño (Sn) del Pb, excepto por su color.
La prueba de probar plomo es una de las pruebas principales ofrecidas por laboratorios de extensión. En ciertas ciudades donde exposición de plomo es un gran riesgo, como Milwaukee, Wisconsin, los papás están recomendados probar la sangre de plomo. Algunos anécdotas dicen que pruebas no aprobadas de Milwaukee reciben cargos criminales, presumiblemente porque las ciudades quieren ofuscar la severidad de la contaminación de plomo, de fuentes naturales o humanas.
Jardínes caseros cerca de fundaciones de casa son unas de las fuentes de más comunes de contaminación Pb. Pb entra los tejidos de las plantas consumidas como alimento. Por esta razón, algunas personas aconsejan que prueban por Pb cuando planean un jardín.
Plomo fue descubierto en los jardines de la casa blanca y sus suelos tuvieron que ser descartados apropiadamente y reemplazado. Estos tratamientos son caros y no son disponibles para dueños de casa, antes de los 1970’s. En los EEUU, el gobierno quisieron subsidiar y financiar el costo de reemplazar el alcantarillado que provee agua potable.
Remediación
Científicos y administradores de tierras quieren entender como eliminan los contaminantes de un ambiente. La mejor forma de evitar este problema es pararlo en la fuente. Muchas veces, lo más lejos que estamos de la fuente, lo más difícil es resolver el problema, por la entropía, la ley universal que describe como se cambia por el tiempo.
El método segundo es remediar el ambiente con una solución que causa la cantidad menor de consecuencias negativas. Algunos científicos usan químicos para resolver químicamente otro problema de contaminación química. Estos químicos pueden tener sus propias consecuencias y contribuyen a otros problemas.
dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDDs)
dibenzofuranos policlorados (PCDFs)
bifenilos policlorados (PCBs)
A. Un gráfico muestra la disminución de PCDDs y PCDFs desde 1990s hasta 2015, por sitios de observación en el Reino Unido, Corea del Sur, España, Taiwan y Japón.
B. Estructura química de PCDDs – PCDDs y PCDFs son contaminantes antropológicos, cual causan cáncer y otras enfermedades.
C. Estructura de remediación del aeropuerto de Danang – Los gobiernos estadounidense y vietnamita trabajan juntos para remediar suelos contaminados por la guerra vietnamita. Suelos fueron apreciados, suelos contaminados fueron puestos dentro una estructura y tratados con calor.
Aprende más sobre el tema aquí.
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Mientras suena como una buena idea plantar una planta para absorber los contaminantes, puede también tener consecuencias si ahora el contaminante está expuesto a polinizadores y si no está bien desechado. En estudiar la fisiología y la ecología de plantas, podemos mejor entender cual rol tiene las plantas en la remediación.
Algunos problemas no están causados por químicos peligrosos, pero por los cambios en las sustancias orgánicas naturales por erosión, sequía y disturbios. Estos pueden resolver si uno estudia plantas, particularmente plantas nativas, para no introducir nuevas consecuencias y sus características (morfología, fisiología, ecología). Ya que se estudia, los paisajes pueden ser diseñados por la plantación de nuevas especies sucesivamente (1. una especie primera, 2. otra especie ya que la primera ha influido el suelo, etc.).
Conclusión
La organización de los elementos en el mundo es complicado y requiere estudio dedicado. Muchos han atentado entenderlo todo. Pero si hablaríamos sobre el origen de un elemento como fierro, uno que traviese nuestros cuerpos, necesitaremos ir devuelta al ciclo de las estrellas.
En las ciencias botánicas, un enfoque holístico puede ayudarnos enfocar en la relación entre cada elemento aunque dividirlo en millón partes y pedazos. Dicha enfoque holístico nos ayudaría ver plantas, no como estructuras de LEGO que se pueden jugar con, pero una sinfonía de armonías. Si podemos entender como las plantas funcionan, podemos usar esta información para describir como la cultivacion sostentable funciona y por que algunas innovaciones causan daño.
Igual como la música, la naturaleza funciona junta y funciona porque cumple patrones especiales yuxtapuestos.
Los átomos, los elementos, los químicos, los organismos, todo contribuyen a la función global.
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Enfoque filosófico es tan importante como el conocimiento mismo. ¿Cómo sabemos que hacer y cuando no hacerlo? ¿Cuando es útil un insumo y cuando no es? Por supuesto, las respuestas para estas preguntas son parte de la aventura que nunca termina de evaluar evidencia de las investigaciones científicas.
Importantemente, PlantResearchOrg da énfasis de cooperación y la regla dorada. Habilidades interpersonales y de autoayuda como la empatía, simpatía y compasión son necesarias para manejar este tema sensitivo y complicado. Lo que está hecho está hecho. Ahora tenemos que decidir la calidad de nuestra acción hacía adelante.
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