El término karst es un vocablo utilizado para referirse a la superficie de la tierra cuando las calizas u otras rocas solubles son las dominantes ⁷. En estos ambientes el relieve se caracteriza por la diversidad de formas negativas como las depresiones tipo dolinas y uvalas, y positivas como las alturas kársticas o “karst de mogotes” con tamaños que varían desde milimétricas como los lapiaz hasta las poljes de grandes extensiones ^8,9. Las condiciones básicas para la formación del karst de acuerdo con ¹⁰, son tres, el factor litológico, el estructural y el climático. Posteriormente se incorporaron dos factores más, la vegetación y el tiempo de exposición de la roca al intemperismo.

En la actualidad existe un debate global sobre la degradación de los suelos, su magnitud e impacto agroambiental, que sólo podrá resolverse a través de la evaluación sistemática y la experimentación a largo plazo para obtener criterios sobre sus funciones específicas y uso racional ¹¹. Sin embargo, los estudios de la erosión de los suelos en las regiones kársticas resultan muy escazos, dada su singularidad geomorfológica, climática y biogeográfica con fenómenos que ocurren a diferentes escalas espaciales y temporales que pueden abarcar miles de hectáreas o cientos de años ¹², que influyen en las estimaciones de la erosión y en la modelación.

El karst cubano se ha desarrollado sobre unidades litológicas de tipo carbonatadas cuya edad varia de pre - Jurásica a Cuaternario, ambos inclusive ¹³. En él se encuentran las más importantes reservas de agua subterránea, yacimientos de petróleo, importantes minerales útiles y prácticamente las cuatro quintas partes de la población de la nación se sirve o aprovecha de sus recursos naturales ¹⁴. En este contexto los suelos Ferralíticos Rojos constituyen una importante categoría por la amplia extensión que ocupan y son predominantes los del Tipo Ferralítico Rojo Lixiviado, que se pueden correlacionar con el Nitisol ródico éutrico ¹⁵, donde las diferencias están dadas por el tipo de utilización de la tierra y la distribución de los horizontes.

En el archipiélago cubano los suelos Ferralíticos Rojos representan el 23.56 % del fondo de tierras agrícolas a nivel nacional y se distribuyen fundamentalmente en la Llanura Costera Meridional Habana - Matanzas (45 600 km²), así como en la Llanura Calcárea del Oeste de Camagüey (1 800 km²) y aisladamente en las provincias orientales y en Pinar del Río ¹⁶. Asimismo también están presentes en menor extensión en ambientes de laderas tipo horst de cimas planas ¹⁷ (Figura 1).

Teniendo en consideración estos aspectos ¹⁸, precisó la necesidad de diferenciar al menos tres magnitudes principales del relieve (macro, meso y microrelieve), a las cuales deben quedar referidos el conjunto de procesos que participan en la formación o degradación de la cobertura pedológica, para que las formas kársticas sean reconocibles (escalas 1:5 000; 1:2 500 y mayores), y sean consideradas como manifestaciones que pueden limitar objetivamente la productividad de los suelos Ferralíticos Rojos. La aplicación de métodos geoestadísticos y las técnicas de análisis espacial para tales ambientes, ayudarán en el futuro a resolver algunas de estas dificultades ¹⁹.

El archipiélago cubano se caracteriza por la manifestación intensa de fenómenos kársticos particularmente las provincias Mayabeque y Artemisa que poseen entre el 80 - 85 % de su territorio karstificado ¹⁹, donde son notables las formas exokársticas como dolinas, uvalas y micro valles rellenos generados por la disolución del sustrato carbonatado, dada su capacidad para colectar, transformar o drenar las aguas superficiales y subterráneas ²⁰. A pesar de disponerse de abundante bibliografía sobre la influencia de las rocas madres y cortezas de meteorización, las condiciones geológicas y litoestructurales de la erosión de los suelos en las regiones kársticas han sido en general poco estudiadas (Tabla 1) ²¹.

Entre los trabajos clásicos que han considerado este enfoque pueden citarse los realizados por ²⁵ en la Empresa “Ciro Redondo” del municipio Agramonte provincia de Matanzas; ²⁶ en Melena del Sur; ²⁷ en Catalina de Güines; ²⁸ en toda Cuba para determinar las propiedades estructuro - funcionales; ²⁹ en las inmediaciones de una dolina en la región de Quivicán y por ³⁰ en regiones kársticas del occidente de Cuba.

Investigaciones geofísicas realizadas en el polje de San José de Las Lajas confirman la actuación de una serie de complejos procesos internos y externos que han dado lugar a la formación de un modelado particular (Figura 2), en el cual el CO₂ de origen biogénico ha sido uno de los factores principales que intervienen en la disolución de las calizas y la generación de procesos de karstificación que tienen lugar a través de innumerables grietas y fisuras con diferentes diámetros (desde capilares hasta de 2 mm de amplitud) y longitudes (hasta de 15 - 20 m), que se difunden espacialmente por todo el macizo kárstico ³¹.

En tanto en las Alturas del Grupo Bejucal - Madruga - Coliseo se observan diferenciadamente en las vertientes y en los sistemas depresiones - cavernas, karst desnudo y parcialmente desnudo que muestran prácticamente todas las características de los relieves de la denudación kárstica ³². La litología es por tanto el factor esencial en estos ambientes, ya que determina la propia existencia e irreversibilidad del proceso kárstico (evolución unidireccional) y modula la casi totalidad de los procesos edafogénicos a través de formas en constante evolución.

Respecto a la modificación de las propiedades (Tabla 2), los efectos más notables se expresan principalmente a las profundidades de los horizontes de diagnóstico A+B_{0-50 cm} con el descenso progresivo de los contenidos de materia orgánica, aumentos del pH, valores de compactación con umbrales de densidad aparente superiores a 1,34 Mg.m^-3, reforzamiento de los procesos kárstico - erosivos, salinización, entre otros, con marcada tendencia a incrementarse, lo cual ha recibido diferentes denominaciones como “formación agrogénica de los suelos” ^15,33 y degradación irreversible ³⁴. Según ^35,36 el contenido inicial de materia orgánica de estos suelos superaba con amplitud el 10 %, en la actualidad se encuentra entre el 3 - 4 % y al parecer no cesa su decrecimiento, deteriorándose al unísono las propiedades físicas que los caracterizaban ³⁷.

Respecto al equilibrio ácido - base (Tabla 3), se destacan en la actualidad los profundos cambios que han tenido lugar a lo largo del tiempo evidenciados en el elevado promedio del pH (7,62) ³⁹. Asimismo ⁴⁰, ha comprobado este fenómeno de basificación (incremento del pH) y lo ha asociado al cambio climático principalmente al aumento de la temperatura media anual y la temperatura mínima anual registrada en los últimos 20 años, en especial en las áreas destinadas a cultivos varios.

Adicionalmente ⁴¹ indican que la alcalinización (actual o potencial) de los suelos en la Llanura Roja Habana - Matanzas obedece también a factores antrópicos, relacionados con el uso durante décadas de aguas bicarbonatadas cálcicas para el riego agrícola.

Es de significar que en más de dos décadas no se han realizados estudios sobre los suelos en Cuba que puedan brindar una información más actualizada sobre estos parámetros. Hay eso sí, una inmensa cantidad de estudios sobre diversos suelos en particular, de los que se podría extraer, después de mucho trabajo de gabinete, esta información ⁴².

La utilización de nomenclaturas y técnicas de medición diferentes, han generado problemas de comparación y son frecuentes estimaciones de pérdidas disímiles del estado de erosión de los suelos en el país ⁴³. En este contexto, resulta relevante significar, que los métodos e indicadores seleccionados por el Ministerio de la Agricultura ^44,45 para determinar el grado de erodabilidad, no han evaluado integralmente los ambientes geológicos de formación, sobrevalorando la profundidad, como el índice de diagnóstico fundamental ⁴⁶ a partir de una muy somera adaptación de la Clasificación del Soil Survey Staff ⁴⁷ a las condiciones edafoclimáticas de Cuba, como se evidencia en las Tablas 4 y 5.

Esto último se expresó en los mapas de erosión actual y potencial elaborado por ^48,49 y más recientemente por ³², en que suelos profundos como los Ferralíticos Rojos, son clasificados como no erosionados (100 puntos) ⁵⁰, mientras que los pocos evolucionados o esqueléticos son clasificados como erosionados.

Sin embargo, investigaciones realizadas por ⁵¹ en la subcuenca Pedroso - Mampostón con la aplicación del modelo Morgan, Morgan y Finney ⁵², reportan una remoción promedio hacia las depresiones kársticas entre 13.4 - 17.4 t.ha^-1.año^-1 que sobrepasan los límites permisibles en términos de erosión (Tabla 6), con un pronóstico de pérdidas para escenarios futuros (período de 25 y 50 años) de 1.07 mm.año^-1 del horizonte superficial, que supera los valores de tolerancia propuestos por la USLE ⁵³ y las tasas de formación de suelos derivados de rocas calizas en Cuba ²⁴.

Reflexionando sobre estos enfoques ⁵⁴, propusieron un sistema integrador de métodos cualitativos y cuantitativos (Tabla 7), que permite precisar los agentes principales que intervienen como causas, los componentes del medio geográfico, que participan como factores y que provocan el surgimiento y diferenciación espacial de los procesos y formas erosivas presentes.

Subrayan, además, que en las regiones kársticas no es posible aplicar los mismos métodos, medios y escalas de representación utilizados para otros geoecosistemas, por ello resultaría estratégico que de los 62 polígonos o áreas demostrativas de Conservación de Suelos, Agua y Bosques que el Ministerio de la Agricultura (MINAG) tiene distribuidos por todo el país ⁵⁸, se estableciera al menos uno en áreas de suelos Ferralíticos Rojos.

Las predicciones realizadas en los diferentes escenarios de cambio climático indican que las precipitaciones en Cuba, se incrementarán en algunas regiones, mientras que en otras aumentará la sequía, en una distribución temporal y espacial bastante irregular ^6,59-61.

No obstante, en la Llanura Kárstica Habana - Matanzas no existen cambios significativos en las principales variables climáticas (Tabla 8), en especial de la temperatura media superficial y los niveles de precipitaciones promedios, por lo que no resulta concluyente atribuir categóricamente al influjo del cambio climático los procesos de degradación de los suelos ⁶⁰, aunque sí a la erosividad pluvial asociada a eventos meteorológicos extremos a los que se le adicionan más de 50 años de prácticas agrícolas inadecuadas de explotación de la cobertura edáfica y uso de los recursos de forma irracional, que hace que la productividad de los mismos sea muy vulnerable a las variaciones futuras del clima; la resiliencia dependerá de la magnitud de las amenazas y del acierto en las prácticas de manejo.

Por otra parte, si como resultado de la aplicación de una estrategia de manejo, el porcentaje de C se incrementara en tan solo +0,1 %, traería aparejado un aumento en la capacidad disolutiva de las aguas en 1,3 veces (Ecuación 1), cuyas manifestaciones más evidentes resultará la amplitud de las fisuras por corrosión ("cortamiento precoz"), proceso que en los últimos años ha comenzado a experimentar variaciones en respuesta a los estímulos naturales o inducidos ⁶⁰.

En consecuencia, el secuestro de C en áreas kársticas coincidentes con sumideros de CO₂ posee un efecto dual, es decir; beneficioso para el suelo y el geoecosistema en general al mitigar futuros efectos del cambio climático (Figura 3), pero que al mismo tiempo incrementa la karstogénesis al acidificarse el medio edáfico, dinámica hasta el presente insuficientemente investigada en Cuba ⁶².

En las localidades investigadas se desarrolla una modalidad erosiva inherente a los suelos Ferralíticos Rojos, denominada erosión subsuperficial, como resultado de su remoción hacia las cavidades kársticas, fenómeno descrito en los trabajos pioneros de ⁶³ en estos territorios. Son frecuentes las cañadas kársticas con valles en forma de "U" y “V” que a modo de barreras geomorfológicas se disponen en sentido transversal al declive general que muestran las vertientes interceptando el escurrimiento, así como los productos de la erosión los cuales por esta vía resultan redistribuidos por toda la región (Figura 4).

Este efecto "regulador" del flujo superficial resulta con frecuencia uno de los elementos básicos del tejido hidrográfico, donde las formas de absorción y sus elementos componentes ejercen cierto control del escurrimiento superficial y subsuperficial, lo cual coincide con las descripciones de ^64,65.

En consecuencia la difusión de los productos de la erosión varía de un sector a otro del espacio interfluvial, en conformidad con las peculiaridades del relieve y la permeabilidad del material sustentador, en unos casos su incorporación será directa en la red de drenaje mientras que en otros son incorporados de forma difusa a la red de cañadas kársticas de "heterogeneidad organizada" donde pueden residir un tiempo prolongado, según los casos, dinámica que diferencian claramente a estas regiones de cualquier otra ⁶⁶.

Cuando se pretende describir la situación de los suelos Ferralíticos Rojos en un contexto espacio - temporal, toda revisión transita por los estados de su aptitud que pueden favorecer, limitar o inhibir la resiliencia, ya que resulta un proceso multifactorial, condicionado no solo por las propiedades intrínsecas de la cobertura edáfica, sino dependiente de las condiciones geólogo - geomorfológicas y condiciones de uso ²¹.

De acuerdo a las tasas seleccionadas para la velocidad de formación de los suelos Ferralíticos Rojos (Figura 5), se renovaría bajo prácticas agrícolas normales el 100 % del horizonte A_{0 - 490 mm} a partir de un perfil de referencia localizado en un área en biostasia a los 50 años, mientras que con el porcentaje de impurezas que posean las calizas se restablecería esa misma profundidad a los 100 y 600 años respectivamente ²¹.

Asimismo una evaluación integral del polje de San José de Las Lajas confirma una evolución del proceso kárstico - erosivo en los últimos treinta años prácticamente imposible de revertir al superar la capacidad de amortiguamiento de los suelos en este peculiar ecosistema, lo que en buena medida ha impedido obtener una visión de conjunto de este problema. En cualquier caso, los ecosistemas kársticos, están sometidos a perturbaciones constantes que dificultan la labor investigativa de la resiliencia. El ignorar o subestimar estos procesos ha propiciado uno de los mitos más ampliamente difundidos de la edafología cubana respecto a la inmunidad de estos suelos a la erosión ⁶².

La cobertura edáfica "archiva" rasgos y propiedades heredadas de fases climáticas y geológicas pasadas, que no están en equilibrio con los procesos edafogénicos actuales ⁶⁷, ello es particularmente importante en diferentes ambientes (karst llano y de laderas) y niveles de actuación (Figura 6), donde coexisten nexos entre los procesos de sedimentación y contaminación con las manifestaciones de la erosión de los suelos referidos por ⁶⁸ en el Líbano, ⁶⁹ en el Suroeste de China y por ⁷⁰ en los suelos Ferralíticos Rojos de Cuba.

Esto ha quedado confirmado en el análisis comparativo de los valores naturales de metales pesados en los principales suelos de las Alturas de Nazareno con respecto a los valores de referencia utilizados internacionalmente (Tabla 9).

En esta localidad los suelos Ferralíticos Rojos muestran en áreas poco perturbadas, valores naturales por encima de esos límites ⁷¹, lo cual se evidencia en los sedimentos retenidos en las depresiones kársticas, que suelen presentar altas concentraciones de metales pesados desde la propia superficie (nivel 0 - 30 cm), coincidiendo con los resultados obtenidos por ^77-79 en la provincia Mayabeque.

En algunos casos estos suelos pueden ser clasificados como "contaminados". Sin embargo, estas concentraciones fueron encontradas naturalmente (áreas poco perturbadas), debido a la presencia de estos elementos en los minerales constituyentes de las rocas coincidiendo con estudios realizados por ^71,80 en regiones similares.

Las formas de absorción kársticas imponen características peculiares al relieve, de manera que las aguas pluviales cuando escurren lo hacen de forma difusa pero dirigida básicamente hacia el fondo de las diferentes depresiones, al funcionar éstas como niveles de bases locales con microcuencas bien definidas, rellenándose eventualmente con sedimentos cuando el ponor está obstruido o no es funcional, por lo que generalmente se cultivan al desconocer o subvalorar este complejo proceso. Asimismo, no resulta admisible la quema de la vegetación característica o la apertura violenta de las mismas ya que aceleran el proceso kárstico - erosivo ⁸¹.

En consecuencia, debe considerarse que las depresiones kársticas poseen una función hidrológica ya que representan las vías de drenaje natural que poseen estas regiones para la evacuación de los excedentes líquidos y productos de la erosión provenientes de superficies automórficas vecinas, por lo que se deberá promover en su área de influencia el laboreo mínimo, la siembra en contorno y las barreras vivas entre otras alternativas de la agricultura de conservación.

Investigaciones desarrolladas ⁸² en localidades de San José de Las Lajas, sugieren en situaciones muy necesarias rellenar las depresiones con rocas de diferentes diámetros y de una composición químico - mineralógica similar al material pétreo subyacente (Figura 7), de manera que facilite el drenaje de las aguas, pero reteniendo eventualmente las suspensiones sólidas.

Se estima que la rehabilitación se logrará en un plazo aproximado entre tres a cinco años, en conformidad con las dimensiones de las formas de absorción. Asimismo, se debe aceptar el karst como un proceso natural y geológico con el cual inevitablemente se debe coexistir.

Evaluaciones de las consecuencias económicas de la degradación de los suelos en Cuba (Tabla 10), precisan que el PIB se afecta en $191 millones de dólares en los costos económicos directos y adicionales provocados por los efectos de la erosión de los suelos de las clases I y II a las que corresponden los suelos Ferralíticos Rojos.

A tenor con estos resultados ⁸⁴ estimaron en la polje de San José de Las Lajas (Tabla 11), los costos de la pérdida de productividad de los suelos Ferralíticos Rojos por hectárea para escenarios futuros a través de las formas de absorción kársticas (dolinas), mediante la (Ecuación 2) ⁸⁵

Donde:

C_i: es el costo de la erosión por hectárea en el sitio i, P_m: es el precio de mercado por tonelada de producto agrícola y ∆y_ij es la pérdida de producto en t.ha^-1 asociada a la pérdida de centímetros de suelo en el sitio i.

El eje vertical (Figura 8) muestra el costo por hectárea y el horizontal, los centímetros de suelo erosionados Para el escenario I (1986 - 2009) se obtuvo  _{(15 años)} = 0.11 cm año^-1 de suelo erosionado, superior al método de lotes de escurrimiento, pero aún en el rango conservador estimado por SAGARPA de 0.15 t.ha^-1. Sin embargo, para los escenarios II ( _{2 (25 años)} = 1.08) y III ( _{3 (50 años)} = 1.80), las magnitudes de pérdidas interceptan el escenario crítico con el máximo de 0,300 t.ha^-1. La combinación de ambas estimaciones determina que los costos por pérdida de productividad estén en un rango de USD $16,2 a USD $32,4 ha^-1, mientras que el costo de reemplazo de los nutrientes perdidos asciende a USD $22,1 ha^-1 con marcada tendencia a incrementarse.

Considerando el escenario conservador (donde un cm de suelo erosionado ocasiona la reducción de 150 kg en el rendimiento), el costo total de ambas localidades asciende a USD $ 44 921,54 lo cual corresponde a un valor de $16,2 USD ha^-1. Con el escenario crítico (donde poco más de un cm de suelo erosionado ocasiona la pérdida de 300 kg) el costo asciende a USD $ 89 843, 089 o bien $32.4 USD ha^-1.

Si bien “.. debemos estar conscientes de que rara vez (si es que nunca) se conocerá a ciencia cierta el valor económico total de algo..” ^₍₈₆₎ , una apreciación más completa del valor de los suelos requiere de estudios que enfaticen sobre los diversos servicios ambientales otorgados por éstos, más allá de la producción.

The term karst is a word used to refer to the earth's surface when limestone or other soluble rocks are dominant ⁷. In these environments, the relief is characterized by the diversity of negative forms such as sinkholes and grape-like depressions, and positive forms such as karst heights or "mogote karst" with sizes ranging from millimeters such as lapiaz to large poljes ^8,9. The basic conditions for the formation of karst according to ¹⁰, are three, the lithological, structural and climatic factors. Subsequently, two more factors were incorporated, the vegetation and the time of exposure of the rock to weathering.

There is currently a global debate on soil degradation, its magnitude and agro-environmental impact, which can only be resolved through systematic evaluation and long-term experimentation to obtain criteria on its specific functions and rational use ¹¹. However, studies of soil erosion in the karst regions are very scarce, given their geomorphological, climatic and biogeographic singularity with phenomena that occur at different spatial and temporal scales that can cover thousands of hectares or hundreds of years ¹², which influence erosion estimates and modeling.

Cuban karst has been developed on carbonate-type lithological units whose age varies from pre-Jurassic to Quaternary, both inclusive ¹³. It contains the most important underground water reserves, oil fields, important useful minerals and practically four fifths of the nation's population uses or takes advantage of its natural resources ¹⁴. In this context, the Red Ferralitic soils constitute an important category due to the wide extension they occupy and those of the Red Leached Ferralitic Type are predominant, which can be correlated with the eutric rhodic Nitisol ¹⁵, where the differences are given by the type of use. of the land and the distribution of the horizons.

In the Cuban archipelago, the Red Ferralitic soils represent 23.56 % of the agricultural land fund at the national level and are distributed mainly in the Southern Coastal Plain Habana-Matanzas (45 600 km²), as well as in the Calcarea Plain of the West of Camagüey (1 800 km²) and isolated in the eastern provinces and in Pinar del Río ¹⁶. They are also present to a lesser extent in horst-like environments with flat tops ¹⁷ (Figure 1).

Taking these aspects into consideration ¹⁸, it specified the need to differentiate at least three main magnitudes of relief (macro, meso and micro-relief), to which the set of processes that participate in the formation or degradation of pedological coverage must be referred to. , so that the karst forms are recognizable (scales 1: 5 000; 1: 2,500 and higher), and are considered as manifestations that can objectively limit the productivity of Red Ferralitic soils. The application of geostatistical methods and spatial analysis techniques for such environments will help solve some of these difficulties in the future ¹⁹.

The Cuban archipelago is characterized by the intense manifestation of karst phenomena, particularly the Mayabeque and Artemisa provinces that have between 80-85 % of its karstified territory ¹⁹, where the exokárst forms such as sinkholes, grapes and filled micro valleys generated by the dissolution of the carbonated substrate, given its ability to collect, transform, or drain surface and groundwater ²⁰. Despite the abundance of literature on the influence of bedrock and weathering crusts, the geological and lithostructural conditions of soil erosion in the karst regions have generally been little studied (Table 1) ²¹.

Among the classic works that have considered this approach, those carried out ²⁵ at the “Ciro Redondo” Company in the Agramonte municipality, Matanzas province; ²⁶ in Melena del Sur; ²⁷ in Catalina de Güines; ²⁸ throughout Cuba to determine the structural-functional properties; ²⁹ in the vicinity of a sinkhole in the Quivicán region ³⁰ and in the karst regions of western Cuba.

Geophysical investigations carried out in the San José de Las Lajas polje confirm the action of a series of complex internal and external processes that have led to the formation of a particular modeling (Figure 2), in which CO₂ of biogenic origin has been one of the main factors involved in the dissolution of limestones and the generation of karstification processes that take place through innumerable cracks and fissures with different diameters (from capillaries to 2 mm in width) and lengths (up to 15-20 m), which spread spatially throughout the karst massif ³¹.

As for the Bejucal - Madruga - Coliseo Group Heights, the karst, bare and partially bare karsts show practically all the characteristics of the reliefs of karst denudation ³². Lithology is therefore the essential factor in these environments, since it determines the very existence and irreversibility of the karst process (unidirectional evolution) and modulates almost all of the edaphogenic processes through constantly evolving forms.

Reality: Degradation of the properties of Red Ferralitic soils

Regarding the modification of the properties (Table 2), the most notable effects are mainly expressed at the depths of the diagnostic horizons A+B_{0-50 cm} with the progressive decrease in the content of organic matter, increases in pH, compaction values with apparent density thresholds higher than 1.34 mg m^-3, reinforcement of the karst - erosive processes, salinization, among others, with a marked tendency to increase, which has received different names such as “agrogenic formation of soils” ^15,33 and irreversible degradation ³⁴. According to the initial content of organic matter in these soils exceeded by far 10 % ^35,36, currently it is between 3-4 % and apparently does not stop decreasing, deteriorating in unison the physical properties that characterized them ³⁷.

Regarding the acid-base balance (Table 3), the profound changes that have taken place over time are evident at present in the high average pH (7.62) ³⁹. Likewise, it has verified this basification phenomenon (increase in pH) ⁴⁰⁾ and has associated it with climate change, mainly to the increase in the average annual temperature and the minimum annual temperature recorded in the last 20 years, especially in areas destined for various crops.

Additionally indicate that the alkalization (current or potential) of the soils in the Red Plain Havana - Matanzas also obeys anthropogenic factors ⁴¹, related to the use for decades of calcium bicarbonate waters for agricultural irrigation.

It is to say that in more than two decades there have been no studies on the soils in Cuba that can provide more updated information on these parameters. There is, however, an immense amount of studies on various soils in particular, from which this information could be extracted, after much cabinet work ⁴².

The use of different nomenclatures and measurement techniques have generated comparison problems and estimates of dissimilar losses of the soil erosion status in the country are frequent ⁴³. In this context, it is relevant to mean that the methods and indicators selected by the Ministry of Agriculture ^44,45 to determine the degree of erodability, have not fully evaluated the geological formation environments, overvaluing the depth, such as the index of fundamental diagnosis ⁴⁶ from a very shallow adaptation of the Soil Survey Staff Classification ⁴⁷ to the edaphoclimatic conditions of Cuba, as evidenced in Tables 4 ⁴⁷ and 5 ^45,48.

The latter was expressed in the maps of current and potential erosion prepared ^48,49 and more recently ³², in which deep soils such as the Red Ferralitics are classified as non-eroded (100 points) ⁵⁰, while that the few evolved or skeletal are classified as eroded.

However, investigations carried out in the Pedroso - Mampostón sub-basin ⁵¹⁾ with the application of the Morgan, Morgan and Finney model ⁵², report an average removal towards the karst depressions between 13.4 - 17.4 t ha^-1 year^-1 that exceed the permissible limits in terms of erosion (Table 6), with a forecast of losses for future scenarios (period of 25 and 50 years) of 1.07 mm year^-1 of the surface horizon, which exceeds the tolerance values proposed by the USLE ⁵³ and the formation rates of soils derived from limestone rocks in Cuba ²⁴.

Reflecting on these approaches, they proposed an integrating system of qualitative and quantitative methods (Table 7) ⁽⁵⁴, which makes it possible to specify the main agents that intervene as causes, the components of the geographical environment, which participate as factors and cause the emergence and differentiation of the processes and erosive forms present.

They also emphasize that in the karst regions it is not possible to apply the same methods, means and scales of representation used for other geoecosystems, therefore it would be strategic for the 62 polygons or demonstration areas of Soil, Water and Forest Conservation that the Ministry of Agriculture (MINAG) has distributed throughout the country ⁵⁸, at least one was established in areas of Red Ferralitic soils.

Predictions made in the different climate change scenarios indicate that rainfall in Cuba will increase in some regions, while in others drought will increase, in a rather irregular temporal and spatial distribution ^6,59-61.

However, in the Havana-Matanzas Karst Plain there are no significant changes in the main climatic variables (Table 8), especially in the average surface temperature and average precipitation levels, so it is not conclusive to categorically attribute the influence of the change climatic processes of soil degradation ⁶⁰, although yes to the rain erosion associated with extreme meteorological events to which are added more than 50 years of inadequate agricultural practices of exploitation of the edaphic cover and use of resources in a way irrational, which makes their productivity very vulnerable to future climate variations; resilience will depend on the magnitude of the threats and the success of management practices.

On the other hand, if as a result of the application of a management strategy, the percentage of C increased by only + 0.1 %, it would entail an increase in the dissolving capacity of the waters by 1.3 times (Equation 1), the most obvious manifestations of which will be the extent of corrosion cracks ("early shear"), a process that in recent years has begun to experience variations in response to natural or induced stimuli ⁶⁰.

Consequently, the sequestration of C in karst areas coinciding with CO₂ sinks has a dual effect, that is; beneficial for the soil and the geoecosystem in general by mitigating future effects of climate change (Figure 3), but which at the same time increases karstogenesis by acidifying the edaphic environment, a dynamic that until now has been insufficiently investigated in Cuba ⁶².

Reality: The advance of karst morphogenesis or karstogenesis

In the investigated localities, an erosive modality inherent in the Red Ferralitic soils is developed, called subsurface erosion, as a result of their removal into the karst cavities, a phenomenon described in the pioneering works in these territories ⁶³. Karst gullies with "U" and "V" shaped valleys are frequent, which, as geomorphological barriers, are arranged transversely to the general slope that the slopes show, intercepting runoff, as well as the products of erosion which, due to this pathways are redistributed throughout the region (Figure 4).

This "regulating" effect of surface flow is often one of the basic elements of hydrographic tissue, where the absorption forms and their component elements exercise some control of surface and subsurface runoff, which coincides with the descriptions of some authors ^64,65.

Consequently, the diffusion of the products of erosion varies from one sector to another of the interfluvial space, in accordance with the peculiarities of the relief and the permeability of the supporting material, in some cases its incorporation will be direct in the drainage network, while in others they are incorporated in a diffuse way into the network of karst glands of "organized heterogeneity" where they can reside for a long time, depending on the case, dynamics that clearly differentiate these regions from any other ⁶⁶.

Uncertainty: The resilience of Red Ferralitic soils

When it is intended to describe the situation of Red Ferralitic soils in a spatio-temporal context, any review goes through the states of their aptitude that can favor, limit or inhibit resilience, since it is a multifactorial process, conditioned not only by the properties intrinsic to edaphic coverage, but dependent on geological - geomorphological conditions and conditions of use ²¹.

According to the selected rates for the rate of formation of the Red Ferralitic soils (Figure 5), 100 % of the horizon A_{0-490 mm} would be renewed under normal agricultural practices from a reference profile located in an area in biostasis to the 50 years, while with the percentage of impurities that the limestones possess, the same depth would be restored at 100 and 600 years respectively ²¹.

Likewise, a comprehensive evaluation of the polje of San José de Las Lajas confirms an evolution of the karst-erosion process in the last thirty years practically impossible to reverse by overcoming the buffering capacity of the soils in this peculiar ecosystem, which has largely prevented get an overview of this problem. In any case, karst ecosystems are subject to constant disturbances that hinder resilience research work. Ignoring or underestimating these processes has led to one of the most widely spread myths in Cuban soil science regarding the immunity of these soils to erosion ⁶².

The edaphic cover "archives" traits and properties inherited from past climatic and geological phases, which are not in balance with current edaphogenic processes ⁶⁷, this is particularly important in different environments (flat and hillside karst) and performance levels (Figure 6), where links between sedimentation and contamination processes coexist with the manifestations of soil erosion referred in Lebanon ⁶⁸, in Southwest China ⁶⁹ and in Red Ferralitic soils from Cuba ⁷⁰.

This has been confirmed in the comparative analysis of the natural values of heavy metals in the main soils of the Nazareno Heights with respect to the internationally used reference values (Table 9).

In this locality the Red Ferralitic soils show natural values above these limits in undisturbed areas ⁷¹, which is evidenced in the sediments retained in the karst depressions, which usually present high concentrations of heavy metals from the surface itself ( level 0-30 cm), coinciding with the results obtained in the Mayabeque province ^77-79.

In some cases these soils can be classified as "contaminated". However, these concentrations were found naturally (little disturbed areas), due to the presence of these elements in the constituent minerals of the rocks, coinciding with studies carried out in similar regions ^71,80.

The forms of karst absorption impose peculiar characteristics on the relief, so that the rainwater when drained does so in a diffuse way but basically directed towards the bottom of the different depressions, as these function as local base levels with well-defined micro-basins, eventually filling with sediments when the weight is obstructed or not functional, so they are generally cultivated when this complex process is unknown or undervalued. Likewise, the burning of the characteristic vegetation or the violent opening of the same is not admissible since they accelerate the karst-erosive process ⁸¹.

Consequently, it should be considered that the karst depressions have a hydrological function since they represent the natural drainage routes that these regions have for the evacuation of the liquid surpluses and products of erosion from neighboring automotive surfaces, therefore it should be promoted in its area of influence is minimum tillage, contour planting and live barriers among other alternatives for conservation agriculture.

Investigations carried out in localities of San José de Las Lajas ⁸², suggest in very necessary situations to fill the depressions with rocks of different diameters and of a chemical-mineralogical composition similar to the underlying stone material (Figure 7), so as to facilitate drainage of the waters, but eventually retaining the solid suspensions.

Rehabilitation is estimated to be achieved in approximately three to five years, in accordance with the dimensions of the forms of absorption. Likewise, karst must be accepted as a natural and geological process with which it must inevitably coexist.

Assessments of the economic consequences of soil degradation in Cuba (Table 10), indicate that the GDP is affected by $ 191 million dollars in direct and additional economic costs caused by the effects of soil erosion of classes I and II to which correspond the Red Ferralitic soils ⁸³.

Based on these results ⁸⁴ they estimated in the polje of San José de Las Lajas (Table 11), the costs of the loss of productivity of Red Ferralitic soils per hectare for future scenarios through the forms of karst absorption (sinkholes), using the (Equation 2) proposed ⁸⁵.

Where:

Ci: is the cost of erosion per hectare at site i, Pm: is the market price per ton of agricultural product and ∆y_ij is the loss of product in t ha^-1 associated with the loss of centimeters of soil in site i.

The vertical axis (Figure 8) shows the cost per hectare and the horizontal axis, the centimeters of eroded soil. For scenario I (1986 - 2009)  _{(15 years)}=0.11 cm year^-1 of eroded soil was obtained, superior to the method runoff lots, but still in the conservative range estimated by SAGARPA of 0.15 t ha^-1. However, for scenarios II (_{2 (25 years}) = 1.08) and III (_{3 (50 years)} = 1.80), the magnitudes of losses intercept the critical scenario with a maximum of 0.300 t ha^-1. The combination of both estimates determines that the costs for loss of productivity are in the range of USD $ 16.2 to USD $ 32.4 ha^-1, while the replacement cost of the lost nutrients amounts to USD $ 22.1 ha^-1 with a marked tendency to increase.

Considering the conservative scenario (where one cm of eroded soil causes a reduction of 150 kg in yield), the total cost of both locations amounts to USD $ 44.921.54, which corresponds to a value of $ 16.2 USD ha^-1. With the critical scenario (where a little more than one cm of eroded soil causes the loss of 300 kg) the cost amounts to USD $ 89 843,089 or $ 32.4 USD ha^-1.

Although it must be aware that the total economic value of something will rarely (if ever) be known for sure ⁸⁶, a more complete appreciation of the value of soils requires studies that emphasize on the various environmental services provided by them, beyond production.