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¿Por qué sale vapor de los montones de hojas secas en invierno?

Categoría: Naturaleza

En las mañanas frías, es posible ver vapor saliendo de los montones de hojas secas. Las hojas no están en llamas. Entonces, ¿por qué el montón se calienta lo suficiente para generar ese vapor? [2]

Para entender esto, debemos mirar qué produce el calor, qué forma del montón retiene ese calor, cómo se controla si se calienta demasiado y cómo se usa este proceso para cultivar plantas, según los registros de instituciones públicas. [2]

1. Montones de hojas que parecen humear en invierno en la región de Musashino

En la región de Musashino en la prefectura de Saitama (Kawagoe, Tokorozawa, Fujimino y Miyoshi), se practica el "método de compostaje de hojas de Musashino". Esta práctica tiene más de 360 años de historia y se remonta al período Edo, y fue reconocida como Patrimonio Agrícola Mundial por la FAO en julio de 2023. [2]

Este método consiste en barrer las hojas de los bosques planos (llamados yama en Japón) para hacer compost y mejorar la tierra del campo. En una explicación sobre una zona productora de camotes, se menciona que el compost de hojas genera calor y que los lechos de fermentación de hojas pisadas se usan como semilleros. [1]

Es importante aclarar que la aparición de vapor en las mañanas frías no es un dato confirmado específicamente en esa explicación, sino una observación general común. Sobre el tamaño del montón, se indica que se apilaban hojas hasta superar la altura de una persona, y antiguamente se decía que se usaba una cantidad equivalente al área de un campo para cada montón. [3]

Que un montón de hojas esté tibio se explica con dos factores: los espacios de aire y el calor de los microorganismos. Veremos, en orden, qué hace falta para que un montón llegue a echar vapor.

2. Los microorganismos que descomponen las hojas generan el calor

La fuente del calor son los microorganismos que descomponen las hojas. La mayor parte de la descomposición y la generación de calor la realizan las bacterias; el calor es un subproducto de este proceso de descomposición. [5]

En el compostaje de hojas, microorganismos que requieren aire, como los actinomicetos y los hongos filamentosos, descomponen las hojas y se multiplican, generando calor. Si la temperatura se mantiene gracias a este calor, la fermentación se vuelve más activa y el proceso de compostaje se acelera. [6]

Según el Instituto Nacional de Estudios Ambientales, cuando se descomponen materiales orgánicos fáciles de descomponer, el calor de la reacción eleva la temperatura interna del montón, pudiendo alcanzar entre 50 y 80 °C. Durante este proceso, el número de bacterias aumenta repentinamente de unos 10,000 a 100,000 por gramo, a entre 1,000 millones y 10,000 millones por gramo. Esto representa un aumento de 10,000 a 1,000,000 de veces. [4]

Esta reacción avanza lentamente a temperatura ambiente, por lo que a veces se le llama "combustión lenta". Sin embargo, no es un fuego activo, sino una reacción donde los microbios descomponen materia orgánica mediante enzimas. Cabe destacar que los valores de 50 a 80 °C son alcanzables en el compostaje gestionado, no necesariamente en los montones de hojas de un parque. [4]

3. Cómo el tamaño del montón y los espacios de aire retienen el calor

El tamaño del montón influye en la retención del calor. Cuanto más pequeño es el montón, mayor es la proporción de superficie respecto al volumen, lo que facilita que el calor escape por conducción y radiación. [7]

Es similar a cómo un baño grande tarda más en enfriarse que una taza pequeña de agua caliente. La diferencia es que el montón de hojas sigue generando calor desde su interior. [7]

El otro factor es el aire atrapado en los espacios entre las hojas. El aire quieto transmite mal el calor. Por eso los suéteres son cálidos: el aire queda atrapado entre los hilos finos. La lana de vidrio usada como aislante en las paredes funciona con el mismo principio, atrapando y manteniendo quieto el aire entre fibras finas, lo que dificulta que el calor se transfiera. Se estima que la misma lógica aplica a los espacios entre las hojas. [8]

Al hacer el montón más grande, el calor se acumula más fácilmente. Según el Centro de Investigación de Bomberos de la Agencia de Gestión de Incendios y Desastres, cuando se apilan grandes cantidades de astillas de madera o compost, la disipación de calor es lenta y la temperatura interna sube gradualmente. Al subir la temperatura, la reacción avanza más y puede ocurrir una oxidación por aire, lo que en algunos casos lleva a la ignición espontánea. [9]

No obstante, se considera que el compost de los agricultores, aunque se caliente, rara vez llega a arder. [9]

4. Por qué el proceso se detiene si el montón se calienta demasiado

El calor no siempre es mejor si es excesivo. Según la Universidad de Cornell, si la temperatura supera los 65 °C aproximadamente, muchos microorganismos mueren y la velocidad de descomposición disminuye. Por ello, quienes gestionan el compost lo airean o revuelven para no superar esa temperatura. Por otro lado, al superar los 55 °C, mueren muchos patógenos de personas y plantas. [5]

En el caso del compost de hojas, si falta oxígeno dentro del montón, los microorganismos que respiran aire tienen dificultades para respirar. Para evitar esto se realiza el "volteo" o kirikaeshi, que consiste en intercambiar la parte superior e inferior del montón para introducir aire nuevo. Esto se hace aproximadamente cada 20 días, ajustando la humedad, y se considera que el compost está listo cuando las hojas se deshacen, unos 200 días después del inicio. [6]

Este es un procedimiento para la jardinería doméstica. En los montones de los agricultores de Kawagoe, se dice que el proceso tarda unos 2 años, por lo que el tiempo varía mucho según el método. [3]

Una investigación de la Organización Nacional de Investigación Agrícola muestra la eficacia de revolver el material. Al ajustar la humedad al 60% y voltear el montón una vez por semana, elevando la temperatura de fermentación a 70 °C, la E. coli en el compost quedó por debajo del límite de detección en 2 semanas. En compostajes inadecuados como los apilados sin control, a veces sobreviven. [10]

Cabe aclarar que estos datos son de 2006 y se refieren a compost de estiércol de ganado, no exclusivamente a hojas. [10]

5. Cómo se usa el calor de la fermentación para cultivar plántulas

El "lecho caliente pisado" es un método tradicional donde se pisan las hojas mezcladas con salvado de arroz y agua. Se usa el calor de la fermentación microbiana para cultivar plántulas sin calefactores. En el método de un agricultor, se añade siempre salvado de arroz porque ayuda a la actividad de los microbios. En el mejor de los casos, el interior alcanza unos 40 °C en unos 2 días, y baja a la temperatura exterior en aproximadamente 1 mes. [11]

Otra explicación sobre el cultivo de verduras de verano divide el cambio de temperatura en tres periodos: una fase ascendente de unos 8 días, una fase estable entre los días 9 y 20, y una fase de declive entre los días 21 y 30. Se construye pisando las hojas hasta reducir su altura a la mitad, repitiendo esto entre 6 y 8 veces. [12]

Estos días son un ejemplo para el huerto doméstico y no son valores fijos. La rapidez con la que sube la temperatura también varía según la explicación, siendo de unos 2 días si va rápido, o 3 a 4 días si va normal. [12]

El calor no dura para siempre; baja a la temperatura exterior en aproximadamente un mes. El montón está caliente solo durante ese tiempo. [11]

6. Cómo investigar los montones de hojas por tu cuenta con seguridad

Por favor, no metas las manos ni excaves los montones de hojas. Pueden estar muy calientes por dentro o tener insectos. También evita subirte a ellos. Sí puedes observarlos desde fuera. [2]

Si encuentras un montón de hojas cerca, obsérvalo desde lejos junto con los adultos de tu casa. Fíjate en el tamaño del montón y la cantidad de hojas, y mira si sale vapor en las mañanas frías. Los montones que no tienen vapor también sirven para comparar el tamaño y la forma de apilamiento. Piensa si cumple con las 3 condiciones de este artículo: tamaño, aire y humedad. [2]

Lee la página sobre el "método de compostaje de hojas de Musashino" de la prefectura de Saitama y los "datos curiosos sobre reciclaje y residuos" del Instituto Nacional de Estudios Ambientales, y compara cómo explican el compostaje como una reacción que genera calor. [4]

Fuentes

  1. 農文協「食農教育」2008年11月号「落ち葉がサツマイモ特産地をつくった!」。 https://www.ruralnet.or.jp/syokunou/200811/01_1.html (La explicación de la zona de camotes de Kawagoe confirma que el compost genera calor y se usa para semilleros, pero no menciona el vapor.)
  2. 埼玉県「世界農業遺産『武蔵野の落ち葉堆肥農法』」。 https://www.pref.saitama.lg.jp/a0108/sekainougyouisan.html (Describe la historia, la zona y el reconocimiento como Patrimonio Agrícola Mundial en 2023.)
  3. マイナビ農業「大都市近郊に今も息づく武蔵野の落ち葉堆肥農法」(2023年9月21日)。 https://agri.mynavi.jp/2023_09_21_239356/ (Detalla el tamaño de los montones, el volteo y el tiempo de producción del compost.)
  4. 国立環境研究所 資源循環・廃棄物研究センター「循環・廃棄物の豆知識」。 https://www-cycle.nies.go.jp/magazine/mame/201512.html (Explica el calor de la reacción, las temperaturas de 50-80°C y el aumento masivo de bacterias.)
  5. Cornell Composting「Compost Microorganisms」。 https://compost.css.cornell.edu/microorg.html (Indica que el calor es un subproducto, el límite de 65°C y la muerte de patógenos a más de 55°C.)
  6. サカタのタネ 園芸通信「落ち葉堆肥を作ろう」。 https://sakata-tsushin.com/yomimono/tokushu/detail_765/ (Describe los microbios, el volteo y los pasos para el compost doméstico.)
  7. Cornell Composting「Compost Physics」。 https://compost.css.cornell.edu/physics.html (Explica que los montones pequeños pierden calor más rápido que los grandes.)
  8. 硝子繊維協会「グラスウールの断熱性」。 https://www.glass-fiber.net/glasswool_short_dannetu.html (Explica que el aire estancado aísla el calor; la aplicación a las hojas es una estimación.)
  9. 消防庁 消防大学校 消防研究センター「自然発火について」。 https://nrifd.fdma.go.jp/public_info/faq/shizenhakka/index.html (Indica que el calor acumulado en grandes pilas puede llevar a la ignición espontánea.)
  10. 農研機構「発酵温度を70℃まで上げる適切な堆肥化により堆肥の大腸菌は未検出となる」(2006年)。 https://www.naro.go.jp/project/results/laboratory/karc/2006/konarc06-27.html (Muestra que a 70°C con volteo semanal se elimina la E. coli en compost de estiércol.)
  11. いとんぼ通信「踏み込み温床」。 https://itotonbotsuushin.com/nou_page/nou_01_humikomionsyou.php (Explica cómo hacer el lecho pisado con salvado y cuánto dura el calor.)
  12. マイナビ農業「『踏み込み温床』で夏野菜の育苗」(2022年3月23日)。 https://agri.mynavi.jp/2022_03_23_188094/ (Detalla las tres fases de temperatura y el método de pisar las hojas.)