El Suelo

Tema 4. Suelo

Generalidades

El suelo es una compleja mezcla de roca erosionada, nutrimentos minerales, materia orgánica en descomposición, agua y aire y millones de microorganismos vivos la mayoría de los cuales son descomponedores. La fracción orgánica representa entre el 2 y el 5% del suelo superficial en las regiones húmedas, pero puede ser menos del 0.5% en suelos áridos o más del 95% en suelos de turba. Aunque es un recurso potencialmente renovable, se produce muy lentamente, por desgaste de rocas, depósitos de sedimentación, por erosión y mediante descomposición de materia orgánica. El suelo está formado por roca que a lo largo de grandes periodos se ha ido pulverizando por la acción del ambiente. La parte orgánica del suelo está formada por restos vegetales y restos animales, junto a cantidades variables de materia orgánica amorfa llamada humus. Existen tres tipos de roca que conforman la corteza de la tierra

El suelo es esencial para la vida de los seres humanos, las plantas y demás seres.

- Rocas Ígneas: se forman por la solidificación de un magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles, gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie.

Las rocas ígneas intrusivas son con mucho las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas.

- Rocas Sedimentarias: Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación desde disoluciones. También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral o los estratos de carbón. Las rocas sedimentarias son las que típicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aunque éstos pueden observarse también en algunas rocas metamórficas de origen sedimentario.

- Rocas Metamórficas: originalmente fueron rocas sedimentarias o ígneas, pero fueron modificadas por temperaturas, presión y fluidos químicos activos. Las rocas metamórficas muestran los efectos, depresiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales a otros laminares y toman u aspecto hojoso como mármoles, cuarcitas o pizarras.

Formación del suelo

La formación del suelo es un proceso continuo en el que interviene los organismos y las condiciones climáticas. El suelo puede formarse y evolucionar a partir de la mayor parte de los materiales rocosos, siempre que permanezcan en una determinada posición, el tiempo suficiente para permitir las anteriores etapas. Se pueden diferenciar:

• Suelos autóctonos formados a partir de la alteración in situ de la roca que tienen debajo.

• Suelos alóctonos, formados con materiales provenientes de lugares separados. Son principalmente suelos de fondos de valle cuya matriz mineral procede de la erosión de las laderas.

La formación del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas menores mezclándose con materia orgánica en descomposición. El lecho rocoso empieza a deshacerse por los ciclos de hielo-deshielo, por la lluvia y por otras fuerzas del entorno (I). El lecho se descompone en la roca madre que, a su vez, se divide en partículas menores (II). Los organismos de la zona contribuyen a la formación del suelo desintegrándolo cuando viven en él y añadiendo materia orgánica tras su muerte. Al desarrollarse el suelo, se forman capas llamadas horizontes (III). El horizonte A, más próximo a la superficie, suele ser más rico en materia orgánica, mientras que el horizonte C contiene más minerales y sigue pareciéndose a la roca madre. Con el tiempo, el suelo puede llegar a sustentar una cobertura gruesa de vegetación reciclando sus recursos de forma efectiva (IV). En esta etapa, el suelo puede contener un horizonte B, donde se almacenan los minerales lixiviados.

Meteorización e intemperismo.

Meteorización: fragmentación de los minerales y rocas, puede ser edafoquímica si se da en la superficie del suelo o geoquímica si se da en el horizonte C del suelo.

La geoquímica y producida por reacciones química de oxidación, reducción, hidratación, solubilidad, hidrólisis, descomposición y síntesis de compuestos.

La edafoquimica se da por reacciones de oxidación que afectan a los minerales primarios y libera elementos químicos que absorben las plantas o son arrastrados por el agua.

Intemperismo: Es el proceso de transformación química de las rocas. En las rocas ígneas y metamórficas cambia los sólidos densos en materiales suaves y porosos que forman partículas que difieren química y estructuralmente a los minerales originales.

Los ion es que se mantienen en el suelo son resistentes al intemperismo y los que tienden a formar solución se consideran intemperables. Ejemplo: en el caso de la roca ígnea feldespato albita al caerle el agua en la superficie a temperatura y presión ambiente se disuelve.

Na Al Si O8 + 4 H2O + 4 H+ → 3Si (OH)4 + Na+ + Al3+

Feldespato albita silicato

El ion Na permanece en solución y al aumentar el Al3+ y Si (OH)4 se forma la caolinitaen concentraciones altas y en concentraciones bajas la gibsita.

Al3+ + Si (OH)4 + 1/2 H2O → 3H+ + 1/2 Al2SiO5(OH)4 (caolinita)

Al3+ + 3H2O → 3H+ + Al(OH)3 (gibsita)

Principales características del suelo

Una composición típica del suelo, muestra un contenido de sólidos de aproximadamente 50% en volumen, mientras que el resto es una mezcla de agua y aire. Lejos de tener una estructura homogénea, existe un perfil vertical de composición química y estructura física que, en forma simplificada, puede considerarse compuesto por:

• Horizonte 0: Es la capa superior, la capa de mantillo superficial. Consiste principalmente en hojas recién caídas en descomposición parcial de ramitas, hongos y otros materiales orgánicos, normalmente es de color marrón o negro.

• Horizonte A: es la zona superior, de un espesor que en general es de unos pocos centímetros y donde se encuentra la mayor fracción de materia orgánica, consta de materia orgánica parcialmente descompuesta, generándose un proceso de formación de humus y algunas partículas minerales inorgánicas. Su espesor es de unos pocos centímetros, usualmente en el rango de 5 a 25 cm, con un contenido de carbono orgánico entre 1 y 6%. En suelos maduros, este horizonte presenta estratos que reflejan diferentes grados de progreso en el proceso de degradación de los organismos muertos.

• Horizonte B: Bajo la capa superior se encuentra el subsuelo, formado por los productos de las alteraciones de las rocas, además de material orgánico y mineral que lixivia desde la zona superficial. Además, se encuentran compuestos inorgánicos que se han derivado de la descomposición de la materia orgánica. Su espesor está en el rango 30 a 100 cm.

• Horizonte C: está formada por material disgregado procedente del fondo rocoso, con un alto contenido mineral. En muchos casos esta materia madre pudo haber sido transportada desde otros sitios por gravedad (depósitos coluviales), por las aguas (depósitos aluviales), por glaciares (depósitos glaciales) o por vientos (depósitos eólicos). Los suelos transportados suelen ser muy fértiles, como lo demuestran las ricas tierras agrícolas en las zonas de delta de los grandes ríos. Su espesor puede llegar hasta unos 30 m de profundidad.

• Horizonte D o R o Lecho Rocoso: es el material rocoso subyacente que no ha sufrido ninguna alteración química o física significativa. Algunos distinguen entre D, cuando el suelo es autóctono y el horizonte representa a la roca madre, y R, cuando el suelo es alóctono y la roca representa sólo una base física sin una relación especial con la composición mineral del suelo que soporta.

El espesor y las características de cada horizonte, dependen de las condiciones climáticas y de las distintas situaciones topográficas. En las praderas, la formación de humus es rápida, mientras que la mineralización es lenta, ya que los pastos tienen una vida muy corta, acumulándose grandes cantidades de materia orgánica que se pudre y humifica con rapidez. En los bosques, en cambio, las hojas y raíces se degradan con mayor lentitud, pero la mineralización es más rápida, por lo que la capa de humus es delgada.

Los suelos con pendientes pronunciadas, tienden a tener horizontes A y B muy delgados debido a la erosión. Por su parte, en las tierras con mal drenaje, el agua lixivia con rapidez los materiales y los lleva a capas más profundas, donde precipitan formando una capa dura de mineral impenetrable para las raíces de las plantas, para los animales o el agua.

Composición del suelo

Los componentes del suelo se pueden dividir en sólidos, líquidos y gaseosos.

• Sólidos: este conjunto de componentes representa lo que podría denominarse el esqueleto mineral del suelo y entre estos, componentes sólidos, del suelo destacan:

- Silicatos, tanto residuales o no completamente meteorizados, (micas, feldespatos, y fundamentalmente

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