Edafología. Ciencias Ambientales

Lección 4. Componentes del suelo. Fase sólida. Componentes minerales. Complejo de alteración. Alteración bioquímica.

En los climas templados o más fríos, la alteración geoquímica es un proceso muy lento por la baja temperatura reinante que atenúa los procesos hidrolíticos necesarios para la descomposición de los minerales primarios. En este ambiente, la materia orgánica sufre un proceso muy lento de humificación y permanecen en el suelo, durante largo tiempo, los primeros compuestos procedentes de su descomposición; son compuestos ácidos que neutralizan la escasa basicidad creada por la incipiente hidrólisis de los minerales primarios, lo que provoca que el pH reinante sea ácido, al contrario de los que hemos observado en las áreas de clima más cálido.

En estas condiciones, se produce una hidrólisis ácida que no afecta a las estructuras silicatadas de los minerales y solo produce un efecto modificador de los iones que sirven de enlace a dichas estructuras, siendo las más afectadas las correspondientes a los filosilicatos que, al ser más abiertas, resultan más accesibles al intercambio de los iones presentes en su interior.

El papel preponderante de la materia orgánica en este tipo de alteración mineral, es lo que hace que se denomine como bioquímica a una alteración que afecta a sustancias minerales y solo muy colateralmente a los componentes orgánicos del suelo. Según el resto de circunstancias concurrentes en el medio, se producen diversos tipos de alteración bioquímica.

Hidrólisis neutra.

Comencemos el análisis por una situación diferente de la que hemos expuesto pero que es muy frecuente en la zona templada. Es la referente a la presencia de un material calizo como roca madre del suelo.

El carbonato cálcico provoca una neutralización de los ácidos formados en la descomposición del material orgánico, por lo que se produce una hidrólisis neutra pero con una solución muy rica en calcio y con algo de silicio procedente de la escasa hidrólisis de los minerales primarios de estructura diferente a los filosilicatos.

Las ilitas que están con frecuencia asociadas a las calizas, sufren un ataque por esta solución que hace que parte de aluminio octaédrico sea reemplazado por el silicio de la solución; este aluminio va reemplazando al magnesio que había ocupado su lugar en la capa octaédrica. Se produce una disminución en los déficits de carga iniciales que provoca que las láminas se abran para permitir la salida del potasio que ahora sobra.

Esa apretura de las láminas es aprovechada por el calcio presente, y por el magnesio desplazado, para ir sustituyendo al potasio interlaminar y forzando la apertura de las hojas micáceas por el mayor tamaño de estos elementos. El resultado es un mineral sin sustituciones en la capa tetraédrica, con una capa octaédrica alumínica con escasas sustituciones magnésicas, y con los deficits de carga satisfechos por elementos hidratados que elevan el espaciado basal. La ilita inicial se ha transformado en una montmorillonita, más estable en el suelo.

Mica
Mica abierta

 

El suelo solo ha sufrido un leve proceso de alteración en el contacto del horizonte A con el material original lo que da lugar a un horizonte Bw, además de haber sufrido un lavado de los carbonatos, no muy intenso porque estos procesos se dan en medios algo confinados que impidan un lavado total del calcio procedente de la caliza. El suelo así generado se conoce como Cambisol y posee una buena capacidad de retención de iones por la presencia de la esmectita formada, aunque el contenido en arcilla no es muy elevado y la retención de agua es poco importante, lo cual no tiene demasiada importancia en un clima con suficiente precipitación y de baja evaporación por su temperatura fresca.

Si las rocas son dolomíticas, la abundancia de magnesio hace que éste predomine sobre el calcio en la intercapa a la par que se hace predominante en la capa octaédrica; el mineral formado es la vermiculita en lugar de la esmectita. Este cambio no afecta al tipo de suelo formado aunque sí modifica sus características.

 

Hidrólisis ácida.

Cuando el material original no es eminentemente básico, la acidez de la materia orgánica predomina sobre la basicidad generada en los incipientes procesos de alteración geoquímica. Se crea un medio levemente ácido en el que solo existe algo de silicio en forma aniónica. Este exceso de silicio favorece su entrada en las capas tetraédricas de los minerales micáceos abiertos, sustituyendo al aluminio y disminuyendo la carga del mineral. Ello favorece la salida del potasio interlaminar, que va siendo sustituido por parte del aluminio eliminado de la capa tetraédrica. La disminución de carga favorece la apertura de las láminas y la entrada de moléculas de agua, formándose un mineral semejante a la vermiculita solo que alumínico. Este mineral se conoce como hidromica o vermiculita dioctaédrica, que es poco estable.

Cuando el medio es confinado con un escaso drenaje, el aluminio de la intercapa puede acabar formando gibsita, con lo que aparece un mineral semejante a las cloritas pero con una capa gibsítica en lugar de la brucítica habitual. Este mineral se conoce como clorita alumínica y es propio y exclusivo de estos medios de baja alteración geoquímica, con rocas preferentemente ácidas y climas templados no excesivamente fríos ni húmedos.

La alteración no es muy alta, la formación de arcilla débil y solo aparece un horizonte de tipo Bw, bajo un horizonte A muy humífero y ácido.

El suelo resultante se conoce como Umbrisol y suele soportar a una vegetación de bosque caducifolio que, en ocasiones, puede ser de coníferas y que permite un buen aporte orgánico y un ciclo biogeoquímico circunscrito, básicamente, al horizonte A. Son suelos muy frágiles que soportan mal los cambios introducidos en su medio, sobre todo la eliminación del bosque responsable de su horizonte A; una bajada en el aporte orgánico provoca un degradación del horizonte A y una pérdida elevada de fertilidad del suelo, pues la baja alteración del horizonte Bw no suministra suficientes nutrientes para sustentar la vegetación y la merma de materia orgánica debilita aún más el proceso de transformación mineral, como acabamos de ver.

 

 

 

 

Complejolisis.

En clima boreal, muy frío, y cuando la pluviometría es elevada lo que hace que el lavado sea muy intenso, la alteración geoquímica es prácticamente inexistente.

La escasa humificación que tiene lugar, por la baja temperatura, hace que exista un absoluto predominio de precursores húmicos con un fuerte poder complejante. Ello hace que el aluminio y el hierro de los minerales micáceos sea extraído y complejado por los ácidos orgánicos formados, creando fuertes desequilibrios en los minerales que acaban colapsando sus estructuras y transformándolos en geles silíceos y alumínicos, mientras que los complejos formados, con una alta relación anión/catión por la escasez de éstos, y por ende muy móviles, se desplacen a lo largo del perfil hasta zonas en las que su estabilidad decrece y se acumulan formando horizontes Bhs. Como resultado de la movilización de estos complejos, queda un horizonte eluvial constituido solo por los geles silíceos amorfos sin formación de minerales cristalinos. El proceso general de formación del suelo se conoce como queluviación o movilización de quelatos, y el suelo generado recibe el nombre de podsol al que ya hemos aludido en alguna otra ocasión.

Son suelos caracterizados por un potente horizonte A con tan alto contenido orgánico que puede llegar a ser un horizonte O. Bajo él existe un horizonte E y a continuación el horizonte Bhs que descansa sobre el material original.

Su única fertilidad estriba en el horizonte A que libera los nutrientes necesarios para el mantenimiento de la vegetación que suele ser poco exigente y acidófila; generalmente arbustiva o boscosa resinosa, típica de la taiga o de la tundra en la que se dan las condiciones necesarias para la presencia de estos suelos y del proceso que los origina.

 

 

 

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A Lección 4

Actualizada 17/3/05