Tema 2: FACTORES DE FORMACIÓN DEL SUELO TEORÍA DE LOS FACTORES DE FORMACIÓN Un suelo se desarrolla por la acción de una serie de factores (factores de formación). -Dokuchaev→ son cinco: *material original *clima *relieve *organismos *tiempo. Decía que todos actúan de modo independiente, sin embargo, interactúan entre sí. -Jenny (1940) → el suelo se desarrolla por la acción conjunta de los f. de formación: S = f (clima, roca, topografía, organismos, hombre, tiempo). Para una combinación de FF hay un tipo de suelo, con independencia del lugar. Cada combinación de FF se denomina edafogénesis, y es el resultado de: entradas, salidas, transformaciones y traslocaciones (de agua, de energía, de materiales…). S= f(t)-→Cronosecuencias; S=f(r)→Litosecuencias; S=f(t)-→Toposecuencias S=f(cl)→Climosecuencias; S=f(o)→Biosecuencias FACTORES DE FORMACIÓN FACTORES DE FORMACIÓN Atmósfera Litosfera Biosfera Hidrosfera El clima como factor formador EL CLIMA COMO FACTOR DE FORMACIÓN -Precipitación: condiciona el movimiento de las sustancias en el suelo -Temperatura, por medio de la radiación del sol, aporta la energía al sistema. EL CLIMA COMO FACTOR DE FORMACIÓN •PRECIPITACIÓN Aporta el agua necesaria para procesos de formación de suelo: -Transporte de materiales: Lavado ◼-Agente de erosión Precipitaciones elevadas: -Alteración de la roca: Medio Acuoso ◼-Desarrollo de plantas y organismos Ca, Mg, Na, K Lavado: pH M.O. y N Arcilla por alteración •TEMPERATURA V de las reacciones Influye en el tipo y cantidad de vegetación Producción TEMPERATURAS ELEVADAS: Contenido de M.O. y nutrientes ◼-Colores rojizos (alteración intensa) Contenido en arcilla (alteración intensa) Descomposición 25 36 Tª ºC Fig.1. Tª óptima para la producción y descomposición de M.O. RELACIONES CLIMA-SUELO CLIMAS TROPICALES HÚMEDOS Alteración por la elevada Tª y precipitación Suelos profundos ◼Lavado de elementos móviles. Sistema residual: Si, Al, Fe Contenido de arcilla DESIERTO: Tª, P No hay agua; No hay alteración ◼Termoclastia Roca fresca ESTEPA: >P, <Tª ◼Vegetación herbácea M.O. , Hor. A profundo SUELO ZONAL: Suelo climax SUELO AZONAL: Suelo que tiende al equilibrio TAIGA: P, Tª ◼Zonas frías: pino y abeto Alteración por Tª ◼Acumulación de agua. Perfiles: HR, AR ZONA POLAR: Tª Ruptura de la roca por frío Crioclastia Climosecuencias de Strakhov. Distribución zonal de los suelos según las áreas climáticas TEMPERATURA DEL SUELO Depende de: -COLOR: más oscuro, más Tª -ORIENTACIÓN: HN, laderas orientadas al S son más cálidas -CUBIERTA VEGETAL: Intercepta radiación solar, Suelo más fresco -HUMEDAD: A mayor humedad, el suelo se calienta y enfría más lentamente VARIACIÓN de Tª en el suelo Se amortigua en profundidad: Variación diaria:Hasta 50 cm de profundidad Variación anual: 10 ó 20 cm de profundidad Tª media anual del suelo es 1ºC > que la del aire CLIMA DEL SUELO mm P S ETP U D R S E F MZ A MY J JL A S O N D ETP: Evapotranspiración potencial P: Precipitación S: Exceso de agua U: Utilización de la reserva de agua del suelo D: Período de déficit R: Período de recarga del suelo RELACIÓN SUELO-CLIMA-VEGETACIÓN • LA ROCA COMO FACTOR DE FORMACIÓN DEL SUELO EL MATERIAL DE PARTIDA COMO FACTOR DE FORMACIÓN -El material de partida es el estado inicial del suelo; es el momento cero. -No tiene porque coincidir con la roca subyacente; sobre éste pueden existir depósitos sedimentarios o material de coluvionamiento de la ladera. De la roca en relación con el suelo que va a originar, interesan: Composición química, determina que elementos puede heredar el suelo: -Roca pobre en K (ej. Gabro) Suelo pobre en K -Roca rica en elementos tóxicos (ej. Serpentinita) suelo con problemas Composición mineralógica, determina su alterabilidad: -Rocas con minerales inestables (yeso, carbonatos, ferromagnesianos) evolucionan rápidamente para formar suelos -Rocas con minerales muy estables (cuarzo y moscovita) alteración lenta Grado de fracturación, rocas muy diaclasada se alterará más rápidamente: -Granito, es rico en minerales resistentes, se altera más fácilmente cuando está muy fracturada. METEORIZACIÓN (visto en geología: REPASAR) Meteorización física: la roca se disgrega en material de tamaño más pequeño, sin cambio apreciable en la composición química o mineralógica. -La roca puede fracturarse en planos paralelos a la superficie cuando se libera de las tensiones originadas por una alta presión confinante. -El incremento de volumen que experimenta el agua al penetrar en los poros y transformarse en hielo (9%). Meteorización física : - Las disoluciones salinas, pueden provocar el crecimiento de cristales y facilitan la rotura de la roca. - Expansión térmica de las sales al calentarse, debido a que muchas sales tienen coeficientes de expansión térmica mayor que las rocas. - Dilatación diferencial de la roca y/o de los distintos minerales. Las radiaciones solares calientan de un modo desigual a las rocas (la superficie se calienta más) y se crean fuertes presiones diferenciales. Meteorización física : - El fuego: como la roca es mal conductor del calor la capa superficial soporta altas temperaturas durante el fuego y se dilata más que la capa inferior con lo cual se crean tensiones y la roca se fractura. -Aumento de volumen que se produce al hidratarse las sales -Plantas y animales: tanto la actividad de las raíces como de los animales pueden provocar grietas en las rocas y posterior disgregación Meteorización química Transformación de rocas y minerales en nuevos materiales con composición química diferente M. primario + disolución de ataque M. secundario + disolución de lavado Depende: - Naturaleza del material de partida (condiciones litológicas). Los minerales primarios condicionan la velocidad de la meteorización - Naturaleza de las disoluciones de ataque: composición, estado de disociación, pH... Las disoluciones de ataque se caracterizan por medio de varios parámetros: - pH: la solubilidad de muchas sustancias está influenciada por el pH -Potencial red-ox: Muchos elementos aparecen en la corteza terrestre en distintos estados de oxidación. Ej.: Feo (nativo), Fe+2 (ferroso), Fe+3 (férrico). - Tª y presión Presión, Tª y condiciones hidrodinámicas están relacionadas con el clima que soporta el área. P a nivel del mar puede considerarse cercana a 1 atmósfera (760 mm de Hg o 1 bar) y disminuye con la altitud y así se ralentizan las reacciones. Tª actúa sobre la velocidad de las reacciones químicas, en las áreas frías la alteración progresa entre 100.000 y 500.000 veces más lentamente que en las tropicales. Condiciones hidrodinámicas: precipitación, el balance, la distribución de agua infiltrada y la velocidad con que es eliminada (drenaje) son factores clave en la cinética de los procesos y naturaleza de los productos secundarios. Según el drenaje: -Medios"abiertos y sustractivos" en los que la meteorización se produce a través de la pérdida de elementos de acuerdo con su movilidad geoquímica (Na, K > Mg > Ca > Si > Al, Fe) -Medios "confinados o cerrados" en los que el sistema apenas cambia de composición química. Procesos de Meteorización Química Hidratación Incorporación de moléculas de agua a los minerales CaSO4 + 2H2O → CaSO4.2H2O Anhidrita Yeso Disolución Se produce por el carácter dipolar de la molécula de agua; los iones que forman la estructura cristalina de una sal, son solvatados por la molécula de agua y, si esta fuerza es mayor que la del enlace entre los iones, el mineral se disuelve NaCl + H2O → Cl- + Na+ + H2O solvatación Carbonatación Muy importante en los terrenos kársticos (calcáreos, calizos), se realiza por acción combinada del H2O y del CO2 H2O + CO2 → H2 CO3 (ácido carbónico) CaCO3 + H2 CO3 → Ca (CO3H)2 (Bicarbonato cálcico) A > CO2 en agua > capacidad de disolución de la calcita. En muchas zonas con estalactitas se controla la afluencia de visitantes, ya que un gran incremento de CO2 destruiría estas estructuras. Procesos de Meteorización Química Hidrólisis Intercambio de los iones H+ y (OH)- del agua por un catión del mineral. Es el proceso de alteración química más importante de los silicatos Si3AlO8Na Albita → Al (OH)3 + 3 Si(OH)4 + Na+ OHGibbsita Oxidación-reducción Oxidación: pérdida de e-, se incrementa la carga positiva del elemento. Reducción: ganancia de e-, se reduce la carga positiva Muchos silicatos contienen Fe, Cr, Mn. Un cambio de Eh puede causar la oxidación o reducción de estos cationes. Para mantener la neutralidad electrostática algún otro ión puede salir o entrar en la estructura, que se vuelve inestable y puede sufrir otros procesos de meteorización (ej. hidrólisis). Fe(OH)3 + 3H+ + 3e- ---------- Fe2+ + 3H2O Acidolisis o acidocomplexolisis Ácidos orgánicos solubles de los procesos biológicos, alteran las rocas, porque presentan H+ y tienen acción complejante sobre elementos metálicos como el Fe y el Al. Son capaces de extraer y movilizar ciertos átomos integrados en la estructura mineral (formación de quelatos) Relación entre los distintos tipos de alteración y la condiciones de Tª y P Proceso de formación de los suelos: 1-Roca madre 2-Acción mecánica (cambios de temperatura, hielo, etc.) 3-Acción química del agua y de sus sales minerales; 4-Acción de los seres vivos; 5-Acción conjunta de todos las materias orgánicas e inorgánicas. TIPOS DE ROCAS (visto en geología: Repasar) -Ígneas: plutónicas y volcánicas -Sedimentarias -Metamórficas Rocas ígneas Clasificación das r.ígneas segundo o seu contido en sílice % SiO2 R. Ácidas (félsicas) > 66 R.intermedias-ácidas. s/d Ferromag. Índice de color Peso específico + - mais claras - - + mais escuras + QeF (R.intermedias félsicas ) R. intermedias 66 -52 R. básicas 52 - 45 R. ultrabásicas < 45 Clasificación das rochas ígneas, en función, dos silicatos claros e escuros • Rochas félsicas (en xeral, de composición granítica). Son rochas ricas en sílice (un 70%), nas que predomina o cuarzo e o feldespato, como por exemplo o granito e a riolita. Son, en xeneral, de cores claros, e teñen baixa densidade. Ademais de cuarzo e feldespato posen normalmente un 10% de silicatos escuros, usualmente biotita e anfíbol. As rocas félsicas son os constituíntes principais de la codia continental. • Rocas andesíticas (composición intermedia). Son as rochas comprendidas entre as rocas félsicas e máficas. Reciben o seu nome pola andesita, as máis común das intermedias. Conteñen menos do 25% de silicatos escuros, principalmente anfíbol, piroxeno e biotita máis plaxioclasa. Estas rochas están asociadas en xeral a actividade volcánica nas marxes continentais (bordes converxentes). • Rochas máficas (composición basáltica). Son rochas que teñen grandes cantidades de silicatos escuros (ferromagnésicos) e plaxioclasa rica en calcio. Son, normalmente, máis escuras e densas que as félsicas. Os basaltos son as rocas máficas máis abundantes xa que constitúen a codia oceánica. • Rocas ultramáficas. Roca con más de 90% de silicatos escuros. Por exemplo, a peridotita. Anque son raras na superficie da Terra, créese que as peridotitas son o constituínte principal do manto superior. Composición Orixen Félsicas Andesíticas Máficas Ultramáficas Intrusivo Granito Diorita Gabro Extrusivo Riolita Basalto Komatita Andesita Peridotita Rocas ígneas Plutónicas sin feldespatos con feldespatos sólo feldespatos potásicos % de plagioclasa frente al total de feldespatos 10-40 con cuarzo >10% GRANITO ALCALINO sin cuarzo <10% SIENITA ALCALINA con felsespatoides >10% SIENITA FELDESPAT OIDICA 40-60 GRANITO SIENITA 60-90 >90 GRANODIORITA TONALITA MONZONITA DIORITA (Na) GABRO (Ca) DUNITA IJOLITA Rocas ígneas Volcánicas sin feldespatos con feldespatos sólo feldespatos potásicos con cuarzo >10% 10-40 40-60 60-90 RIOLITA sin cuarzo <10% con felsespatoides >10% % de plagioclasa frente al total de feldespatos TRAQUITA FONOLITA >90 DACITA LATITA ANDESITA (Na) BASALTO (Ca) Rocas Igneas Proceden de la consolidación de un magma. Pueden ser: -intrusivas o plutónicas (si consolidan en el interior) -efusivas o volcánicas (si consolidan en el exterior) Según su composición se clasifican en: ácidas - intermedias - básicas - ultrabásicas (el concepto de acidez o basicidad aquí no se refiere al pH sino al % SiO2) •ácidas: (prototipo: granito y riolita) - ricas en cuarzo y en feldespato potásico (Si3AlO8K) -pocos ferromagnesianos (salvo si contiene biotita) -y poca plagioclasa calco-sódica (Si3AlO8Na; Si2Al2O8Ca) •intermedias: (prototipo: andesita y diorita) - contienen menos cuarzo - feldespato potásico y los feldespatos calcosódicos •básicas: (prototipo: gabro y basalto) - ya no contienen cuarzo - la plagioclasa es cálcica (anortita: Si2Al2O8Ca) -ferromagnesianos (olivino: SiO4 (Mg,Fe)2 y piroxenos: Ej. SiO3(Mg,Fe) •ultrabásicas: (prototipo: peridotita) - ferromagnesianos (olivino y piroxenos) Tipos de rocas ígneas según su textura y composición. Las rocas plutónicas se encuentran en el grupo fanerítico y las rocas volcánicas en el grupo afanítico. Rocas Sedimentarias -Se originan a partir de sedimentos procedentes de la erosión-transportesedimentación de otras rocas (Proceso de diagénesis). -Por tanto, son materiales que ya sufrieron una cierta meteorización quedando los minerales más resistentes). -Se reconocen bien por su aspecto de sedimento, más o menos consolidado. La formación de las rocas sedimentarias por erosión, transporte y deposición (diagénesis) SEDIMENTOS E ROCHAS SEDIMENTARIAS -Sedimentación: acumulación por deposición de todos aqueles materiais alterados e transportados previamente. Conforme se acumulan pilas de sedimentos, os materiais próximos o fondo compáctanse e finalmente prodúcese a cementación desas partículas formándose unha rocha sólida. -Diaxénesis (dia= cambio, xéneses= orixe) Todos aqueles procesos físico-químicos e biolóxicos que teñen lugar dende a deposición ata a formación da rocha. Inclúe a litificación (lithos= pedra, fic= facer) Litificación, comprende -Compactación: presión dos sedimentos superiores expulsa fluidos -Cementación: precipitación de un cementante químico (sílice, calcita, Fe..) entre os graos. Disminúe a porosidade CLASIFICACIÓN DAS ROCHAS SEDIMENTARIAS -Rochas detríticas: acumulación de material que se orixina e se transporta en forma de clastos sólidos derivados da meteorización física e química -Rochas non detríticas: sedimentos producidos por meteorización química que precipitan mediante procesos orgánicos ou inorgánicos --De precipitación química= carbonatadas, evaporitas, silícicas, alumínicoferruginosa --Organóxenas= carbóns ROCHAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS. CLASIFICACIÓN Tamaño do clasto: base fundamental para distinguir as distintas rochas e proporciona información útil relativa os ambientes deposicionais. Selección do tamaño dos clastos según a enerxía de transporte Ex: a grava será desprazada por ríos de forte corrente, glaciares ou avalanchas, mentres que a arxila está mais asociada a augas tranquilas (lago, pantano e certos ambientes mariños) CLASIFICACIÓN Conglomerados ou ruditas: clastos de tamaño grava (desde grandes cantos rodados a clastos < 2 mm, unidos por un cemento): -Brecha: bordes angulosos -Conglomerado sensu stricto: bordes redondeados CONGLOMERADO S.S.(cantos redondeados) ROCHAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS Areniscas ou psanmitas Predominan os clastos de tamaño area. Trátase dunha das rochas sedimentarias máis abundantes (aproximadamente o 20% do grupo) CONGLOMERADO S.S.(cantos redondeados) Pelitas Clastos de tamaño limo (limolita ou siltitas) ou arxila (lutitas ou arxilitas). Constitúen mais da metade das rochas sedimentarias. O pequeno tamaño indica que se produxo unha sedimentación gradual en correntes non turbulentas limolita arxilita ROCHAS SEDIMENTARIAS NON DETRÍTICAS DE PRECIPITACIÓN QUÍMICA (carbonatadas, evaporitas, silíceas, alumínico-ferruginosa) Derivan do material transportado en solución e que posteriormente precipita por procesos inorgánicos (formación de estalactitas e estalagmitas) ou orgánicos (acumulación no fondo dun lago ou océano de caparazóns formados por animais e plantas (p. ex. caliza) ROCHAS NON DETRÍTICAS Clase Rochas carbonatadas Evaporitas Rochas silíceas de orixe orgánico e químico Rochas alumino-ferruxinosas de orixen químico Rochas organóxenas Rochas fosfatadas Rochas Mais importantes Calizas Dolomías Xeso Sales (anhidrita, silvina, carnalita) Radiolaritas Diatomitas Chert, sílex, pedernal Bauxitas Lateritas (Areniscas ferruxinosas) Carbón Petróleo Fosforita (Guano ) Rochas Carbonatadas De todas as rochas non detríticas, as mais importantes son as distintas variedades de rochas carbonatada. O contrario que as rochas detríticas, as carbonatadas están compostas por materiais formados mayoritariamente en, ou moi cerca, da conca de sedimentación Caliza (CO3Ca): a rocha sedimentaria química mais abundante. Fórmase por un proceso de precipitación directa, normalmente de tipo bioquímico (acumulación de conchas e esqueletos de organismos marinos) Dolomía (carbonato cálcico-magnésico): trátase dun proceso postdeposicional, probablemente orixínanse por sustitución do Ca da caliza por Mg da auga do mar ROCHAS SEDIMENTARIAS NON DETRÍTICAS DE PRECIPITACIÓN QUÍMICA Evaporitas O mecanismo que desencadea a sedimentación e a evaporación. Entre estas atópanse a halita (NaCl) e o xeso (CaSO4 .2H2O). Rochas silíceas Son moi compactas e duras, compostas por silice (SiO2) microcristalina. A súa orixe mais probable non é de precipitación directa dende a auga do mar, se non a partir de sedimentos bioquímicos (esqueletos silíceos de diatomeas, radiolarios...). Exemplos: pedernal, jaspe, ágata... Xeso Halita ROCHAS NON DETRÍTICAS Clase Rochas carbonatadas Evaporitas Rochas silíceas de orixe orgánico e químico Rochas alumino-ferruxinosas de orixen químico Rochas organóxenas Rochas fosfatadas Rochas Mais importantes Calizas Dolomías Xeso Sales (anhidrita, silvina, carnalita) Radiolaritas Diatomitas Chert, sílex, pedernal Bauxitas Lateritas (Areniscas ferruxinosas) Carbón Petróleo Fosforita (Guano ) ROCHAS SEDIMENTARIAS NON DETRÍTICAS DE PRECIPITACIÓN QUÍMICA Alumino-ferruxinosas (Alteritas) En climas tropicales, con temperaturas medias altas, y con alta pluviosidad. Lateritas: óxidos e hidróxidos de Fe y Al (tamén con Fe,Ti e arxilas tipo caolinita) Bauxitas: similares a lateritas pero enriquecidas en hidróxidos de Al ( tamén conteñen sílice, arxilas, hidróxidos de Fe) Elaboración de ladrillos lateríticos Exemplo de Bauxita Mecanismos de distinción das rochas Produce efervescencia con HCl: Rocha arcillosa pulverulenta, ole a terra mollada: MARGA (limo, arxila e un 50% de CO3Ca) Rocha non pulverulenta; en xeral, colores craros, grises ou roxizos: CALIZA (Ca CO3) e DOLOMIA (CaCO3 + Mg CO3) Non produce efervescencia con HCl: Pódese raiar coa uña: YESO (Ca SO4. 2H2O) Non se pode raiar coa uña e raia o vidro, moi compacta: SÍLEX (Sílice) ROCHAS SEDIMENTARIAS INTERMEDIAS: DETRÍTICAS-CARBONATADAS Clasificación simplificada para as rochas sedimentarias intermedias entre lutitas, areas e carbonatos O termo lutita aquí e sinónimo de pelita e pode ser reemplazado polo de arxila ou limo si se coñece a granulometría do material As mais abundantes son as margas, en sentido xeneral. Estas rochas están compostas por carbonatos e material detrítico arxiloso en proporcións variables (en torno o 50 % xeneralmente). Son rochas normalmente pouco compactas Marga C.a. = caliza arenosa; C.m. = caliza margosa; C.a.l. = Caliza arenosa lutítica; C.l.a. = Caliza lutítico arenosa; A.c. = arena calcárea; A.l. = arena lutítica; A.c.l. = arena calcárea lutítica; A.l.c. Arena lutítico calcárea; L.m. = lutita margosa; L.c.a. = lutita calcáreo arenosa; L.a. lutita arenosa; ROCHAS SEDIMENTARIAS NON DETRÍTICAS ROCHAS SEDIMENTARIAS ORGANÓXENAS (CARBÓNS) Fórmanse pola acumulación de restos vexetais en zonas pantanosas pobres en oxíxeno. A descomposición parcial da materia vexetal libera osíxeno e hidróxeno e enriquece o material en carbono Con forma e estrutura leñosa: TURBA. Primeira capa en formarse. Con restos vexetais visibles, aspecto terroso e mate LIGNITO: transformación da turba ao aumentar o soterramento. Pérdida de auga e volátiles, enriquecemento en C. Sen restos vexetais visibles, aspecto fibroso Sen forma nen estrutura leñosa: HULLA: maior soterramento, maior presión e tª e porcentaxe en C (rocha mais enerxética). Con bandas brillantes e mates que se alternan, tisna os dedos ANTRACITA: se o lignito e a hulla se someten a pregamentos e deformacións (metamorfismo) a maior P e tª inducen moita perda de auga e volátiles; fórmase unha rocha metamórfica brilante e moi compacta, só ennegrece os dedos ao comprimirse (moi enerxética) Rocas Metamórficas -Proceden de otras rocas anteriores que han sufrido, generalmente por compresión, un aumento de presión, o de Tª, o de ambas. (Metamorfismo) -Suelen proceder de r. sedimentarias, pero pueden metamorfizarse otras. PROCEDENCIA DAS ROCHAS METAMÓRFICAS ROCHA INICIAL ROCHA METAMÓRFICA Serie cuarzo-feldespática: Arcillita o lutita--------------------------------------------------> Pizarra, filita, xisto, gneiss Serie sílicea o arenosa: Arenisca----------------------------------------------------------> Cuarcita Serie carbonatada: Caliza ------------------------------------------------------------> Mármol Serie calcopelítica: Marga------------------------------------------------------------> micacita calcárea, anfibolita Serie granítica: Granito ---------------------------------------------------------> Gneis, granulita Serie gabro-diorítica o serie básica: Gabro, basalto--------------------------------------------------->anfibolita, granulita, eclogita Metasomatismo Roca utrabásica---------------------------------------------→serpentinita Rocas Metamórficas -Se reconocen fácilmente por su característica laminación -Se clasifican según su grado de metamorfismo creciente, reconocible en su laminación: -pizarras filitas esquistos gneises -anfibolitas – eclogitas Otras rocas metamóficas son: -cuarcitas (areniscas metamorfizadas) -mármoles (calizas metamorfizadas) - serpentinas (por proceso hidrotermal) LAS ROCAS EN GALICIA -Esquistos y pizarras 46 % (de riqueza en biotita o en cuarzo) -Granitos y afines 45 % -Básicas y ultrabásicas (igneas o metamórficas) 5% -Sedimentos (en depresi., terrazas, rasa) 4% -Areniscas, cuarcitas, otras trazas INFLUENCIA DE LA ROCA SOBRE LAS PROPIEDADES DEL SUELO SUELOS SOBRE ROCAS BÁSICAS (ej. gabro, basalto, anfibolita) -Rocas ricas en minerales alterables: olivino, piroxeno y anfíboles, plagioclasas calcosódicas. Mucha alteración: -Suelos profundos, alto contenido en arcilla. -Colores intensos: rojos, amarillentos (por el Fe) - Alta capacidad de retención de agua. -Suelo viejo, a veces hidromorfía -Roca con alto contenido en bases -→ Suelo pH neutro -Con el tiempo→ suelo ácido por el lavado. - Alta fertilidad química, excepto los suelos viejos. -Déficit de K -Bien estructurados, excepto los suelos evolucionados. SUELOS SOBRE ROCAS ÁCIDAS (ej. granito, gneiss, esquistos de Vilalba) -Rocas ricas en minerales resistentes. -Suelos poco profundos. -Suelos arenosos, porosos, muy permeables. -Mucha porosidad→Alta permeabilidad y Lavado→ Cationes alcalinos y alcalinotérreos-→ Suelos ácidos, pobres en nutrientes, mucho Al -Poca retención de agua -Colores claros, poco Fe SUELOS SOBRE ROCAS HIPERCUARZOSAS (p.e.: arenisca o cuarcita,caso extremo de roca ácida) Sólo hay cuarzo, y apenas hay Al o Fe. Material de partida muy resistente. Mínima alteración. Consecuentemente: -profundidad muy limitada y textura gruesa -mucha permeabilidad y lavado. Puede llegar a diferenciarse un horizonte E. -sequía estival. -alta acidez e infertilidad (la roca no aporta nutrientes, salvo por impurezas). -incoloro (o color debido a impurezas que liberen arcilla y Fe) - suelo muy problemático: esquelético, seco, infértil y muy ácido. Suelos sobre cuarcita SUELOS SOBRE CENIZAS VOLCÁNICAS -Rocas con contenido de M. no cristalinos. Fácil alteración. -Suelos profundos, ligeros y porosos. -Alta capacidad de retención de agua. SUELOS SOBRE ROCAS SEDIMENTARIAS -Rocas de composición variada→ Suelos muy distintos -Materiales procedentes de una alteración anterior: Minerales resistentes → Suelos delgados y pobres -Depósitos aluviales → Suelos muy fértiles. Están condicionados por la textura del material sedimentado: -En las depresiones tectónicas de Galicia, existen sedimentos Terciarios (textura fina), que no siempre afloran, pues están colmatados por posteriores sedimentos Cuaternarios (textura gruesa) -Si son sedimentos fluviales depende del tipo: en las terrazas (textura gruesa, incluso cantos rodados de cuarzo); en vegas (textura media). -En estuarios y fondo de rías →fangales (textura fina). Suelo de tipo «sapropel», sobre el que se asientan las marismas. Abundan los carbonatos y los sulfuros SUELOS SOBRE ROCAS SEDIMENTARIAS SUELOS SOBRE CALIZA - Contenido de arcilla - pH, Ca SUELOS SOBRE SUSTRATO MUY ARCILLOSO (ej..: Pelita) -Por ser una roca sedimentaria→ pocos minerales alterables, pero es un material blando, y fácil de alterar. -Mucha profundidad -La textura dificulta permeabilidad: encharcamiento. -Susceptible al apelmazamiento de la estructura -Si arcillas son hinchables, se agrietan al retraerse -Problemas de asfixia y de agrietamiento para las raices SUELOS SOBRE ROCAS METAMÓRFICAS Suelos parecidos a los de las rocas ígneas o sedim. -Neis = Granito -Anfibolita = Gabro SUELOS SOBRE ROCAS METAMÓRFICAS Suelos sobre rocas pizarrosas o esquistosas: pizarras, filitas y esquistos Se diferencian dos tipos: - cuando son ricas en cuarzo y moscovita (minerales resistentes)→ dan suelos semejantes a los de roc. ácidas graníticas. (ej.: pizarras, filitas y esquistos cuarcíticos: esquistos de Vilalba. -cuando tienen en su composición biotita y plagioclasas (miner. alterables)→ dan suelos semejantes a los de sobre rocas básicas. (ej.: esquistos de Ordes). SUELOS SOBRE SERPENTINITAS (p.e.: serpentinas, anfibolitas serpentinizadas...) -Cualquier roca metamórfica básica que sufra serpentinización: proceso hidrotermal→ fluídos con mucho Mg afectan a la superficie de las rocas alterando los minerales preexistentes. -Hay cambios químicos y mineralógicos: Minerales iniciales (olivino, piroxenos, anfíboles...) se transforman en silicatos magnésicos (crisotilo, antigorita, clorita...). Debido a su composición: - Muy elevado contenido en Mg: ocasiona una desfavorable relación Ca/Mg, K/Mg) -Altas concentraciones de metales pesados: Ni, Cu, Cr - Deficiencia en K y P Se alteran bastante, dando lugar a una textura fina y a colores intensos y rojizos. No son suelos profundos, debido a que por sus problemas de fertilidad tienen poca cobertura vegetal y se favorece la erosión. Con el tiempo, todos los suelos evolucionan hacia un mismo estado final o de equilibrio, de composición química un residuo de SiO2 - Al2O3 - Fe2O3 (los elementos menos móviles)-→ sistema residual -La influencia del material de partida es más evidente en los suelos jóvenes. -Pese a la similitud de los suelos en el «sistema residual», en los estadios finales de la evolución de un suelo se manifiesta el efecto del material original (ej: contenido de arcilla) A) Cambisoles. B) Resultado final si llegase a producirse la máxima alteración La topografía como factor de formación LA TOPOGRAFÍA COMO FACTOR DE FORMACIÓN La posición topográfica determina: ◼Pérdida o ganancia de material ◼> o < circulación del agua ◼> o < energía procedente del sol ◼> o < desarrollo de los organismos Es un factor de distribución de materia y energía La posición topográfica conlleva: a) variaciones con la altitud b) variaciones de insolación c) variaciones en la distribución de agua d) variaciones en la distribución de materia Variaciones con la altitud: Con la altitud aumenta la P (aprox. 50-100 mm por cada 100 m de subida) Con la altitud disminuye la Tª (aprox. 0.5-1 ºC por cada 100 m de subida) Variaciones de insolación: Las laderas orientadas al S reciben más perpendicularmente la radiación solar (más calorías/cm2) y son más cálidas y secas que las de orientación N Variaciones en la distribución de agua: -El agua de las P, se infiltra y escurre superficialmente. -A > pendiente > escorrentía -Cima: No hay escorrentía. ETP por Tª: A veces Hidromorfía -Ladera: >escorrentía . Suelo seco. Poca vegetación -Fondo de valle: P+E : > Humedad, + vegetación. Incluso hidromorfía Variaciones en la destribución de materia: Transporte de elementos en solución ◼-Movimiento vertical ◼-Movimiento lateral Transporte de materiales en suspensión Arcilla Erosión en ladera ◼M. O. Coloidal Sedimentación en fondo LADERA Suelos poco profundos, jóvenes, buen drenaje. FONDO DE VALLE ◼Suelos profundos ◼Suelos evolucionados, lavados. ◼A veces problemas de hidromorfía LA TOPOGRAFÍA COMO FACTOR DE FORMACIÓN -En zonas altas y convexas de la ladera→ suelos erosionados y esqueléticos -En zonas a media ladera→ suelos de carácter coluvial, por coexistir los procesos de erosión, transporte y sedimentación -En zonas cóncavas al fondo de la pendiente→suelos acumulativos. LA TOPOGRAFÍA COMO FACTOR DE FORMACIÓN Catena o toposecuencia: es la variación en la secuencia de los suelos según una variación topográfica. Catena de suelos Catena de suelos Los organismos como factor de formación LOS ORGANISMOS COMO FACTOR DE FORMACIÓN LOS ORGANISMOS COMO FACTOR DE FORMACIÓN -Biota del suelo: conjunto de la fauna y la flora que viven en él. -La mayoría vive en las capas superficiales: humedad, Tª, aireación, luz Según su tamaño: - Microorganismos,son aquellos que presentan tamaño menor a 200 μm. - Mesoorganismos, los que presentan tamaños entre 200 μm y 6 mm. - Macroorganismos, los que poseen tamaños mayores a 6 mm. Según la función que realizan en el suelo: -Microorganismos (bacterias, hongos, actinomicetos, algas) -Vegetales superiores (herbáceas, arbustivas, arbóreas) -Fauna (invertebrados y vertebrados) -Hombre En una porción de suelo fértil equivalente a cuatro cucharilla de café viven: 50 nématodos 62.000 algas 72.000 amebas, 111.000 hongos 2. 920.000 actinomicetos 25.280.000 bacterias. LOS ORGANISMOS COMO FACTOR DE FORMACIÓN Realizan tres funciones fundamentales en la edafogénesis: -Son fuente del material original para la fracción orgánica del suelo.. -Alteran los materiales edáficos. Transforman los constituyentes del suelo al extraer los nutrientes imprescindibles para su ciclo vital. Son imprescindibles en el ciclo de elementos como: C, N, P, Fe… -Producen mezcla de los materiales del suelo. LOS ORGANISMOS COMO FACTOR DE FORMACIÓN LOS MICROORGANISMOS -Vegetales (microflora): bacterias, los hongos y las algas -Animales (microfauna): protozoarios -Están preferentemente en la rizosfera -La masa de los organismos en un volumen del suelo es la biomasa de suelo. BACTERIAS La mayoría son heterótrofos (obtienen el C para la biosíntesis a partir del C orgánico) -Hay cantidad y diversidad: Pseudomonas, Nitrobacter, Nitrosomonas, Clostridium... -1000-6000 kg/ha en los 15 cm superficiales -Descomponen M.O.: ciclos C, N, S, P Restos vegetales → CO2, H2O, NH3... -Síntesis de compuestos orgánicos → Humificación -Ciclos de metales pesados -Fijación de N atmosférico - Algunas producen antibióticos y otras producen toxinas INTERVENCIÓN DE LOS MICROORGANISMOS EN CICLOS DE ELEMENTOS Carbono CO2 Mineralización Lentamente Tejido orgánico Humificación Nitrificación Nitrógeno N org Amonificación G.Clostrium G.Bacillus NH4+ Nitritación G. Nitrosomonas G. Thiobacillus S2- S0 Fósforo P org NO2 - Nitratación NO3- G.Nitrobacter Desnitrificación Azufre S org Humus PO43- N2, N2O SO42- (asimilable) Condiciones que favorecen el desarrollo de bacterias: -Humedad: El agua en el suelo es indispensable (50-75% de su CC) -Tª: La óptima está entre 25 y 35ºC; muy pocas a Tª<15 ºC o >45 ºC. -pH: Cercano a la neutralidad o débilmente alcalino. -Materia orgánica: indispensable para el suministro de carbono. HONGOS -Descomposición y transformación de los componentes orgánicos, sobre todo en suelos ácidos. -Son heterótrofos y muy eficientes en la descomposición de compuestos resistentes a las bacterias:celulosa, hemicelulosa, lignina, grasas, almidones. -En los suelos bien aireados los hongos constituyen la fracción más grande de la biomasa microbiana -Forman asociaciones con raíces → micorrizas, presentes en el 85% de las plantas→ mejor asimilación de N y P y aceleran la meteorización de las roca. Condiciones que favorecen el desarrollo de los hongos: * Humedad: Necesitan agua pero muchos no subsisten en medios húmedos porque necesitan oxígeno. * Tª: Entre 25 y 35 ºC, existen especies adaptadas a las bajas Tª •pH: Ligeramente ácido a neutro. Soportan pH ácido. •* Requieren sustratos carbonáceos oxidables. ACTINOMICETOS -Son procariotas (formas primitivas de vida, carecen de núcleo). -Algunos realizan funciones que no llevan a cabo ni los hongos ni las bacterias. -Algunos forman asociaciones con arbustos y son capaces de fijar nitrógeno. ALGAS -Son organismos fotosintéticos. -Pueden adaptarse a ambientes con elevado contenido en Na y K. -La falta de N y P en el suelo puede controlar su crecimiento. -Tamaño variable: desde algas marinas de 40 m de longitud hasta especies microscópicas que viven en el suelo de 2-3 mm de diámetro. -En el suelo existen tres grupos de algas: *Algas verdes (clorofitas) *Diatomeas *Algas ver-amarillentas (xantofitas). -Alteran las rocas. Suelen aportar entre 7 y 300 kg a la biomasa por ha. Clasificación de los organismos según los requerimientos de Tª Clasificación de los organismos según los requerimientos de pH FAUNA La fauna del suelo se puede clasificar según tamaño: Macrofauna: Vertebrados Mesofanua: Pequeños invertebrados Microfauna: <0.2 mm Los principales grupos de animales de este componente biótico del suelo: -Anélidos → lombrices de tierra -Artrópodos → presentan un esqueleto externo endurecido que recubre todo su cuerpo, como una coraza y son articulados: insectos, arácnidos, miriápodos y crustáceos. -Nemátodos -Moluscos y algunos vertebrados roedores y mamíferos pequeños. La mayoría, a excepción de los anélidos, viven en la capa superficial. Acciones sobre el suelo: -Aireación y mezcla de horizontes del suelo. -Trituran restos orgánicos facilitando el ataque posterior de bacterias y hongos. -Mezclan materiales orgánicos e inorgánicos y forman agregados en el suelo. -Aceleran la transformación de los materiales orgánicos del suelo LOMBRICES DE TIERRA Aspectos físicos -Homogenizan el perfil ◼-Aireación por apertura de canales Aspectos químicos ◼-Mezclan M.O. y mineral en su tubo digestivo ◼-Glándulas esófago: CaCO3 ◼-Intestino: enzimas modifican los restos vegetales y las arcillas se reducen de tamaño. Aspectos biológicos ◼-Tejidos más fáciles de atacar ◼-Deyecciones de >pH: >actividad biológica Condiciones para su desarrollo son: -pH óptimo: 5.5 y 6.5;pueden crecer en un rango entre 4.5 y 8. -Tª óptima varía entre 15 y 25oC. * La humedad: Indispensable para mantener su cuerpo frío y húmedo; toleran saturación del suelo, pero con presencia de oxígeno. VEGETALES SUPERIORES -APORTAN M.O. AL SUELO → formación de estructura del suelo → influyen sobre todas sus propiedades (físicas, químicas y biológicas). -INTERVIENEN EL CICLO DE LOS NUTRIENTES PARTE AÉREA RAICES DESCOMPOSICIÓN RESTOS VEGETALES DISOLUCIÓN -INFLUYEN EN EL CLIMA DEL SUELO: *Interceptan agua de lluvia: pluviolavado, escurrido Prado < bosque < matorral *Protegen de la radiación solar: modifican Tª y humedad -ALTERACIÓN DE LA ROCA: física y química Acidez, poder complejante -INLUYEN EN LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA: proporciona sustratos carbonosos imprescindibles para la existencia de microorganismos. -PROTEGEN AL SUELO DE LA EROSIÓN HOMBRE -NUTRIENTES Recolección de cosechas Fertilización -EROSIÓN Control: terrazas, bancales Provoca: talas masivas, incendios Acumula materiales: profundidad -AGUA Regadío Sistemas de drenaje→ Suelos hidromorfos -CULTIVOS Introducción de nuevas especies Monocultivo -MANEJO Arado: aireación Máquinas pesadas→ Compactación -APORTE DE M.O. -PLAGUICIDAS Elimina malas hierbas Contaminación EL TIEMPO COMO FACTOR DE FORMACIÓN EL TIEMPO COMO FACTOR DE FORMACIÓN •Ecuación de Jenny (1941) Suelo = f (Clima, Organismos, topografía, material de partida y tiempo) •Chesworth & Martini (1982) Suelo = f (Clima, Organismos, topografía, material de partida) tiempo EL TIEMPO COMO FACTOR DE FORMACIÓN -Es un factor multiplicativo de la acción de todos los demás F.F. -Los suelos evolucionan a lo largo del tiempo hacia una situación de equilibrio con su medio. -Los procesos edáficos producen cambios físicos, químicos, mineralógicos y organizativos en el suelo. EVOLUCIÓN DEL SUELO Y ESTADO “CLÍMAX” -Momento inicial del suelo: roca madre. -La roca se va alterando y se va formando el suelo y lo coloniza la vegetación, que también contribuye a formar el suelo. -Se producen la evolución del suelo y una sucesión en la vegetación, hasta alcanzar un estado de cierto equilibrio y estabilidad, un estado de madurez que se denomina “climax”. -El “climax” no es estado final e inmutable. Es un estado de madurez pero no finalista. -Este estado teóricamente de equilibrio y madurez nunca es alcanzable porque los procesos edáficos son lentos y pueden acontecer cambios en las condiciones del medio o incluso el suelo puede ser destruido por un ciclo de erosión. Suelo climax o estado estacionario TIEMPO DE EVOLUCIÓN DE UN SUELO Según el grado de evolución: -Suelos jóvenes: todavía tienen poca edafización -Suelos maduros: características edáficas ya con cierto desarrollo -Suelos seniles: grado máximo de evolución (“sistema residual”) El tiempo de evolución de un suelo varía según: -Posición geomorfológica *Penillanuras, depresiones…: no erosión *Pendientes: periódicamente rejuvenecidos por la erosión, impidiendo alcanzar la madurez. -Condiciones ambientales * Fuerte alteración (ej. tropicales) : procesos edáficos se desarrollan en <t *Condiciones de poca alteración→se podrán alcanzar alteraciones muy intensas, pero en +t. -Material de partida: más o menos alterable. -Caracteres edáficos, unos se desarrollan más rápidamente que otros. *Ciclo corto: si se llega a un estado estable en pocos miles de años (<10.000) *Ciclo largo: si se requieren muchos miles de años (>10.000, >100.000) Tiempo de formación de algunos horizontes: A: < 500 años, en general B cámbico: 1000-3000 años B árgico: 100.000 años B ferrálico: 1.000.000 de años CRONOSECUENCIAS -Son secuencias de suelos ordenadas en el paisaje relativamente a su edad. -Sobre terrazas fluviales: la terraza más elevada es la más antigua, mientras que la inmediata al cauce es la más reciente. BIOSTASIA, REXISTASIA Y POLICICLISMO -Biostasia: Períodos de estabilidad, favorables a la alteración y a la edafogénesis. Las condiciones ambientales posibilitan una vegetación protegiendo el suelo. -Rexistasia: Períodos de inestabilidad que propician la erosión del suelo. El suelo está desprotegido de vegetación y expuesto a los efectos erosivos. Biostasia + Rexistasia CICLO K se reconocen por discontinuidades texturales, línea de piedras, etc. ➢Suelo policíclico o poligenético: su génesis se debe a ciclos distintos: -en superficie horizontes actuales -en profundidad otros horizontes formados en tiempos pretéritos ➢Paleosuelos: suelos formados en condiciones anteriores a las actuales. Son “suelos enterrados” o “suelos fósiles” por depósitos sedimentados encima (loess, cenizas volcánicas, coluvión...) Un proceso gradual de edafogénesis→ gradualidad en el límite entre horizontes. Transición brusca entre horizontes→ fase diferente en la formación del suelo. Las huellas más comunes de policiclismo suelen ser las siguientes: -presencia de líneas de piedras o gravas -horizontes A enterrados -límites abruptos entre horizontes: drástica modificación en características o propiedades de los suelos Suelos políciclicos: discontinuidades liólógicas En Galicia -Algunos suelos muy antiguos, del Terciario, fosilizados bajo otros suelos más recientes → zonas geomorfológicamente estables que no han sido erosionadas durante el Cuaternario → en cubetas deprimidas, que han sido zonas acumulativas. -En el Cuaternario antiguo (Pleistoceno): *Algunas áreas montañosas elevadas→ afectadas por el glaciarismo *Parte del resto del territorio→ afectado por el periglaciarismo. *En muchas vertientes existieron procesos erosivos o acumularon derrubios. -En el Cuaternario reciente (Holoceno)→ períodos erosivos muy intensos, en las laderas decapitaron los suelos preexistentes, reconocible por “líneas de piedras”: su presencia indica que en el pasado hubo erosión del suelo. Y después se desarrolló por encima un suelo más reciente, quedando la línea de piedras en medio del perfil. MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA HISTORIA DE LOS SUELOS ANÁLISIS POLÍNICO Granos de polen muy resistentes Permite identificar la vegetación existente en el momento en que se formó el suelo. Problemas: -los granos de polen pueden ser transportados -no todos presentan la misma resistencia FITOLITOS Partículas de sílice producidas por gramíneas, permite identificar estas especies. CARBONO 14 Permite conocer la edad absoluta de un suelo: al conocer el ritmo de desintegración del C-14, se puede calcular el tiempo transcurrido. PROPIEDADES DEL SUELO Sabiendo el tiempo que tarda en desarrollarse una propiedad edáfica, si se encuentra esta propiedad se puede saber la edad del suelo. MEDIANTE ESTUDIOS ARQUEOLÓGICOS Los suelos sirven como marcadores estratigráficos, paleoambientales o cronológicos: rasgos edáficos indicativos de condiciones climáticas… En resumen:
