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DINÁMICAS EVOLUTIVAS DE SUELOS EN ATUM PAMPA,SIERRAS PAMPEANAS, CÓRDOBA, ARGENTINA

EVOLUTIVE SOIL DYNAMICS OF ATUM PAMPA, SIERRAS PAMPEANAS,CÓRDOBA, ARGENTINA

ANÍBAL MANZUR

Dirección de Recursos Naturales RenovablesParque Gral. San Martín s/n , 550 Mendoza

RESUMEN

Atum Pampa se ubica en las Sierras Gran-des de Córdoba, a 1000 m s.m. Los proce-sos pedogenéticos dominantes en el áreason: melanización, calcificación-descal-cificación, eluviación-iluviación yalcalinización. Los horizontes superficia-les contienen dos tipos de humus: uno esun mull con dominio de Ca++ intercam-biable y el otro es un mull con CO

3Ca

libre. Los calcretes maduros han sidooriginados por procesos cíclicos de sedi-mentación, pedogénesis y erosión, aso-ciados con alternancias climáticas en elCuaternario. La intensidad de los proce-sos de iluviación están a menudo relacio-nados con la humedad del suelo o ladisponibilidad de agua y muestran unaclara dependencia con la morfología enpendiente. Los horizontes alcalinos estánasociados a pendientes cóncavas. El catiónNa+ se origina por la meteoriación de losfeldespatos. Los horizontes nátricos yargílicos y el material parental loésicocontribuyen a la ocurrencia de erosión entúnel. A consecuencia de este proceso 5%del área esta cubierta por cárcavas.

SUMMARY

Atum Pampa is a high plateau of the Sie-rras Grandes, Córdoba Province, locatedat an altitude of 1000 m a s l. Dominantpedogenetic processes are: melanization,calcification-decalcification, eluviation -illuviation and alkalinitation. The soilsurface horizons contain two types ofhumus: mull with Ca++ echange dominantand mull with free CaCO

3. Mature

calcretes have been originated from cy-clic processes of sedimentation, pedogen-esis and erosion, associated with climaticalternances of the upper Quaternary. Theintensity of illuviation process are mostlyrelated to soil mositure or water avail-ability and show a clear dependence onslope morphology. The alkaline horizonsare associated to concave slopes. The Na+

cation is originated from feldspars weath-ering. Natric and argilic horizons andloessic parent materials contribute to theoccurrence of piping erosion. As aconcequence of this process, 5% of thearea is covered by gullies.

INTRODUCCIÓN

Si bien el ser humano percibe por logeneral a los suelos como uno de loscomponentes más estables del ambiente,

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éstos en realidad son sistemas complejosy abiertos, continuamente modificadospor flujos de energía y materia de diferen-te intensidad (Smeck et al., 1983; Johnsony Watson Stegner, 1987; Ibáñez et al.,1991). La comprensión del carácter desistema abierto de los suelos es indispen-sable para poder interpretar no solo sugénesis y evolución, sino también lasposibles respuestas a diferentes tipos deuso (Bouma, 1993).

La constante interacción con el mediopuede generar en los suelos dinámicasevolutivas progresivas que llevan a undesarrollo del perfil, favoreciendo la for-mación de horizontes o dinámicas regre-sivas que provocan un rejuvenecimientoo simplificación del perfil de suelo, lo quese traduce en una pérdida de horizontes: S= (P,R), donde S: suelo; P: pedogénesisprogresiva; y R: pedogénesis regresiva,(Johnson y Watson Stegner, 1987).

Atum Pampa es una pampa de alturade las Sierras Grandes de la Provincia deCórdoba, con condiciones fisiográficasmuy heterogéneas. Los suelos presentanvariadas características y grados de desa-rrollo, estrechamente vinculadas a lamorfología del paisaje. Se encuentran tam-bién cárcavas de grandes dimensiones,que afectan aproximadamente un 5% delárea total.

El objetivo planteado en el presentetrabajo es realizar un análisis de los facto-res y procesos que favorecen tanto laevolución, como la degradación de lossuelos presentes en el área. Por otra partese plantea como hipótesis que en parte losprocesos de degradación de suelos sonuna consecuencia del grado evolutivogeneral del sistema bajo las condicionesclimáticas actuales.

MATERIAL Y MÉTODO

Area de estudioAtum Pampa se ubica en el macizo deSierras Grandes de la Provincia de Cór-doba a una altitud de 1000 m s.m. y ocupauna superficie aproximada de 65 km2.

La litología del basamento cristalinoestá compuesta mayoritariamente porgneis tonalítico biotítico y migmatitascordieríticas interdigitadas con gneis co-mún (Gordillo y Lencinas, 1979; Martino,et al., 1994).

El relieve local es suavemente ondu-lado, lo que ha favorecido la depositaciónde sedimentos eólicos y el desarrollo desuelos. En el área se han reconocido dife-rentes facies sedimentarias: un nivel infe-rior, compuesto por sedimentos limosospardo rojizos y correlacionado tentativa-mente con la Fm. Pampiano; un nivel defacies de calcretes de diferente grado dedesarrollo y por último un nivel de sedi-mentos loéssicos de edad aproximadaPleistoceno Superior-Holoceno Inferior.Estos sedimentos se correlacionantentativamente con la Fm La Invernada,definida por Cantú (1992) en el sur de laPcia. de Córdoba.

Los suelos dominantes de la regióntienen como sus materiales parentales aestos sedimentos loéssicos y su desarro-llo habría comenzado durante el Hypsi-thermal u Optimun Climaticun durante elHoloceno inferior a medio. Los mineralesmás abundantes en la fracción arena muyfina son las plagioclasas (anortita 30-35,60%), feldespatos alcalinos (30%), vi-drio volcánico (20%), cuarzo (15%),biotita (5%) y la fracción arcilla predomi-nante es la illita (Manzur, 1995; 1996).

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Las precipitaciones en el área soncercanas a los 1000 mm anuales (INTA-M.A.G.- R.R.-I.Fo.Na., 1990). La distri-bución obedece a un régimen de tipomonzónico, con veranos lluviosos e in-viernos secos. La temperatura mediaanual, calculada a partir de isotermas re-gionales, es inferior a 10ºC.

El régimen de humedad de los suelosha sido definido como Údico y el térmicotransicional entre Mésico y Térmico.

Los suelos fueron descriptos de acuer-do a Etchevehere (1976) y clasificadossegún Soil Survey Staff (1994). Semuestrearon 9 perfiles de suelos conside-rados representativos según diferentessituaciones espaciales. Las metodologíaspara los análisis físico- químicos son lasclásicas señaladas en la bibliografía ge-neral (Jackson, 1964, U.S.D.A 1972) (Ta-bla 1, Figura 2). Se realizaron observacio-nes en corte delgado (30m) sobre muestrasde calcretes, observándose microestruc-turas, texturas y componentes petro-gráficos.

Se aplicó el test de comparación demedias L.S.D. (Pennock et al., 1987;Webster y Oliver 1990), con el objeto decomparar la variabilidad espacial de laprofundidad del carbonato de calcio, es-pesor del horizonte B, color del horizonteA (value) y pH del horizonte subsuper-ficial (inferior al A), en función de lamorfología del paisaje, contemplando tan-to la forma de la (pendiente, plana, con-vexa o cóncava), y la posición (medialoma, media loma alta, media loma baja).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En los suelos se destacan la presencia de

horizontes superficiales ricos en materiaorgánica (mólicos) y subsuperficialesenriquecidos en arcillas (argílicos), hori-zontes con alto contenido de sodio deintercambio (nátricos) y horizontes conabundante carbonato de calcio (cálcicos ypetrocálcicos) (Tabla 1).

Características de los horizonteshumíferos

Los horizonte humíferos de los suelosdominantes del área se caracterizan portener un porcentaje moderadamente altode materia orgánica (4-6%), un color par-do muy oscuro; un porcentaje en satura-ción en bases superior al 70% y una estruc-tura de bloques y/o granular (Tabla 1).

Pueden distinguirse en los suelos 2tipos principales de humus (Tabla 2):

1) mull con complejo de cambio conCa++ dominante, la relación C/N es cer-cana a 10, el pH es ligeramente ácido y nohay presencia de carbonato de calcio (per-files 1, 2, 6, 7 y 8). Este tipo de humuspredomina en sectores del paisaje dondelos suelos muestran mayor desarrollo,como cimas y pendientes planas y pen-dientes cóncavas (Figura 2).

2) mull carbonatados: se caracterizanpor la presencia de carbonatos libres y unpH ligeramente alcalino (perfiles 3, 4, 5,9); es más estable que el anterior debido aque el carbonato de calcio forma pelícu-las protectoras sobre los coloides limitan-do su maduración y favoreciendo la for-mación de horizontes espesos, muyoscuros y con estructura granular, (Du-chaufour, 1984; Buol et al., 1989). Estetipo de humus se asocia directamente a lapresencia de horizontes ricos en carbona-to de calcio cerca de superficie.

70 Aníbal Manzur

Tabla1. Características físico-químicas de los suelosTable 1. Physic-chemical characteristics of soils

HOR. PROF. A.MG. A.G. A.M. A.F. A.MF. L.T. L.F. ARC. GRA. EQ.H. M.O C.O.mues. 1-2mm 500- 250- 100- 50- 2-50m 2-20m 2m % % % %(cm) 1000m 500m 250m 100m

PERFIL N°1: Argiudol típico, familia franca fina, illítica, mésico-térmicoA 0-19 - - - 6.5 1.6 64.8 23.4 24.4 - 27.3 5.9 3.3Bt 19-49 - - - 0.2 6.8 61.6 19.7 30.4 - 29.4 2.1 1.2BC 49’88 - - - 0.8 6.5 70.1 19.3 19.9 - 23.9 - -Ck 88-+ - - 1.5 4.1 11.1 71.7 25.8 8.8 - 21.6 - -PERFIL N°2: Argiudol thapto petrocálcico, arcillosa fina, illítica, mésico-térmicoA 0-20 0.1 0.3 0.1 2.2 5.3 65.1 20.4 27.2 1.3 32.49 4.1 2.4Btl 20-41 0.5 0.6 0.3 1.0 3.5 51.9 18.3 42.3 0.5 32.65 3.1 1.7Bt2 41-60 0.4 0.3 0.3 1.5 4.7 43.6 15.2 47.8 - 41.42 - -2Ck 75-+ 0.8 0.9 0.5 1.2 12.9 63.5 35.6 20.5 0.4 22.4 - -PERFIL N°3: Argiudol cálcico, limosa fina, illítica, mésico-térmicoA 0-18 - - - 4.5 15.9 57.6 20.4 21.9 - 28.2 5.94 3.3Bt 18-40 - - - 2.1 12.0 59.3 21.3 26.7 - 29.5 3.8 2.7BCk 40-63 - - - 1.7 6.9 63.7 22.7 34.9 - 25.5 - -Ck 63-+ - - - 4.2 6.2 67.8 24.5 21.8 - 23.4 - -PERFIL N°4: Paleudol lítico, franca, somera, illítica, mésico-térmicoA 0-19 4.1 19.7 6.2 14.1 6.8 35.5 - 21.7 1.7 24.2 5.7 3.12kml 19-26 1.7 6.9 5.1 7.7 4.8 57.8 - 16.7 0.3 30.5 2.40 1.42k2 26-43 0.7 4.6 3.3 6.7 8.8 59.5 - 16.4 - 33.6 - -PERFIL N°5: Hapludol thapto cálcico, franca fina, calcárea, illítica, mésico-térmicoA 0-21 9.2 10.5 4.2 5.7 6.1 37.3 12.3 23.4 3.0 20.9 4.2 2.5B 21-45 7.0 6.8 3.3 8.6 5.7 40.9 15.4 26.3 2.2 21.7 2.5 1.432BCk 45-70 3,5 2,1 3,9 6,6 4,9 55,8 24,8 23,2 - 33,3 - -2Ck 70-+ 0,3 1,4 0,2 3,1 5,0 68,8 28,7 20,7 - 44,5 - -PERFIL Nº6: Natrudalf mólico, limosa fina, illítica, mésico-térmicoA 0-17 1.1 5.0 1.7 7.6 7.8 60.1 21.9 15.3 0.7 23.8 4.2 2.4Bn1 17-38 - - 0.7 7.0 12.1 45.7 17.6 32.6 - 29.6 2.9 -Bn2 38-53 - - 4.6 3.8 3.8 52.3 25.3 33.1 - 33.1 - -Bn3 53-75 1.9 2.5 1.0 3.6 4.2 63.1 21.3 25.9 - 25.6 - -BC 75-97 - 1.3 1.1 0.7 10.1 64.1 16.7 22.1 - 23.2 - -Ck 97-+ - 4.1 3.0 3.0 4.9 65.7 18.4 17.4 - 22.9 - -PERFIL Nº7: Natrudald glóssico, arcillosa fina, ullítica, mésico-térmicoA 0-18 0.2 0.9 1.5 2.1 7.0 62.2 34.1 26.2 0.1 25.7 3.2 2.3E 18-25 1.2 1.4 1.8 5.3 68.6 35.7 22.4 0.3 23.3 2.2 1.6 0.18EB 25-29 - - - - - - - - - - - -Bn1 29-58 0.1 1.8 0.8 0.2 7.0 39.0 33.1 51.0 0.2 41.4 4.2 1.6Bn2 58-78 0.2 0.8 1.2 1.5 7.0 49.8 13.2 39.5 0.1 32.6 - -BC1 78-97 0.3 0.3 0.4 1.4 8.5 67.9 14.1 21.0 - 21.2 - -Ck 97-+ 0.8 0.9 0.5 1.2 12.9 65.5 17.3 18.2 0.2 20.4 - -PERFIL Nº8: Argiudol lítico, franca gruesa, somera, illítica, mésico-térmicoA 0-22 6.2 11.5 7.6 11.7 7.3 32.3 10.2 23.4 3.1 22.1 5.2 2.8Bt 22-45 4.0 7.4 4.7 13.6 5.5 38.0 12.4 28.8 2.9 23.5 3.0 1.762BC 45-56 8.1 9.6 10.4 13.9 8.8 36.7 - 12.5 7.5 15.3 - -R 56-+ - - - - - - - - - - - -PERFIL Nº9: Calciudol típico, esquelética franca, calcárea, illítica, mésico-térmicoA 0-17 8.1 7.1 6.1 15.1 10.8 33.5 14.2 20.3 4.2 22.9 4.9 2.82ARk 17-27 10.4 10.2 9.3 14.3 14.5 28.0 13.6 13.3 30 17.3 - -3k 27-+ 1.7 6.1 4.2 7.3 5.5 44.4 16.6 18.6 0.4 30.9 - -

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Cationes Cambio cmol/kg-1

N. C/N COCa pH pH pH- Ca++ Mg++ Na+ K+ H+ S T S/T% Na+% % H

2O pasta 1NCIK Int.

1:2.5 1:2.5 %T

0.3 10 - 6.1 6.0 5.0 15.0 0.7 0.3 0.8 3.0 16.8 19.8 85 -0.12 10 - 6.4 6.2 5.4 16.5 1.4 0.4 0.8 1.8 19.1 20.9 91 -- - - 7.2 7.1 6.2 16.3 1.1 0.3 0.6 - 18.3 18.3 100 -- - 9.2 7.9 7.6 7.0 - - 0.5 0.6 - - - - -

0.24 10 - 7.1 6.4 6.1 19.1 0.9 0.4 0.8 1.3 21.5 22.5 96 -0.17 10 - 7.0 6.6 6.2 22.8 1.6 0.4 0.6 2.0 25.4 26.0 93 -- - - 7.1 6.6 6.4 23.3 0.8 0.4 0.6 1.2 25.1 26.0 96 -- - 33.4 8.3 8.0 - - - - - - - - - -

0.26 12.7 0.5 7.6 7.4 7.0 - - 0.3 1.0 - - - - -0.27 10 0.4 7.8 7.4 7.3 - - 0.2 0.5 - - - - -- - 19.8 8.1 7.8 7.7 - - 0.2 0.6 - - - - -- - 14.8 8.4 7.9 7.3 - - - - - - - - -

0.3 10 2.3 7.9 7.6 7.1 - - 0.3 1.1 1.2 - 17.8 - -- - 54.3 8.3 7.9 7.3 - - - - - - - - -- - 47.5 8.4 7.9 7.3 - - - - - - - - -

0.28 8.9 1.3 8.2 7.8 - - - 0.3 1.1 - - 12.8 - -- - 0.7 8.0 7.6 - - - 0.2 1.0 - - 13.3 - -- - 14.1 8.5 7.8 - - - 0.2 1.0 - - 12.5 - -- - 12,6 8,5 7,8 - - - 0,3 1,7 - - 11,4 - -

0.24 10 - 6.9 7.2 6.5 17.8 1.5 0.7 0.5 2.1 20.5 22.6 90 -- - - 8.0 7.8 6.7 20.4 2.4 5.0 0.5 - - 28.3 94 15.6- - 1.2 8.2 7.9 6.9 - - 5.4 0.5 - - 29.3 - 18.4- - - 8.0 7.7 6.9 14.9 1.6 5.4 0.7 - - 22.6 100 23.9- - - 7.9 7.6 6.6 13.2 0.4 5.9 0.7 - - 20.6 100 28.6- - 6.2 8.7 8.0 7.0 - - 4.4 0.7 - - 19.4 - 22.7

0.17 7.6 - 6.7 7.0 6.4 16.9 1.6 0.6 0.6 2.3 19.7 22.0 89 -8.9 - 7.0 7.3 6.8 - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -0.16 10 - 8.1 7.9 6.7 20.2 3.0 4.3 0.3 - 27.6 - 100 15.6- - - 8.1 7.8 6.9 17.0 2.3 4.5 0.3 - 24.1 - 100 18.6- - - - - - - - - - - - - - -- - 7.9 8.5 8.2 - - - 4.4 0.4 - 19.1 - - 23

0.28 10 - 6.2 5.8 5.0 15.6 1.5 0.3 1.1 2.2 18.5 20.7 89 -- - - 6.7 6.0 5.3 16.8 1.6 0.4 1.3 2.2 20.1 22.3 90 -- - - 6.3 5.8 5.1 11.5 0.7 0.3 0.5 1.3 13.0 14.3 90 -- - - - - - - - - - - - - - -

0.28 10 0.7 7.6 7.3 6.8 - - 0.3 1.0 2.5 - 20.8 87 -- - 4.2 8.2 7.8 - - - - - - - - - -- - 19.6 8.5 8.0 - - - - - - - - - -

72 Aníbal Manzur

Figura 1. Ubicación del área de estudioFigure 1. Location of the study area

Tabla 2. Características de los horizontes superficialesTable 2. Superficial horizons characteristics

N° Perfil % M.O. Rel. C/NColor Munsell* % Ca++

%CO CapH H

2O Tipo de

(en húmedo) Int. 1:2.5 humus

1 5.8 19 19YR3/2 76 - 6.1 12 3.8 7 10YR3/3 86 - 6.9 13 5.9 12.7 10YR3/2 - 0.5 7.6 24 5.9 10 10YR2/2 - 2.5 7.9 25 4.2 8.9 10YR2/2 - 1.3 8.2 26 4.1 10 10YR4/2 87 - 6.9 17 2.2 7.6 10YR4/2 86 - 6.7 18 5.2 10 10YR3/2 75 - 6.2 19 4.9 10 10YR2/1 - 0.7 7.6 2

A partir del análisis del color Munselldel suelo y específicamente a partir delaumento en los valores en los grises(value), pueden detectarse condiciones

marcadas de lavado vinculadas a diferen-tes condiciones hidrológicas de los suelos(Hall 1983; Hall y Olson, 1991). El test decomparación de medias (L.S.D., Figura

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Figure 2. Tipos de suelos y morfologías asociadasFigure 2. Soil types and associated morphologies

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CP CD MLAC MLC MLAP MLP MLAD MLD MLB0

10

20

30

40

50

CP CD MLAC MLC MLAP MLP MLAD MLD MLB0

5

10

15

20

CP CD MLAC MLC MLAP MLP MLAD MLD MLB0

10

20

30

40

50

CP CD MLAC MLC MLAP MLP MLAD MLD MLB0

10

20

30

40

50

60

cm

1 8

1 5

1 5

1 5

1 7

1 7

1 3 1 3

1 8

cmEspesor del Horiz . B

pH sub.ApH

Va lo r

Prof . Carbonato de Calcio

Valor del Horiz. A

3) para diferentes situaciones espacialesestá señalando mayores valores (más cla-ros) en sectores del paisaje con flujoshídricos convergentes (pendientes cónca-

Figura 3. Test L.S.D. de comparación de medias. C.P, cimas planas; CD, cimas convexas; MLAC, me-dias lomas altas cóncavas; MLC, medias lomas cóncavas; MLAP, medias lomas altas planas;MLP, medias lomas planas; MLAD, medias lomas altas convexas; MLD, medias lomas con-vexas; MLB, medias lomas bajas. Los números en las columnas representan el n para cadasituación. Los n son iguales para todas las variables

Figure 3. L.S.D. means comparison test: C.P, plane tops; CD, convex tops; MLAC, concave high middleslopes; MLC,concave middle slope; MLAP, plane high middle slopes; MLP, plane middleslopes; MLAD, convex high middle slopes; MLD,convex middle slopes; MLB, low middle slopes.Numbers in column represent the n in each situation.The n is the same for all variables

vas), vinculados a su vez a la presencia desuelos sódicos. En pendientes convexasdonde dominan los humus carbonatadosel value medio es menor (más oscuro).

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PROCESOS DE DESCALCIFICACIÓN -CALCIFICACIÓN

Como característica particular del área sedestaca la presencia en los perfiles desuelos, de horizontes enriquecidos encarbonato de calcio (horizontes cálcicosy/o petrocálcicos, perfiles 2, 3, 4, 5, 9;Tabla 1).

Tanto la morfología como la profun-didad a la que se encuentra el CaCO

3

presentan una estrecha relación con lasvariables espaciales forma de la pendien-te y posición (Figura 3). Se encuentra amenor profundidad en cimas y pendien-tes convexas y en posición de media lomaalta u hombro sobre pendientes planas.Igualmente el pH del horizonte subsuper-ficial presenta en estos sectores los mayo-res valores por la influencia del CaCO

3

(Figura 3).

En cuanto a la morfología, sobre pen-dientes de forma convexas, los horizon-tes cálcicos son de tipo pulverulentos ochalky, (Esteban y Klappa, 1983). Lascaracterísticas granulométricas y minera-lógicas de la matriz de estos niveles sonsimilares a los sedimentos loéssicos delos suelos mayoritarios del área de edadPleistoceno Superior - Holoceno inferior(Manzur 1995, 1996).

La acumulación de carbonato en loshorizontes enriquecidos en Ca++ , habríacomenzado en períodos húmedos poste-riores, posiblemente a partir del Hypsither-mal u Optimun Climaticum del Holocenoinferior a medio. Por otra parte la presen-cia de líneas de rodados en algunos perfi-les (perfil 9) y los cambios abruptos en lagranulometría con respecto a los horizon-tes superficial (perfil 5, Tabla 1), permi-

ten considerar a estos niveles comodiscontinuidades litológicas.

En pendientes cóncavas y cimas pla-nas o muy suavemente convexas los hori-zontes cálcicos alcanzan hasta un 15% decarbonato y la potencia edáfica por enci-ma de ellos entre 80 y 100 cm.

Por último sobre cimas convexas seencuentran las acumulaciones de mayordesarrollo, (perfil 4; Tabla 1; Figura 2). Elnivel superior es una costra litificada ohardpan (Esteban y Klappa, 1983) deespesor promedio de 10 cm y máximo de15 cm, y hasta un 80% de CaCO

3. La

estructura predominantes es brechosa,observándose además de manera subor-dinada estructuras laminar, maciza yconcrecional. A este nivel se le asigna ungrado evolutivo IV (Machette, 1985). Lamicrita es el componente petrográficodominante observado, y además abun-dantes litoclastos y ooides. La micro-estructura predominantes es brechosa.

El origen del CaCO3 en un aspecto

muy discutido. Dadas las característicasestructurales del área (una pampa de altu-ra) y su posición elevada y aislada sedescarta cualquier aporte sedimentarioque no sea eólico. Por otra parte la com-posición química del basamento cristali-no, salvo niveles localizados de mármo-les y rocas básicas, presenta bajos tenoresde calcio por lo que también se descartaun aporte mayoritario de Ca++ a partir dela meteorización de minerales de basa-mento cristalino.

Dado el carácter loéssico de los sedi-mentos superficiales del área, se conside-ra una génesis similar para la mayor pro-porción de Ca presente en los nivelescálcicos.

76 Aníbal Manzur

La disolución del carbonato de calciopresente en los sedimentos como bicar-bonato se produce por el aumento de lapresión de CO

2, provocado por la intensa

actividad biológica del suelo (respira-ción). Se genera la reacción reversible:

H20 + CO

2 + CaCO

3 <==>Ca++ + 2HCO-3

(Boggs, 1987).

Es interesante destacar que al menosde cada 2 moléculas de CO

2 presentes en

los calcretes, una proviene indirectamen-te de la atmósfera a través de la actividadorgánica. Si bien hay un lavado inicial apartir de la actividad pedogenética, labaja permeabilidad del sustrato (basa-mento cristalino) favorece la formaciónde niveles freáticos estacionales, por loque a partir de la desecación de estosniveles se produce la precipitación de loscarbonatos.

Al considerar el alto porcentaje decarbonato de los niveles de hardpan comoprocedentes mayoritariamente a partir dellavado de los sedimentos suprayacentes,permitiría además suponer para conteni-dos de carbonato medios y bajos de lossedimentos originales, procesos cíclicosde depositación, pedogénesis, erosión,asociados a la alternancia climática delCuaternario superior, (Buschiazzo, 1990).El alto grado de desarrollo de los hardpanindicaría que su formación habría comen-zado al menos durante el Pleistoceno su-perior.

PROCESO DE ILLIMERIZACIÓN

Es otro de los procesos destacados en lossuelos dominantes del área; se evidenciaa través de la clara presencia de cutanes

arcillo-húmicos y arcillosos. La existen-cia en el área de un clima templado húme-do con estaciones contrastadas, materia-les parentales limosos y un humus tipomull son condiciones que favorecen am-pliamente la illimerización (Duchaufour,1984, Dorronsoro y Aguilar, 1988). Elrelieve influye directamente sobre el com-portamiento del agua y por lo tanto sobrela dinámica del proceso.

En presencia de carbonatos libres ellavado es prácticamente nulo, debido aque las arcillas permanecen inmovilizadasen el interior de agregados muy estables.Esto justifica el menor espesor medio(Figura 3) evidenciado en los horizontesB en sectores donde el carbonato de cal-cio (o niveles de calcretes) se encuentranmás cerca de la superficie (pendientesconvexas). Los mayores incrementos dearcilla en los horizontes iluviales se pre-sentan en los perfiles 2 y 7 (Tabla 3): en elperfil 2 el horizonte Bt2 (48% de arcilla)se encuentra inmediatamente por encimade un horizonte petrocálcico; el significa-tivo incremento de arcilla se asocia acondiciones de baja permeabilidad delhorizonte petrocálcico lo que impide lamigración profunda de las arcillas. En elperfil 7 en cambio el alto porcentaje de

Tabla 3. Relaciones de arcilla entre horizontesTable 3. Clay content relationship among horizons

Perfil B/A B/C

Perfil N° 1 1.25 1.73Perfil N° 2 1.50 2.38Perfil N° 3 1.22 1.22Perfil N° 5 1.17 1.31Perfil N° 6 2.32 2.50Perfil N° 7 1.55 1.90Perfil N° 8 1.23 -

77MULTEQUINA 6: 67-83, 1997

arcillas del horizonte Bn1 (51%) se vin-cula directamente a la condición alcalino-sódica de dicho horizonte (Panigatti,1981). Esto por otro lado favorece ellavado de los horizontes superficiales (pro-ceso de leucinización).

Es importante destacar que la hetero-geneidad granulométrica de los materia-les parentales en el área es alta por lo queno es sencillo realizar balances ajustadosde ganancias o pérdidas de arcillas conrespecto al material originario. Los hori-zontes iluviales con mayor porcentaje dearcillas se encuentran en pendientes cón-cavas, debiéndose considerar la inciden-cia del aporte de coloides desde los secto-res más elevados en el relieve.

PROCESO DE ALCALINIZACIÓN

Se presentan en la región suelos con hori-zontes B con un alto porcentaje de sodiointercambiable (>15%) y estructuracolumnar (perfiles 6 y 7, Tabla 1; Figura2). Estos suelos se ubican de maneramayoritaria en pendientes cóncavas y enmenor medida sobre pendientes planas(Figura 2). El análisis del extracto desaturación del horizonte Bn1 del perfil 7señala un amplio predominio del catión

Na+ y de los aniones CO3— y HCO

3- con

muy escasa presencia de cloruros ysulfatos (Tabla 4).

Se considera que el Na+ de cambio esun producto de alteración de los compo-nentes minerales del suelo. La mineralogíade arenas del perfil 6 refleja un ampliopredominio de plagioclasas (anortita 30-35) y feldespatos alcalinos, con marcadossignos de alteración, lo que confirmaría elaporte del Na+ (Manzur, 1996). De acuer-do a Dever (1988) aproximadamente un80% de los productos de alteración por laacción del CO

2 presentes en aguas

meteóricas estacionales, proviene de lasplagioclasas. Los silicatos anhidros comolos feldespatos, se convierten a silicatoshidrolizados como las micas y mineralesde arcillas, liberando iones Ca++ y Na+ a lasolución:

(Ca, Na) Al2 Si

2O

38 + nH

2O ————

Al2Si

2O

5 (OH)

4 + Ca2+ + Na+ + 2(OH)-(ac)

(Barth, 1969)

El origen del CO3— y HCO

3- está vin-

culado a la intensa actividad orgánica de

Tabla 4. Extracto de saturación del horizonte Bn1

,del perfil Nº 7, (relación suelo/agua: 1:5)Table 4. Saturation extract of the B

n1 horizon on

profil Nº 7, (soil/water relationship 1:5)

Cationes (meq./l) Aniones (m.e.q./l)

Ca++ 0.28 Cl- 0.06Mg++ 0.28 SO

4-- 0.21

Na++ 2.99 CO3-- -

K+ 0.19 CO3H- 3.50

Total 3.74 Total 3.77

Cond. 2180 umhosR.A.S 5.4

Figura 4. Movilidad relativa de los iones Ca++ yNa+

Figure 4. Relative mobility of Ca++and Na+ ions

78 Aníbal Manzur

los suelos. Por otra parte, debido a que lasconcentraciones de CO

3— y HCO

3- se

incrementan en la solución durante laevaporación, el Ca++ y Mg++ precipitancomo carbonatos debido a su menorsolubilidad y el Na+ y K+ se acumulan enla solución ascendiendo por capilaridad;esto produce como resultado un incre-mento en el RAS (Rengasamy y Olson,1991).

Hay que tener en cuenta además nosolo un ascenso vertical de los iones, sinouna evolución lateral o catena geoquímica(Duchaufour, 1984). En las pendientes elCa++ y Mg++ precipitan en las partes altasdebido a su menor solubilidad mientrasque el Na+ migra hacia las partes medias ybajas. Este aspecto se manifiesta clara-mente en el área a partir de la presencia desuelos con horizontes cálcicos principal-mente en posiciones de cimas convexas ymedias lomas altas en pendientes planas,mientras que los suelos sódicos se en-cuentran mayoritariamente en pendientescóncavas. Se considera que la mayor par-te de los suelos sódicos en el área evolu-cionan a partir de esta última situación.

El menor porcentaje de sodio de inter-cambio del horizonte Bn

1 del perfil 6 con

respecto a los horizontes subsuperficiales,está indicando probablemente un procesode degradación de las característicassódicas o solodización incipiente. En laparte superior de las columnas se observaun color 10YR 6/2 en seco, evidenciandola degradación del horizonte nátrico porla dispersión de los coloides. Esto puedeprovocar que en situaciones de pendien-tes se produzca un lavado sucesivo delhorizonte sódico, llegando a producirseerosión en túnel, (Jones, 1981; Rengasamy

y Olson, 1991), el cual es un procesocomún en el área. Debido a este aspecto,la alcalinización puede considerarse comoun proceso de degradación de suelos, loscuales se desarrollan en los puntos si-guientes.

PROCESOS DE DEGRADACIÓN

DE SUELOS

Dentro de estos procesos se incluyen to-dos aquellos que llevan a una simplifica-ción del perfil del suelo. Hole (1961) yJohnson et al. (1987) señalan que laspedoturbaciones proisotrópicas incluyentodos aquellos procesos que mezclan odestruyen horizontes, subhorizontes oestratos genéticos en suelos o impiden suformación, tales como movimientos enmasa o creep; erosión subsuperficial(tubificación); erosión superficial y pro-cesos de faunaturbación, entre otros.

PROCESOS DE TUBIFICACIÓN YREMOCIÓN EN MASA

Aproximadamente un 5% del área totalestá afectada por cárcavas. Estas cárcavasson poco profundas y extendidas lateral-mente y se encuentran localizadas princi-palmente sobre pendientes cóncavas yplanas. Los procesos se manifiestan su-perficialmente de la siguiente manera :

i) manifestación incipiente: como ras-gos superficiales incipientes se observanlíneas en el paisaje con cambios notablesen la vegetación; en pendientes cóncavasestas líneas confluyen formando un pa-trón subparalelo y sobre pendientes pla-nas suelen observarse con formas de cuñao herradura (Figura 5a).

79MULTEQUINA 6: 67-83, 1997

Figura 5. Manifestación superficial de los procesos de tubificación y remoción en masa. (ver explicaciónen el texto)

Figure 5. Superficial evidences ot piping and mass wasting processes (see explication in the text)

ii) como característica de evoluciónposterior se observan subsidencias de pocoespesor a partir del deterioro de las condi-ciones físicas del suelo, lo que favorece laacción de la erosión superficial, produ-ciéndose surcos (Figura 5b).

iii) A partir de la formación de surcosprofundos, se produce un retroceso decabeceras por remoción en masa y unaprofundización debido a erosión superfi-cial (Figura 5c), lo que provoca la exis-tencia de grandes cárcavas (Figura 5d).

Por otra parte los suelos de los secto-res afectados se caracterizan por la pre-

sencia de horizontes con altos valores deNa de intercambio y/o ricos en arcillas.

El proceso de tubificación ha sidoampliamente estudiado y hay reportes desu existencia en un amplio espectro decondiciones ambientales y edáficas. Ensuelos con propensión a fracturarse,(argílicos o nátricos) y condiciones limi-tadas de drenaje, se puede producir ero-sión en el sentido del gradiente hidráuli-co. La presencia de altos porcentajes deNa+ de intercambio, en sedimentos limo-sos, genera condiciones de dispersión loque provoca que en situaciones de pen-

a. b.

c. d.

80 Aníbal Manzur

dientes se produzca un lavado sucesivodel horizonte B sódico, llegando a produ-cirse erosión en túnel (Jones, 1981;Rengasamy y Olson, 1991). Por otra par-te, la presencia de cárcavas incide en granmedida en la evolución de los procesos detubificación, debido a que, la concentra-ción del flujo en un punto sobre las pare-des expuestas incrementa la concentra-ción hídrica, promoviendo un mayordesarrollo del túnel y facilitando la for-mación de otros. La posición y forma delpaisaje, ha sido reportada, como un factorfuertemente condicionante debido a sucontrol sobre la dinámica hídrica (Jones,1981).

Los horizontes arcillosos durante losperíodos húmedos, pueden pasar de unestado sólido a un estado plástico. Ensituación de gradientes elevados, se pro-duce un lento deslizamiento hasta provo-car un corte o rotura usualmente en formade medias lunas. De acuerdo a Derrau(1966), esta evolución es frecuente envertientes margosas, dominadas por unacornisa calcárea. Estas condiciones pue-den equipararse a las del área de estudiodebido a la presencia tanto del basamentocomo de horizontes cálcicos y petro-cálcicos los cuales presentan muy bajonivel de infiltración favoreciendo la satu-ración de los niveles superiores.

Surge como evidencia que los proce-sos de degradación de suelos en el áreason una respuesta en parte a un gradoevolutivo del sistema. Esto puede ser con-siderado como un fenómeno de evoluciónregresiva de los suelos (Johnson yWatson-Stegner, 1987).

ACCIÓN DE LA FAUNA

El proceso de faunaturbación es signifi-cativo en el área, debido al comporta-miento de las vizcachas. Al escarbar pararealizar sus madrigueras remueven elsustrato provocando una mezcla del suelocon los niveles cálcicos. Los huecos delas madrigueras favorecen el aumento delgradiente hidráulico y por la tanto la ac-ción del proceso de tubificación.

EROSIÓN SUPERFICIAL

Los suelos del área son susceptibles a laerosión hídrica. Los materiales parentalesloéssicos, los elevados gradientes y elclima favorecen la presencia de procesoserosivos hídricos superficiales (erosiónlaminar y lineal), frente a situaciones depérdida de la cubierta vegetal, principal-mente vinculado al uso agrícola de lossuelos, o por condiciones de sobre-pastoreo.

CONSIDERACIONES GENERALES YCONCLUSIONES

En el área de estudio los procesos deevolución y de degradación de suelospresentan una estrecha relación en fun-ción de los factores geomórficos forma yposición en la pendiente. Estos factoresinciden sobre la dinámica natural del agua(y por ende en el balance hídrico de lossuelos) favoreciendo la existencia de di-ferentes tipos de flujos hídricos tanto deforma superficial como subsuperficial(Figura 2).

Sobre cimas convexas la característi-ca particular en los perfiles de suelos es la

81MULTEQUINA 6: 67-83, 1997

presencia de horizontes cálcicos litificados(calcretes). Los niveles de mayor desa-rrollo, incluirían más de un ciclopedogenético en su génesis, vinculados ala alternancia climática del PleistocenoSuperior y Holoceno. Una condición si-milar se señaló para los horizontes cálci-cos o niveles pulverulentos de los suelosde pendientes convexas, consideradoscomo discontinuidades litológicas. Posi-blemente estos suelos bajo la condiciónclimática actual y sin presión de uso, nose encuentren muy lejos de un estadotermodinámico estacionario (Smeck etal., 1983). Si bien el clima actual favorecela descarbonatación de los suelos, losfenómenos de ascenso vertical de carbo-nato por la actividad orgánica posible-mente la equilibren. A esto se suma la altaestabilidad y lenta evolución de los com-puestos húmicos presentes (mull carbona-tados).

Sobre cimas y pendientes planas lossuelos son profundos presentando hori-zontes iluviales espesos. Los horizontessuperficiales presentan humus tipo mullsin carbonatos libres. Se considera que elsistema suelo se encuentra en estos secto-res bajo condiciones de evolución pro-gresiva «P» (Johnson y Watson Stegner,1987).

Sobre pendientes cóncavas se destacala presencia del proceso de alcalinización.El Na+ es un producto de alteración de lasplagioclasas (anortita 30-35) mientras quelos aniones CO

32- y HCO- están asociados

a la intensa actividad orgánica de lossuelos. El Na+ ha tenido tanto una fluctua-ción vertical con máximo ascenso en elperfil del suelo en las estaciones secas,como una movilidad lateral o catena

geoquímica. La presencia de horizontescon altos porcentajes de Na+ de cambio yarcillas favorece la acción de los procesosde tubificación y remoción en masa. Des-de un punto de vista termodinámico(Smeck et al., 1983, Ibañez et al., 1991)puede considerarse que el sistema ha au-mentado su organización (pedogénesisprogresiva), hasta un punto de evolucióndonde las condiciones de alcalinidad yplasticidad de los horizontes, favorecenla acción del proceso de tubificación(pedogénesis regresiva). Esto genera unamarcada disminución de la organizacióndel sistema, o en otras palabras, un fuerteaumento de la entropía. Por último, laestabilización de las cárcavas por la vege-tación, está señalando un nuevo ciclo deorganización del sistema suelo.

Si bien los suelos son susceptibles a laerosión hídrica bajo condiciones de pér-dida de cubierta vegetal, la acciónantrópica incide sobre un medio extrema-damente frágil pero que lejos de ser ho-mogéneo presenta una gran variedad deprocesos. Naturalmente el sistema tiendeen algunos sectores hacia la organizacióno evolución y en otros simultáneamentese producen procesos de degradación.

AGRADECIMIENTOS

A los Geólogos Jorge Sanabria, AgustínBalbis, Andrea Pasquini, GracielaArgüello, Gabriela Sacchi y Héctor Espil,con quienes aprendí a comprender el uni-verso de los suelos.

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