Procesos formadores

Formación de suelosFormación de suelos

FundamentosFundamentos

• Modelo de Jenny de formación del suelo:– S F (cl, p, o, r, t)

– Donde:• cl = Clima• p = Material de partida• o = Organismos• r = Relieve / Topografía• t = Tiempo

Formación de suelos: enfoques conceptuales

Formación de suelos: enfoques conceptuales

• Enfoque basado en los factores formadores– Material parental, clima, geomorfología, vegetación y

tiempo.– Metodología tipo “caja negra” (input y output).– Si a la geomorfología se le da un papel especial:

enfoque basado en las relaciones suelo-paisaje.

• Enfoque basado en los procesos formadores– Metodología de “caja gris” y “caja blanca”.

Aproximaciones a la formación de suelosAproximaciones a la formación de suelos

• Factores formadores (Dokuchaev, Jenny)

Establece relaciones, generalmente estadísticas, entre los factores de formación del suelo y sus propiedades.

Pros: sencillez

Cons: relaciones de carácter local, relaciones input-output sin análisis de procesos y transformaciones, empírico

Factores formadoresFactores formadores

• Procesos formadores (Simonson)

Aproximaciones a la formación de suelosAproximaciones a la formación de suelos

Estudia los procesos de formación del suelo, es decir, las causas de las transformaciones que ocurren a lo

largo del tiempo

Procesos específicos: disolución, hidratación, hidrólisis, carbonatación, oxidación-reducción

Procesos compuestos: gleificación, podsolización, sodificación, salinización

Procesos formadoresProcesos formadores

• La génesis de los suelos resulta de 4 procesos generales:

• 1. GANANCIAS

• 2. PÉRDIDAS

• 3. TRANSFERENCIAS

• 4. TRANSFORMACIONES

• Los cuatro actúan en todos los suelos y solamente difieren en sus velocidades e intensidades.

Procesos formadoresProcesos formadores

Tipos de procesosTipos de procesos

Los procesos formadores se pueden subdividir en dos grupos:

Procesos básicos:– transformaciones minerales (TF)

– eluviación-iluviación (TL)

– lixiviado (P)

– edafoturbación (TL)

– acumulación de materia orgánica (A+TF)

Procesos compuestos: resultan de la actuación, simultánea o en cadena, de varios procesos básicos.

Tipos de procesosTipos de procesos

También se pueden agrupar atendiendo a si crean o

destruyen horizontes:

Procesos de haploidización: destruyen los horizontes

por mezcla vertical de los materiales del suelo (TL).

Procesos de horizonación: son los responsables de la

formación de horizontes edáficos (TL+TF).

AdicionesAdiciones

• Agua (superficial y subterránea).

• Material disuelto y en suspensión en el agua.

• Sólidos transportados por el viento.

• Gases de la atmósfera.

• Energía del Sol.

• Carbono orgánico de las plantas derivado de las raíces.

• Carbono orgánico sintetizado por bacterias.

• Nitrógeno orgánico sintetizado por bacterias fijadoras de N.

• Restos de plantas y animales.

PérdidasPérdidas

• Material superficial por acción eólica.

• Material eliminado por erosión.

• Lixiviado de material disuelto (por la parte inferior).

• Absorción de nutrientes por las plantas.

• CO2 producido por plantas, animales y microbios.

• Gases producidos por bacterias desnitrificantes.

• Gases, como el metano, producidos por bacterias

anaerobias.

TranslocacionesTranslocaciones

• Animales (faunaturbación).

• Caída de árboles (floraturbación).

• Expansión y secado de suelos con arcillas

esmectíticas (argiloturbación).

• Hielo-deshielo (crioturbación).

• Terremotos (sismoturbación).

Edafoturbación

Translocaciones por mezcla del material de diferentes horizontes (haploidización)

FaunaturbaciónFaunaturbación

ArgiloturbaciónArgiloturbación

TranslocacionesTranslocaciones

• Gradientes en el potencial hidráulico y en

la concentración de solutos en los poros

del suelo.

• Se pueden mover verticalmente (hacia

arriba y hacia abajo): minerales solubles,

coloides, compuestos orgánicos en

respuesta a movimientos del agua.

• La actividad biológica también puede

provocar gradientes de composición.

Translocaciones que conducen a la formación de diferentes horizontes (horizonación)

HorizonaciónHorizonación

• En los procesos de translocaciónse distinguen dos fases distintas: – una inicial de movilización,

transporte y pérdida de materiales que se llama eluviación (en los horizontes superiores, sobre todo en los horizontes E, pero también en los A)

– un segundo proceso que representa la inmovilización y acumulación, o sea de ganancia o enriquecimiento de sustancias que se llama iluviación (se forman los horizontes subsuperficiales, horizontes B)

El agua es el principal vehículo de las translocaciones

TransformacionesTransformaciones

• Los componentes del suelo son transformados por reacciones químicas.

• Los compuestos orgánicos se descomponen, algunos minerales se disuelven, otros precipitan, otros se forman a partir de minerales primarios.

• Estas transformaciones dan lugar a la estructura del suelo, cambios de color y la formación de horizontes.

Procesos compuestosProcesos compuestos

ArgiluviaciónArgiluviación

Proceso por el cual las arcillas se mueven

como una suspensión coloidal desde los

horizontes superiores (eluviales) hacia

los inferiores (iluviales), donde son

redepositadas.

• La argiluviación es la responsable de la

formación de los horizontes argílicos (=

Bt), una de cuyas características es la

presencia de recubrimientos de arcillas.

• Es el proceso predominante en los

Ultisoles y los Alfisoles, Argids y en los

grandes grupos Argi- de los Mollisoles.

Revestimientos de arcillaRevestimientos de arcilla

Revestimientos de arcilla=cutanes=argilanes=clay-skins

Formación de los recubrimientos de arcillasFormación de los recubrimientos de arcillas

CalcificaciónCalcificación

• Proceso por el cual se acumula carbonato cálcico en el perfil de un suelo.

• Se produce en climas áridos y semiáridos, donde la evapotranspiración supera a la precipitación y

el lixiviado es mínimo.

• Los suelos afectados por calcificación se agrupan en los Calcid (Aridisoles) y en los grandes grupos Calci- de Inceptisoles (e.g. Calcixerept), Mollisoles (e.g. Calcixeroll), Vertisoles (e.g.

Calciustert).

Procesos opuesto: descalcificación

(descarbonatación). Suelen actuar conjuntamente

CalcificaciónCalcificación

Los suelos que sufren un proceso de calcificación suelen tener un

horizonte cálcico o petrocálcico (con cementación contínua)

CalcificaciónCalcificación• Los carbonatos se localizan en grietas y poros del suelo, también en nódulos blandos pulverulentos y de borde

difuso, es decir, que se integran paulatinamente en el suelo, y la existencia de revestimientos en los

agregados, así como otras veces localizadas en la parte inferior de las gravas.

GypsificaciónGypsificación

• Proceso por el cual se acumula yeso en el perfil de un

suelo. Es un proceso menos general que la calcificación.

• Se produce en climas áridos. Los suelos afectados por

gypsificación se agrupan en los Gypsid (Aridisoles) y en

los Grupos con el elemento formdor Gypsi-.

• Se distinguen por la presencia de un horizonte gypsico

(=By o Cy) o petrogypsico (=Bym o Cym).

Salinización y sodificaciónSalinización y sodificación

• Salinización: enriquecimiento superficial en sales más solubles que el yeso (sobre todo cloruros y sulfatos de sodio y magnesio)(TL).

Proceso contrario: desalinización.

• Sodificación (=solonización): enriquecimiento en sodio intercambiable (TF). Suele ir acompañado de iluviación de arcillas, ya que el sodio favorece su dispersión.

Proceso contrario: solodización.

Climas propicios para la salinización y sodificaciónClimas propicios para la salinización y sodificación

Secuencia de salinización-solonización-solodizaciónSecuencia de salinización-solonización-solodización

SodificaciónSodificación

FerralitizaciónFerralitización

Es la formación de un suelo por pérdida neta de sílice, formación de caolinita y acumulación de óxidos, hidróxidos y oxi-hidróxidos de hierro y aluminio (principalmente hematites, goetita y gibsita).

Es un proceso exclusivo de regiones tropicales húmedas.

Da lugar a suelos potentes de tipo Oxisol.

Otros términos que se usan en relación con la formación de horizontes óxicos y Oxisoles:

– Lateritización (de laterita)

– Laterización (de laterita)

– Latosolización (de Latosol)

– Ferritización (de hierro)

– Alitización (de aluminio)

– Desilificación (de sílice)


Los óxidos de Fe y Al iluviados forman un horizonte B óxico (Box). Para ser calificado como óxico, debe tener:

• al menos 30 cm de espesor, y

• una textura franca arenosa o más fina, y

• <10% de minerales meteorizables, y

• un límite sup. difuso, y

• una CIC muy baja.


PodzolizaciónPodzolización

La podzolización da lugar a suelos con buen desarrollo de horizontes y con predominio de vegetación acidificante (como el brezo o las coníferas). Este proceso no se da si hay carbonatos en el suelo.

Son mayoritarios en las zonas frías y húmedas de la Tierra, como los bosques boreales de Canadá y Rusia (taiga).

Da lugar a los Spodosoles (entre otros).

La teoría más aceptada para la podzolización es la

denominada teoría del fulvato:

Los ácidos fúlvicos disuelven el hierro y el aluminio en la

parte superior del suelo y forman complejos organo-

minerales solubles (quelatos) que son translocados

(queluviación).

Los complejos precipitan a la profundidad a la que se satura

el ligando orgánico (todas las sedes de adsorción ocupadas

por hierro o aluminio) o cuando éste se descompone por

acción microbiana.


SulfidizaciónSulfidizaciónSulfidización: acumulación de sulfuros (normalmente de hierro) en un

suelo.

SulfurizaciónSulfurización

Sulfurización: oxidación de los sulfuros de

un suelo para dar sulfatos de hierro y un

pH muy bajo (ácido sulfúrico). Es un

proceso que se da de forma natural en

suelos costeros con sulfuros sometidos a

oxidación y, sobre todo, por intervención

humana (lavado ácido de minas).

GleificaciónGleificación

• Este proceso se invoca para explicar ciertas

características de los suelos, sobre todo los colores

verdosos y grises y los moteados como consecuencia de

la eliminación del hierro en forma reducida asociada con

la hidromorfía.

• Sólo ocurre en suelos saturados todo o gran parte del

año (condiciones anaerobias).

• Se agrupan en los subórdenes Aqu- de todos los

órdenes menos Aridisoles.

Se reconocen dos tipos de suelos afectados por hidromorfía:

• Los suelos gley, saturados por agua subterránea (color

gris). Gran grupo Endo- de ST (e.g. Endoaquoll).

• Los suelos pseudo-gley, saturados en superficie por agua

de lluvia o escorrentía. Suelen presentar moteados ya que no

todo el hierro ha sido reducido a Fe2+. Gran grupo Epi- de ST

(e.g. Epiaquoll).

EmpardecimientoEmpardecimientoRepresenta la coloración parda que aparece en el suelo como consecuencia de la

alteración de los minerales primitivos que liberan importantes cantidades de hierro. Se forman hidróxidos férricos más o menos hidratados y parcialmente cristalinos. Estos geles se unen a las arcillas (directamente o a través del humus) formando unos compuestos (a veces complejos organominerales) de color pardo. Es el proceso característico de las regiones templadas húmedas, y se pone claramente de manifiesto en el paisaje de estas regiones.

RubefacciónRubefacción• Es un proceso ampliamente representado en las regiones de climas cálidos y templados, con

un período de larga e intensa sequía. En estas condiciones los compuestos de hierro producidos como consecuencia de la alteración mineral, sufren una deshidratación total, cristalizando en forma de óxidos, tipo hematites. La hematites presenta un color rojo vivo,que impregna el perfil, apareciendo la coloración típica de este proceso. Es pues, totalmente imprescindible para que se desarrolle este proceso, la existencia de una estación lo suficientemente seca como para producir la deshidratación de los compuestos de hierro

FersialitizaciónFersialitización• Es el proceso de formación de silicatos de la arcilla (compuestos de hierro, sílice y aluminio, de ahí el nombre

de este proceso). Si recordamos el cambio de una roca a suelo, observaremos como ese cambio conlleva una disminución del tamaño de las partículas constituyentes. Esto se puede poner claramente de manifiesto en el análisis mecánico de un suelo suficientemente evolucionado. Muy frecuentemente el suelo contiene una mayor cantidad de arcilla que la roca. Si analizamos la mineralogía de esta arcilla y observamos la presencia progresiva de minerales que no existen en la roca madre y que van siendo más abundantes conforme los horizontes van siendo más evolucionados, podremos demostrar el desarrollo de este proceso de fersialitizacióntan frecuente en muchos suelos.

Procesos relacionados con la materia orgánicaProcesos relacionados con la materia orgánica

• Humificación: transformación de los

restos vegetales y animales en humus

(TF+A).

• Mineralización: formación de

compuestos oxidados por descomposición

de la materia orgánica (TF+P).

• Melanización: oscurecimiento de un horizonte mineral por mezcla con materia orgánica (TL)

CementaciónCementación

En ocasiones, al acumularse los materiales en un horizonte,

sobre todo cuando lo hacen en gran cantidad, originan un cemento

que engloba a los demás materiales del suelo produciendo el

endurecimiento del horizonte. Se forma lo que se llaman costras.

Frecuentemente el agente de encostramiento son los carbonatos

(horizonte petrocálcico), pero también el yeso (horizonte

petrogípsico), y en ocasiones sílice (duripán) o compuestos de

hierro (horizonte petroférrico).

duripán

FragipánFragipán

• Un fragipán es un horizonte subsuperficial de textura media, a veces arenosa, con elevada densidad aparente en relación con los horizontes que lo rodean. Duro y compacto en seco, frágil en húmedo.

PlácicoPlácico

• Es un horizonte subsuperficial de

color negro o rojizo oscuro. Está

fuertemente cementado por la

presencia de óxidos de hierro,

materia orgánica y/o manganeso.

Formado por la acumulación de

agua en la parte superior del

perfil, en cuyo caso Fe y Mn se

reducen y disuelven.

Posteriormente se oxidan,

precipitando, en la parte inferior

del perfil

FerrolisisFerrolisis

Se produce en suelos en condiciones hidromorfas, e implica la destrucción de silicatos bajo condiciones alternantes de oxidación-reducción, que conlleva una acidificación y destrucción de arcillas.

Plintita o lateritaPlintita o laterita

Material fuertemente meteorizado, arcilloso, rico en óxidos secundarios de hierro y aluminio o de ambos. Sin materia orgánica, cationes básicos o silicatos (excepto cuarzo y caolinita). Puede endurecerse irreversiblemente tras ciclos de humectación y secado por la cristalización de los óxidos de hierro.

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