TEMA 4- METEORIZACIÓN E SOLOS

1. Introdución

O solo é a fina capa de material fértil que recubre a superficie da Terra.

Desde o punto de vista científico o solo constitúe o obxecto de estudo da Edafoloxía, a cal defíneo como "ente

natural organizado e independente, cuns constituintes, propiedades e xénese que son o resultado da actuación dunha serie

de factores activos (clima, organismos, relevo e tempo) sobre un material pasivo (a roca nai)".

2. Formación (Meteorización física e química)

O solo procede da roca nai, a cal altérase pola acción dos factores ambientais e na súa formación desenvólvense

unha serie de procesos que transforman o material orixinal ata darlle unha morfoloxía e propiedades propias. A

intensidade dos cambios que se desenvolven no paso de roca a chan podemos intuílos si comparamos a morfoloxía dunha

roca granítica e do chan que a partir dela fórmase.

Pode definirse meteorización como a alteración que sofren as rocas da superficie terrestre por acción dos axentes

atmosféricos (auga, dióxido de carbono, osíxeno) e dos seres vivos. Unha segunda definición sería “Alteración que

experimentan as rocas como resposta ás condicións termodinámicas e químicas da superficie, distintas ás da formación”

2.1 Meteorización mecánica ou física.

Enténdese por meteorización mecánica calquera proceso que conduza á disgregación, rotura e fragmentación en grans

máis pequenos. Existen cinco tipos básicos de meteorización mecánica:

a) Crioclastia.

A auga penetra nas grietas ou fisuras das rocas. Ao conxelarse aumenta o seu volume e a grieta vese sometida a tensións

que acaba por agrandala. A presión pode alcanzar ata 200 atmosferas. É un mecanismo moi activo en zonas de forte

oscilación térmica día-noite ou verán-inverno.

b) Termoclastia.

A insolación diurna e o enfriamiento nocturno das rocas da superficie poden provocar nelas fenómenos de dilatación e

contracción capaces de desencadear o resquebrajamiento e rotura do terreo. Neste proceso colabora a pequena

conductividad térmica das rocas e a diferente absorción calorífica dos distintos minerales constituyentes. Estes fenómenos

son máis eficaces nas rexións desérticas, onde as oscilaciones térmicas diarias son moi acusadas e ademais non existe

cobertera vegetal que protexa ás rocas da insolación.

c) Haloclastia.

É a fragmentación das rocas

debida á cristalización de sales

nos poros e fisuras. Estes sales

son aportadas polas augas

superficiais ou subterráneas e

pode someter ás rocas unha

disgregación granular. A máxima

expresión deste fenómeno

prodúcese nos desertos litorales.

d) Laxamento por descompresión.

É o proceso que afecta a moitas rocas e que desemboca na súa separación en planos paralelos entre si e coa superficie, moi

similares ao diaclasado de orixe tectónico. É debido a unha perda de presión confinante debido ao desmantelamento

erosivo das rocas supraxacente.

e) Acción mecánica dos seres vivos.

A vexetación exerce un papel de retención, protexendo ás rocas da

erosión e do arrastre por augas superficiais. Pero xunto a este feito, as

raíces son capaces de abrir e ampliar grietas preexistentes das rocas,

colaborando na seu desgaxamento e separación en bloques, mediante

apalancamento en cuña a medida que se produce o crecemento da

raíz. Ata animais como formigas e termitas disgregan enormes

cantidades de roca ao excavar os seus niños.

2.2- Meteorización química.

A composición dos minerais que constitúen as rocas é moi importante para determinar a súa susceptibilidade á alteración.

Así, determinados minerais (olivino, piroxeno) cambian rápidamente de composición en superficie polo ataque químico da

auga ou do osíxeno. Outros en cambio, resisten moito mellor esta alteración e prácticamente son estables (seixo) Deste

xeito as rocas non só serán disgregadas, senón que tamén modificarán a súa composición. A porosidade e permeabilidade

será tamén determinante na rapidez coa que actúe a meteorización química. Existen cinco tipos desta clase de

meteorización.

a) Oxidación.

Unha sustancia común e abundantemente disolta nas augas superficiais é o osíxeno atmosférico que é capaz de oxidar

algúns elementos químicos existentes nos minerais, sobre todo os catións metálicos (Fe, Cu…)

b) Disolución.

Afecta a aquelas rocas que son directamente solubles en auga en menor ou maior grao. O fenómeno prodúcese sobre

cloruros como a halita ou a silvina, e con menor intensidade en sulfatos como o xeso (aínda que a maior abundancia e

extensión deste último, fan que os procesos de meteorización por disolución acaden en rexións xesíferas unha importancia

notable.

c) Hidrólise.

É o ataque que sofren os silicatos por parte da auga disociada que actúa substituíndo os catións da rede cristalina por ións

H , e os anións por grupos OH- , orixinando hidróxidos metálicos e arxilas.

d) Carbonatación.

O dióxido de carbono da atmosfera combínase con moléculas de

auga dando lugar a ácido carbónico. Este ácido modifica as

condicións de Ph do chan, converténdoo nun medio ácido, o que

facilita a transformación de moitos silicatos e a disolución do

carbonato cálcico. Este proceso é máis frecuente en calizas, pero

verifícanse en calquera tipo de material. No caso concreto das

calizas, o ácido carbónico transforma ao carbonato de calcio

(insoluble) en bicarbonato de calcio (soluble), favorecendo a

disolución da roca segundo a reacción da figura.

e) Acción química dos seres vivos.

As plantas controlan a cantidade de auga que se infiltra e o terreo e incorpora dióxido de carbono, acidificándoa. Tamén

existen bacterias e microorganismos que contribúen a elevar o contido de CO2 e aceleran a velocidade de moitas reacción

químicas. A excreción dos animais xenera tamén produtos que modifican o pH do solo.

2.3- Resultados da meteorización.

A meteorización fai que unha roca, inicialmente bastante homoxénea acabe converténdose en algo con propiedades novas.

Estes son os produtos resultantes da meteorización.

a) Regolitos: mantos de alteración.

É a capa de materia mineral branda, porosa e deformable situada por riba da roca nai. Aplícase xenéricamente,nun senso

amplo, a calquera tipo de película mineral relativamente solta e depositada sobre roca firme. Componse de:

-minerais inalterados que resistiron a meteorización sen cambios químicos (seixo, feldespatos)

-Minerais neoformados: minerais que son o resultado da transformación doutros preexistentes (arxilas, óxidos metálicos).

b) Ións en disolución.

Catións e anións que son transportados pola auga. En última instancia acaban nas concas sedimentarias.

3.- Composición do chan.

O chan é un sistema multifásico con sólidos, líquidos, gases. Nel poden atoparse materia orgánica e inorgánica

a) Parte inorgánica.

-sólidos. Os sólidos do chan teñen a súa orixe nos restos da roca nai meteorizada e noutros minerais que se forman in situ.

Segundo a súa orixe os sólidos clasifícanse en:

-minerais herdados (fragmentos de roca nai sen alterar)

-partículas coloidales (minerales neoformados procedentes da hidrólise de silicatos. Normalmente son arxilas)

-agregados organo-minerales. (Complexos mixtos que conteñen ións minerais e que constitúen os nutrientes das plantas.

Conteñen catións de Ca, Mg, K, Fe e Zn. Entre os anións abundan os sulfatos e fosfatos)

A fracción sólida do chan está constituída por grans de diferentes tamaños. A súa abundancia relativa denomínase “textura

do solo” e determinará as propiedades agronómicas e hidráulicas do chan.

-Area (grans cun diámetro comprendido entre 2 mm e 1/16 mm)

-Limo (grans cun diámetro comprendido entre 1/16 mm e 1/256 mm)

-Arcilla (grans cun diámetro inferior a 1/256 mm)

Un chan arenoso terá boa aireación pero non reterá a auga. Un solo arxiloso terá escasa aireación e terá tendencia a

encharcarse. Desde o punto de vista agronómico, a mellor das posibilidades é a denominada “textura franca” que contén

un 50% de limo, un 25% de area e un 25% de arxila.

-líquidos. Ocupan os poros do chan total ou parcialmente. Maioritariamente é auga, pero tamén existen líquidos

procedentes da actividade dos seres vivos, como os alcohois.

A auga do chan presenta un dobre interese:

-Como vehículo de transporte que produce o lavado, arrastre e concentración dos minerais.

-Como axente protagonista de reaccións químicas que conleva a formación doutros minerais, ou a descomposición dos

mesmos.

-gases. Tamén se atopan ocupando os poros e dotan ao solo dunha maior ou menor aireación. Os gases acumulados poden

variar en función das reaccións químicas que teñan lugar e o grado de descomposición da materia orgánica, sendo en xeral,

máis ricos en dióxido de carbono e máis pobres en osíxeno que o aire atmosférico, debido á actividade biolóxica

b) Parte orgánica.

A fracción orgánica é aportada ao chan pola vexetación e a fauna. Sofre rápidamente transformacións de humificación.

A materia orgánica do solo atópase dentro dos propios seres vivos, ou entre os seus restos.

É importante destacar que o solo é un soporte necesario para a vida, pero que o solo é, en si mesmo, un ecosistema onde

abunda a vida. Nunha hectárea de chan de carballo, poden atoparse os seguintes seres vivos.

Bacterias 1000-7000 Kg.

Artrópodos 1000 Kg.

Lombrices 350-1000 Kg.

Fungos 100-1000 Kg.

Algas 1-300 Kg.

Protozoos 5-10 Kg.

A humificación é o proceso de formación do humus (é dicir, conxunto de procesos

responsables da transformación da materia orgánica). A transformación da materia

orgánica pode chegar á destrución total dos compostos orgánicos dando lugar a

produtos inorgánicos sinxelos como CO2, NH3, H20 etc e fálase, neste caso, do

proceso de mineralización.

3.1- Estrutura do solo.

A formación dun solo a partir dunha roca nai, iníciase cun proceso de meteorización que orixina unha superficie alterada

que pode dexenerar en materiais soltos (regolitos) Estas alteracións permiten a infiltración de auga, que xunto con aportes

de materia orgánica por parte dos seres vivos posibilita o desenvolvemento de solos e doutra banda, a alteración dos

restos de materia orgánica e a súa mestura cos produtos da meteorización.

Si hai tempo suficiente, cando o chan desenvolveuse completamente estará

estructurado nunha serie de capas paralelas á superficie que reciben o nome de

horizontes.

En climas temperados predomina a seguinte estrutura:

-Horizonte A. É a zona máis superficial e tamén se denomina horizonte de lavado. É o

lugar onde incide a choiva (auga case destilada) o que produce unha intensa

disolución dos minerais da superficie, e posterior transporte cara a capas máis

profundas (lixiviación). Doutra banda, é o lugar onde se acumula a maior parte da

materia orgánica (caída de follas, excrementos, cadáveres), o que lle confire unha

tonalidade máis escura que o resto. O horizonte A, en resumo, é rico en materia

orgánica e pobre en sales minerais.

-Horizonte B. Sitúase a continuación do horizonte A. É moito máis pobre en materia

orgánica e máis rico en sales minerais, en parte porque moitas dos sales lixiviadas na

superficie precipitan nel. Por iso tamén é chamado horizonte de precipitación.

-Horizonte C. É o máis profundo e representa unha zona de transición entre o solo e

a roca nai. Nel prodúcese a meteorización da roca, proceso que vai progresando cara

abaixo

A xénese dun solo é un proceso lento que pode tardar centos ou miles de anos en

desenvolverse. O primeiro horizonte en aparecer é o C, e posteriormente aparecerán

o A e o B. Como resumo, un chan pasará por unha serie de etapas desde o seu comezo ata a súa madurez:

C AC ABC

4- Factores que controlan a formación dun SOLO.

A) Clima.

As condicións meteorolóxicas locais determinarán o tipo de solo que se desenvolva nun área xeográfica por dous camiños

distintos:

-directamente a través da meteorización que se produce. Inflúen extraordinariamente factores como a oscilación térmica, a

estacionalidade, a humidade, as choivas, etc.

-indirectamente a través do tipo de vexetación de cada banda climática.

B) Roca Nai.

A composición da roca orixinal inflúe sobre todo no tempo no que tarda en desenvolverse o solo, pero tamén na súa

composición final.

Non se alterará á mesma velocidade unha arxila (branda) que unha cuarcita (dura) Non quedará o mesmo residuo mineral

nun xeso (roca soluble) que sobre un granito (prácticamente insoluble) É coñecido que os chans que se desenvolven sobre

rocas volcánicas son extraordinariamente fértiles.

C) Topografía.

Controla a distribución de chans nunha paisaxe como consecuencia dos microclimas que se crean en laderas de distinta

orientación, e a distinta erosión pola escorrentía dos diferentes tramos de ladera.

D) Tempo.

En xeoloxía as cousas suceden sempre de modo lento. Os chans tardan miles de anos en desenvolverse. Nun clima de tipo

mediterráneo por exemplo, un centímetro de chan tarda entre cen e mil anos en formarse.

5- Tipos de solos: réximes edafoxénicos.

Como se explicou, o chan é o resultado de factores como o clima e a vexetación, de modo que unha cartografía de solos

indicará bandas semellantes ás climáticas ou á distribución dos grandes ecosistemas.

Estes son os chans maduros máis representativos.

http://www.eweb.unex.es/eweb/edafo/FAOInicio.htm (enlace interesante con las características básicas de todos os tipos

de solos)

-Solos Gley: É un tipo de chan caracterizado por unha alta porcentaxe de auga subterránea, estancada no verán e

conxelada no inverno. Acumula unha gran cantidade de materia orgánica que nunca chega a descompoñerse, dando lugar

ás turberas.

Uso de turba en Escocia e Irlanda como combustible para facer

whisky.

-Podzoles: Son chans desenvolvidos en climas húmidos e fríos de carácter fundamentalmente arenoso e ácido, con

abundante cantidade de humus e o horizonte A, o que lle confire unha marcada cor escura ou negro Os materiais

coloidales son arastrados a zonas máis profundas do horizonte B, de cor gris claro (podzol é “cinza” en ruso) e que

corresponden a unha zona endurecida.

-Solos Pardos: Son chans acedos con perfís A-B-C, e localízanse en zonas templadas húmidas.

Exemplo: http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2011/07/07/139426

-Chernozem: Chans de cor pardo ou negro, rico en humus e en carbonatos. Presenta estrutura en A-B-C e é característico

de estepas e praderas de climas continentales.

-Terra Rossa: Son solos característicos dos climas mediterráneos. No verán invístese o funcionamento dos horizontes A e B

pola intensa evaporación e o estrés hídrico. A cor vermella débese aos óxidos e hidróxidos de ferro que se xeran pola boa

aireación.

-Caliches: Son costras calcáreas que se forman en zonas de climas áridos, onde predomina a circulación ascendente do

auga debida á intensa evaporación e capilaridad.

-Lateritas: Non son auténticos solos, senón rocas residuales obtidas como produto final da meteorización química extrema

que se produce en climas tropicais e ecuatoriais, onde ata o cuarzo é lixiviado. Deste xeito, calquera roca quedará reducido

a un residuo de óxidos de ferro e aluminio duro e con aspecto de ladrillo, de aí o seu nome.

A esta lista de solos climax, habería que engadir outros solos inmaturos como as rendzinas, desenvolvidas sobre calizas, e

os rankers sobre rocas silíceas.

PREGUNTAS ASOCIADAS

1. Definición de chan

2. Tipos de meteorización física ou mecánica. Citar e indicar cal é o factor preponderante na súa acción.

3. Tipos de meteorización química. Citar e indica cal é o factor que actúa.

a. No caso da carbonatación busca información sobre lugares onde podamos observar meteorización química

deste xeito (karstificación). Que tipo de características ten ese paisaxe.

4. Que é a textura dun solo

5. Que lle recomendarías a un agricultor para ter un un solo ca mellor textura. Como se chama esa textura?

6. Que é un regolito

7. Que é un horizonte. Características básicas dos tres tipos de horizontes.

8. Busca imaxes de Solos tipo Chernozem, Terra Rossa, Caliche, Laterita, Rendzina e Rankers.