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  • 1. Formación de suelos Formación de suelos
  • 2. Fundamentos Fundamentos • 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
  • 3. Formación de suelos: enfoques Formación de suelos: enfoques conceptuales 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”.
  • 4. Aproximaciones a la formación de suelos Aproximaciones 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
  • 5. Factores formadores Factores formadores
  • 6. Aproximaciones a la formación de suelos Aproximaciones a la formación de suelos • Procesos formadores (Simonson) 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
  • 7. Procesos formadores Procesos 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.
  • 8. Procesos formadores Procesos formadores
  • 9. Procesos formadores Procesos formadores
  • 10. Tipos de procesos Tipos 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.
  • 11. Tipos de procesos Tipos 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).
  • 12. Adiciones Adiciones • 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.
  • 13. Pérdidas Pérdidas • 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.
  • 14. Translocaciones Translocaciones Translocaciones por mezcla del material de diferentes horizontes (haploidización) • Animales (faunaturbación). • Caída de árboles (floraturbación). • Expansión y secado de suelos con arcillas esmectíticas (argiloturbación). • Hielo-deshielo (crioturbación). • Terremotos (sismoturbación). Edafoturbación
  • 15. Faunaturbación Faunaturbación
  • 16. Argiloturbación Argiloturbación
  • 17. Translocaciones Translocaciones Translocaciones que conducen a la formación de diferentes horizontes (horizonación) • 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.
  • 18. Horizonación Horizonación • En los procesos de translocación se 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 El agua es el principal iluviación (se forman los horizontes vehículo de las subsuperficiales, horizontes B) translocaciones
  • 19. Transformaciones Transformaciones • 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.
  • 20. Procesos compuestos Procesos compuestos
  • 21. Argiluviación Argiluviación 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.
  • 22. Revestimientos de arcilla Revestimientos de arcilla Revestimientos de arcilla=cutanes=argilanes=clay-skins
  • 23. Formación de los recubrimientos de arcillas Formación de los recubrimientos de arcillas
  • 24. Calcificación Calcificación • 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
  • 25. Calcificación Calcificación Los suelos que sufren un proceso de calcificación suelen tener un horizonte cálcico o petrocálcico (con cementación contínua)
  • 26. Calcificación Calcificación • 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.
  • 27. Gypsificación Gypsificación • 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).
  • 28. Salinización y sodificación Salinización 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.
  • 29. Climas propicios para la salinización y sodificación Climas propicios para la salinización y sodificación
  • 30. Secuencia de salinización-solonización-solodización Secuencia de salinización-solonización-solodización
  • 31. Sodificación Sodificación
  • 32. Ferralitización Ferralitización 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.
  • 33. Ferralitización Ferralitización 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)
  • 34. Ferralitización Ferralitización 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.
  • 35. Ferralitización Ferralitización
  • 36. Podzolización Podzolización 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).
  • 37. Podzolización Podzolización
  • 38. Podzolización Podzolización 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.
  • 39. Podzolización Podzolización
  • 40. Sulfidización Sulfidización Sulfidización: acumulación de sulfuros (normalmente de hierro) en un suelo.
  • 41. Sulfurización Sulfurización 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).
  • 42. Gleificación Gleificación • 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.
  • 43. 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).
  • 44. Empardecimiento Empardecimiento Representa 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.
  • 45. Rubefacción Rubefacción • 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
  • 46. Fersialitización Fersialitización • 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 fersialitización tan frecuente en muchos suelos.
  • 47. Procesos relacionados con la materia orgánica Procesos 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).
  • 48. • Melanización: oscurecimiento de un horizonte mineral por mezcla con materia orgánica (TL)
  • 49. Cementación Cementación 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
  • 50. Fragipán Fragipán • 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.
  • 51. Plácico Plácico • 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
  • 52. Ferrolisis Ferrolisis 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.
  • 53. Plintita o laterita Plintita 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.