Procesos formadores del suelo

La actuación de los factores formadores (clima, vegetación, litología, geomorfología y tiempo) se produce mediante unos procesos de edafogénesis, que pueden sucederse en el tiempo, actuar simultáneamente e incluso ser antagónicos. Los procesos que actúan en un suelo se pueden agrupar en tres categorías:

 

1)Transformaciones (orgánicas e inorgánicas). Conjunto de procesos que conllevan cambios de composición y forma de los compuestos orgánicos y/o inorgánicos que pueden afectar al material del suelo.

     1.1) Meteorización.

La meteorización o intemperización consiste en la transformación por los distintos agentes atmosféricos del material mineral del suelo o de la roca madre. Por tanto, los diferentes procesos de meteorización pueden ser considerados tanto procesos edafogenéticos como procesos previos a la diferenciación de horizontes. Pueden ser de naturaleza física (fragmentación y disgregación mecánica de la roca), química(se produce un cambio en la naturaleza de los materiales) o biológica, que en última instancia engloba procesos físicos o químicos provocados por la actividad orgánica.

En el Alto Aragón, los procesos de meteorización más destacables son:

• La meteorización por disolución, que afecta a los carbonatos (de margas, calizas, areniscas), yesos y sales más solubles.
• La meteorización por cristalización de sales (yeso, mirabilita, halita..), con hidratación, que provoca un incremento de volumen, ahuecamiento y disgregación de margas, areniscas y otros materiales parentales.
• La meteorización por cristalización del agua por helada en fisuras de la roca, con el consiguiente incremento de volumen y fragmentación de la misma.
• La meteorización por hidrólisis, es decir la reacción entre un mineral (por ejemplo, alumino-silicatos) y el agua
• La meteorización por óxido-reducción, que afecta a los elementos que pueden actuar con diversos estados de valencia, como el hierro y el manganeso.

 

     1.2)Empardecimiento y rubefacción. Consisten en la liberación de hierro por meteorización de los minerales primarios. Ambos términos designan un proceso único cuya diferenciación se basa en el mineral de hierro formado, lo que a su vez se relaciona con las condiciones ambientales de su formación. Se considera que el mineral precursor es la ferrihidrita que, en condiciones cálidas y secas evoluciona rápidamente a hematita (Fe₂O₃) en un proceso de deshidratación de los óxidos de hierro ligados a las arcillas. Es un proceso casi irreversible que confiere al suelo un intenso color rojo, típico de climas mediterráneos o climas con contraste estacional bien marcado. En el Alto Aragón es frecuente en los glacis y terrazas aluviales pleistocenas de la Depresión Media y Somontanos (Fig. 1). Por el contrario, en medios más húmedos y fríos no es posible la deshidratación de los óxidos de hierro y se favorece la formación de goetita (FeOOH) por lo que el suelo se empardece o brunifica. Se trata de un proceso propio de climas semicontinentales y atlánticos templados.

     1.3)Hidromorfía. Las condiciones hidromorfas o de exceso de agua y la demanda de oxígeno por parte de los microorganismos, favorecen la transformación de los óxidos de hierro a formas ferrosas (gleificación), lo que confiere al suelo un color gris o negro. La alternancia de condiciones húmedas y secas, es decir reductoras y oxidantes a lo largo del año, se manifiesta con la alternancia de los colores grises con los rojos y pardos. En el Alto Aragón se relaciona con suelos desarrollados sobre depósitos aluviales recientes, próximos a la llanura de inundación y zonas endorreicas. En suelos formados en condiciones de exceso de agua, los óxidos de hierro y manganeso, liberados en la meteorización de minerales ferromagnesianos, sufren movilizaciones y concentraciones formado pisolítos, pequeños nódulos de color oscuro (Fig. 2).

     1.4)Melanización: Proceso de oscurecimiento de los horizontes superficiales del suelo por la evolución de restos orgánicos frescos hacia formas complejas (humus), con la participación de los microorganismos. El oscurecimiento es más o menos intenso según domine la mineralización o la humificación. Así en suelos agrícolas, las labores favorecen la mineralización por lo que el oscurecimiento es menos intenso que en las áreas de vegetación natural, siempre que las condiciones de humedad sean semejantes.

     1.5)Edafoturbación: Proceso en el que los materiales del suelo sufren cambios posicionales y efectos de mezcla. Esa mezcla puede deberse a un efecto de expansión-retracción de las arcillas expansibles (arcilloturbación), e incluso a la acción de hielo-deshielo (crioturbación). Sin embargo, en el Alto Aragón es más frecuente la mezcla de capas y horizontes por el comportamiento de la meso y macrofauna o bioturbación (Fig. 3).

2)Translocaciones: Implica un cambio de posición de un componente que, si bien puede ser tanto ascendente como descendente dentro de un perfil, habitualmente domina este último. Supone la concentración de materiales en ciertos puntos del perfil. Según la causa que genera este movimiento distinguimos entre translocaciones en solución (carbonatación, gipsificación, salinización) y translocaciones en suspensión (argiluviación).

 

     2.1)Argiluviación:Proceso de movilización en suspensión de arcilla por acción del agua, que actúa como agente físico de transporte, sin reaccionar químicamente con ella. El proceso de translocación de arcillas a lo largo del perfil requiere de la existencia de fases húmedas intensas y periodos secos. En las primeras, el agua con las arcillas en suspensión, se infiltra a través de los macroporos que al secarse dejan, por succión, las arcillas en sus paredes (cutanes o clay films). Se requiere que las arcillas estén dispersas, y por lo tanto es necesario que exista una eliminación previa de los carbonatos y una ligera acidificación. El horizonte de acumulación de arcillas (árgico) es de alta capacidad de cambio (con CIC superior a los 24 cmol_c kg arcilla^-1) y con alta saturación de bases (superior al 50%), carácter propio de los Luvisoles. La presencia de algunos horizontes arcillosos y rubefactados a poca profundidad, con edaforasgos propios de un horizonte árgico, y ricos en carbonatos, se interpreta como resultado de la destrucción de horizontes superiores y recarbonatación del árgico original a lo largo de la evolución de estos suelos. Los horizontes árgicos se observan en suelos de glacis y terrazas pleistocenas (del Gállego, Cinca, etc), en la mitad norte del Alto Aragón. Más raramente se puede observar la iluviación de arcillas sódicas, en suelos carbonatados y algo salinos, de reciente formación (Monegros, Hoya de Huesca).

 

     2.2)Descarbonatación/Carbonatación:Proceso que comporta la solubilización, de los carbonatos en las estaciones húmedas, para lo que se requiere su transformación en bicarbonatos (descarbonatación). Ello se produce gracias al CO₂ y los ácidos orgánicos producidos por la actividad biológica por lo que su intensidad es máxima en los horizontes superficiales. Los bicarbonatos migran dentro del perfil hasta cierta profundidad donde precipitan en forma de carbonatos (carbonatación). Esta precipitación es debida a la desecación del suelo, la disminución de la concentración de CO₂ con la profundidad y la reserva cálcica de los suelos:

 

descarbonatación ———————————————>

CaCO₃ (sólido) + CO₂ + H₂O <—–> Ca²⁺ + 2HCO₃^–

<———————————————— carbonatación

Bajo régimen de humedad percolante (údico) los bicarbonatos son eliminados del perfil edáfico pero en condiciones más secas (xéricas) precipitan a cierta profundidad en forma de carbonatos (carbonatación). La precipitación de los carbonatos o carbonatación se da bajo diferentes morfologías: acumulaciones filiformes (pseudomicelios), esféricas (nódulos), rellenando huecos de antiguas raices (rizoconcrecciones) o como cubiertas bajo las piedras (cemento geopetal). También se observan acumulaciones generalizadas tanto blandas (horizontes cálcicos e hipercálcicos) como duras, cementadas (horizonte petrocálcico que localmente es conocido como mallacán, costra, taparás,…); estas últimas se observan en geoformas estables y de cierta edad: tanto en terrazas aluviales como en plataformas estructurales. Estas acumulaciones son frecuentemente poligénicas, resultado de paleoambientes distintos al actual, que producen morfologías de disolución-recristalización sucesivas (Fig. 4).

Así por ejemplo, en el actual ambiente semiárido de la confluencia Cinca-Segre, los suelos muestran un patrón sistemático y progresivo en la acumulación de carbonatos (Fig. 5).

 2.3)Desgypsificación/Gypsificación: Proceso que comporta la solubilización del yeso o desgypsificación, en las estaciones húmedas, para, tras la translocación en el suelo, precipitar en los periodos secos (gypsificación). Es un proceso que se observa en laderas y en fondos de valle y, en menor medida, en terrazas aluviales. La heterogeneidad de las geoformas en las que aparece el yeso edafogenético hace considerar que han tenido lugar diferentes modelos de génesis. Así en laderas se ha podido producir la disolución de materiales con alto contenido en yeso (margas y areniscas yesíferas) con precipitación a corta distancia; las continuas disoluciones y precipitaciones homogeneizarían y purificarían el horizonte (convirtiéndolo en hipergípsico). En fondos, esa formación podría ir acompañada de aportes gravitacionales. En cambio, en terrazas aluviales el yeso precipitaría a partir de la evaporación de las aguas superficiales enriquecidas en sulfato y calcio (Artieda, 1996; Herrero, 1991).

Las acumulaciones de yeso adoptan diversas morfologías en campo. La forma en la que más frecuentemente se presentan es la vermiforme que se asemeja a hilillos de varios milímetros de largo y alrededor 1 mm de grosor. Recuerdan a los pseudomicelios de carbonatos pero tienen un aspecto más grueso y un color amarillento. Más raramente aparece recubriendo cantos, por ejemplo en las terrazas pleistocenas del Segre, a la altura de Mequinenza. En este caso, el horizonte gípsico presenta una elevada porosidad y, aunque puede llegar a recubrir la totalidad de los clastos poligénicos, se hace más abundante en su base (como cemento geopetal o pendents fibrosos).

También aparecen acumulaciones de yeso masivas que, en campo, presentan un aspecto pulverulento y tacto harinoso (yeso farináceo). Este yeso se considera edafogenético por su ausencia en la columna litológica y el criterio microscópico. Se trata de un material compuesto por cristales de yeso de sección lenticular, con ángulos afilados, de tamaño inferior a 20 mm, es decir yeso lenticular microcristalino.Además de las morfologías microcristalinas, aparecen tamaños lenticulares mayores. Estos cristales rellenan y revisten poros, lo que refuerza que la acumulación sea considerada edáfica. En otras ocasiones se observan recristalizaciones de yeso secundario sobre fragmentos de yeso primario (Figura 6).

 2.4) Salinización y sodificación: Entre los suelos afectados por sales en el Altaroagón aparecen suelos salinos y suelos salino-sódicos. La salinización es un proceso de enriquecimiento del suelo con sales más solubles que el yeso, en concreto cloruros y sulfatos de sodio y magnesio, y que generan importantes efectos en la vegetación: efecto osmótico, efecto de ion específico y sobre el balance energético. En el Alto Aragón la salinización tiene cierta incidencia por la presencia de algunas margas salinas entre el material parental. Su localización e identificación debe permitir que determinados movimientos de tierra no las hagan aflorar a la superficie y provoquen la salinización secundaria del suelo.

Además de suelos salinos, también se observan casos de sodificación, suelos con relaciones de adsorción de sodio por encima de 13 y pHs mayores a 9, por ejemplo en los Monegros, la Hoya de Huesca o el Bajo Cinca. En algunos casos la sodificación se relaciona con la presencia de ciertos depósitos holocenos de ladera, compuestos por laminillas alternas, milimétricas, de limo y arcilla sódica (clorita y mica dioctaédrica), material parental que, por su apecto, ha venido en denominarse sustrato hojaldrado. Este sustrato sódico es muy inestable y extremadamente vulnerable a la acción erosiva de la lluvia; por ello, es frecuente la formación de túneles, por flujo subsuperficial (sufosión) del agua, así como la formación de numerosos micropedestales y cúpulas que confieren un aspecto lunar al entorno. El manejo de los suelos sódicos y salino-sódicos es mucho más complejo que los salinos por el efecto dispersante del sodio (Qadir et al., 2007). Por su espectacularidad, son remarcables las Ripas de Lupiñén(frente de cuesta del Saso Alto) y las laderas de Monzorroval (Fig. 7).

     2.5)Podsolización: Proceso de movilización de materia orgánica, alumnio y hierro desde un horizonte eluvial (E) con translocación e inmovilización a un iluvial (Bhs). Requiere de condiciones climáticas frías y húmedas, una vegetación acidófila y escasa actividad biológica. En el Pirineo Axial, en suelos desarrollados sobre con sustratos silíceos, se dan las condiciones más favorables para observar este proceso.

 

3)Adiciones y pérdidas: Incluye procesos de enriquecimiento y de eliminación, respectivamente, de materiales y componentes del perfil edáfico.

3.1)Cumulización:Proceso de aporte de material que se traduce en el engrosamiento del horizonte superficial de materia mineral, lo que repercutirá en la evolución del suelo.

Puede diferenciarse entre aluvionamiento, o aporte por las corrientes fluviales, y coluvionamiento, con aportes derivados de la combinación de la fuerza de la gravedad y de corrientes de agua. Estos aportes se tratan en muchos casos de material pre-edafizado o suelos erosionados.

3.2) Lixiviado:Migración, más o menos continuada, de un componente del suelo, por la acción de un agente químico. La pérdida del componente afectado se producirá progresivamente dentro del perfil tal y como el frente de humectación lo atraviese de forma habitual. En las condiciones climáticas de los Pirineos el frente de humectación puede atravesar todo el perfil por lo que es habitual que la lixiviación afecte tanto a la parte superior del mismo como a la inferior. En las condiciones más húmedas y geomorfológicamente estables, los iones en solución van circulando y perdiéndose, lo que comporta una progresiva acidificación y desaturación del complejo de cambio.

       3.3)Erosión:Proceso de degradación física del suelo que consiste en la pérdida de parte o la totalidad del perfil. Bajo una cubierta forestal o pascícola los suelos presentan agregados muy estables y tanto la escorrentía superficial como el movimiento de partículas tienden a ser escasos. Los procesos de erosión que pueden observarse en el Pirineo son: movimientos de partículas (caída de rocas, arroyada difusa, en surcos y en cárcavas) y movimientos en masa (solifluxión, gelifluxión, reptación, deslizamientos). Los sustratos en los que estos procesos son más evidentes son los depósitos morrénicos, margas y turbiditas (Fig. 8).

En defintiva, el desarrollo del suelo se lleva a cabo por la combinación de dos grupos de procesos: los proanisotrópicos, que tienden a diferenciar capas de disposición horizontal (horizontes) a partir de la roca madre; y los proisotrópicos, que ralentizan e incluso inhiben la diferenciación de horizontes.

REFERENCIAS

Badía, D.; Martí, C.; Palacio, E.; Sancho, C.; Poch, R.M. (2009). Soil evolution over the Quaternary period in a semiarid climate (Segre river terraces, northeast, Spain). Catena, 77: 165-174.

Badía, D. (Coord). Itinerarios edáficos por el Alto Aragón. Colección de Estudios Altoaragoneses, nº 28. Ed. Instituto de Estudios Altoaragoneses. 189 pp. Huesca.