Conoscamos el suelo
EL SUELO
1. Procesos de formación del suelo
Alteración químicaEn contacto con el aire, y sobre todo con el agua, los minerales de las rocas se alteran. Por otra parte, los organismos atacan a los minerales para extraer elementos nutrientes (K, Ca, Mg...) y transforman a los minerales.La alteración química del material original, se encuentra ampliamente desarrollada en los suelos y se puede poner de manifiesto simplemente comparando la mineralogía inicial de la roca frente a la mineralogía del suelo que se forma a partir de ella.
| cuarzo | ortosa | albita | biotita | moscovita | piroxeno | ilita | caolinita | ||
| Suelo | Hor. A | 62% | 14% | 3% | 1% | 5% | 0% | 10% | 5% |
| Hor. B | 55% | 18% | 6% | 5% | 6% | 1% | 6% | 3% | |
| Hor.C | 52% | 20% | 8% | 10% | 7% | 3% | 0% | 0% | |
| Roca | Hor. R | 48% | 22% | 8% | 12% | 7% | 3% | 0% | 0% |
También se puede evaluar el grado y el tipo de alteración sin más que hacer un estudio de cualquier muestra de suelo en el microscopio petrográfico.Los principales procesos de alteración química son:Solución. Afecta sólo a aquellos compuestos que son directamente solubles en agua.NaCl + H2O <==> Cl- + Na+ + H2Ohalita Hidratación. Las moléculas de agua son atraídas por los desequilibrios eléctricos quedando fijadas en los constituyentes edáficos.CaSO4 + 2H2O <==> CaSO4.2H2Oanhidrita yesoHidrólisis. Reacción química de los H+ y OH- del agua que se intercambian con los cationes y aniones de los minerales llegando en los casos extremos a destruir por completo a los minerales.CaAl2Si2O8 + 8H+ <==> Ca++ + 2Al3+ + 2H4SiO4feldespato (anortita) ac. metasilícoOxidación/reducción. Alteración química de los materiales del suelo por pérdida o ganancia de electrones de sus iones constituyentes. Normalmente los minerales se oxidan en el suelo (se han formado en los materiales geológicos originales en un medio pobre de oxígeno por lo que presentan sus iones en forma reducida y al contacto con el oxígeno del aire del suelo se oxidan). No obstante en los suelos permanentemente saturados en agua la tendencia, por el contrario, es de reducción.Fe(OH)3 + 3H+ e- <==> Fe++ + 3H2OLo que acabamos de exponer se refiere fundamentalmente a la fracción mineral, pero el material orgánico también sufre una intensa transformación.En el caso concreto de la materia orgánica la alteración puede conducir al desarrollo de dos procesos distintos: humificación y mineralización. Ambas inicialmente tienen una misma vía de actuación, la transformación de los restos vegetales y animales al morir, pero desembocan en dos resultados completamente distintos. La humificación engloba a una serie de procesos de alteración entre productos orgánicos, es decir que siempre se conserva la estructura orgánica. Por tanto la humificación conserva el material orgánico en el suelo, forma el humus. Por el contrario la mineralización conduce a la destrucción total de los restos orgánicos descomponiéndolos en sus productos inorgánicos sencillos (H2O, CO2, NH3...) eliminándose (realmente mineralizándose) gran parte de la materia orgánica del suelo.
Translocación
Además de estos dos procesos de desagregación física y alteración química hay un tercer proceso que ejerce una importantísima acción en la formación del suelo y es la translocación de sustancias, que por un lado mezcla y agrega los materiales edáficos y por otro lado, los separa y los concentra. Todas estas acciones se realizan bien por los organismos del suelo, muy especialmente por los que excavan galerías, como las lombrices y las hormigas o por simple efecto mecánico, muy frecuentemente por la acción del agua que transporta los materiales, a veces en suspensión a veces en disolución. Este arrastre por la acción del agua ejerce efectos muy importantes en el suelo y puede eliminar a las sustancias transportadas fuera del perfil o acumularlas a una determinada profundidad.La translocación de sustancias también se puede demostrar fácilmente viendo por ejemplo sustancias que tapizan las paredes de los poros e incluso rellenando completamente las grietas del suelo o simplemente observando el material que rellena las galerías de la fauna o también por los montoncitos acumulados en las entradas de los hormigueros y toperas.Es decir que el proceso de translocación de materiales en el suelo es muy complejo afectando a muy distintas sustancias (minerales, materia orgánica y complejos organo minerales, ya sean como soluciones o suspensiones) y por muy diferentes causas (gravedad, capilaridad, evaporación, actividad biótica, o como consecuencia del hinchamiento y contracción de la masa del suelo)
.2. Composición física, química y biológica
2.1 Composición química y física del suelo
El color es uno de los factores que nos transmite información sobre la composición del suelo. Los suelos jóvenes suelen tener unas características parecidas a las de la roca madre, mientras que los suelos viejos no tienen porque parecerse a ésta.Humus. Es la materia orgánica parcialmente descompuesta y finamente dividida, aparece en la capa más superficial del suelo, de manera general la abundancia va depender de la cantidad y tipo de vegetación y también de la intensidad de la actividad microbiana, que a su vez dependerán del clima. A mayor temperatura, normalmente encontramos mayor actividad microbiana, y aún más se la humedad relativa es grande. Cuanto más humus tengamos, el color del suelo será más oscuro, y presentará mayor fertilidad.Suelos rojizos. Presencia de óxidos de hierro, generalmente en forma de sesquióxidos de hierro (Fe2O3). Esto implica que la filtración del agua en esos suelos es alta.Suelos amarillos. Presencia de hierro combinado con agua. Suelos grises. Aparecen en climas húmedos, normalmente son pobres en nutrientes, esto nos indica que hay una pero filtración ( suelos de pantanos, zonas inundadas...).Suelos blancos. Indican que hay una gran cantidad de sales minerales (desiertos), donde la cantidad de humus es muy reducida.
2.2 Principales procesos químicos del suelo
Los principales procesos químicos que ocurren en el suelo son: la hidratación, hidrólisis, solución, oxidación, reducción e intercambio iónico. La solvatación es el proceso de interacción entre las moléculas de un solvente y las de un soluto formando agregados. Algunos de estos agregados son estables y tienen un número determinado de moléculas de solvente y otras no. Cuando el solvente es el agua, al proceso se le llama hidratación. Cualquier soluto covalente polar puede interactuar con solventes polares. Cuando un cristal de un compuesto iónico como el cloruro de sodio se introduce en agua, las moléculas de agua que son polares se autoorientan con relación a los iones de la superficie del cristal de cloruro de sodio. La fuerza de atracción entre las moléculas de agua y los iones superficiales del cloruro de sodio es suficientemente intensa para causar que los iones abandonen sus posiciones en el cristal y que se muevan a situarse entre moléculas de agua, a tal proceso se le llama solvatación de ambos iones. La naturaleza polar de las moléculas de agua es importante cuando se usa como solvente. El agua disuelve con facilidad a muchos compuestos iónicos debido a la hidratación de los iones. Un ion hidratado es un agregado formado por un ion y una o más moléculas de agua. Por ejemplo: CuCl2•4H2O (cloruro de cobre II tetrahidratado), MgCl2•6H2O, ZnCl2•6H2O, CuSO2•5H2O (color azul). El CuSO4 , sulfato de cobre II, es de color blanco. Higroscopía es la propiedad de las sustancias que absorben vapor de agua. Se le llama hidrólisis a cualquier reacción química con el agua; oxidación a la reacción química mediante la cual un átomo aumenta su estado de oxidación por la pérdida de uno o más electrones; reducción al proceso químico mediante el cual un átomo disminuye su estado de oxidación por la ganancia de uno o más electrones.
2.3 Actividad biológica
Macroflora. Árboles, arbustos y plantas herbáceas. Cada uno de estos tipos tiene unas necesidades nutritivas diferentes y hacen un uso diferencial del suelo. Por ejemplo los perennes utilizan poco magnesio y calcio, por lo que no son absorbidos por las raíces y se pierden por lixiviación. Sin embargo, los caducifolios si que necesitan este tipo de bases.Microflora. Bacterias y hongos. Principalmente son los que van a consumir y descomponer la materia orgánica.Entre las bacterias también encontramos las fijadoras de nitrógeno muy importantes porque contribuyen a la cantidad de nitrógeno disponible para las plantas.Fauna edáfica. Tiene una acción principalmente mecánica y hay que destacar el papel de las lombrices que mueven toneladas de suelo al año, contribuyendo a la transformación química. Otro tipo de animales que acarrean grandes cantidades de suelo son las hormigas. También contribuyen los topos, ratones de campo... La comunidad faunística del suelo no es constante, va a depender del tipo de suelo.
2.3.1 Regímenes pedogénicos
Los suelos que van a formarse bajo unas condiciones climáticas determinadas pueden agruparse en cuatro tendencias distintas:Podzolización. Ligado a climas fríos y húmedos de latitudes medias y altas y también en altitudes elevadas. En estos sitios tiene que predominar una temperatura fría y una gran cantidad de precipitación. Puede estar relacionado con climas continentales subárticos. Su desarrollo extremo ocurre en bosques de coníferas. La capa superficial es rica en humus, que da lugar a los ácidos húmicos que se asocian con cationes Ca++ y Mg++ y son arrastrados del horizonte A hacia el B, donde se van a formar coloides húmicos y finalmente las bases se pierden en las capas inferiores por lo que estos suelos son muy pobres en bases. Se produce un lavado constante.Laterización. Es equivalente a la podzolización pero en climas cálidos con precipitaciones abundantes, asociados a zonas forestales: Clima tropical húmedo. La actividad biológica en la superficie es alta por lo que apenas se acumula humus. Si no hay humus normalmente no habrá ácidos húmicos, el sesquióxido de hierro y el de aluminio se vuelven insolubles y precipitan. También se da la pérdida de sílice hacia el interior del suelo. Se produce una acumulación de laterita, por lo que son ricos en nutrientes, pero estos están en capas inferiores por lo que no son suelos fértiles.Calcificación. Aparece en zonas donde la evaporación excede a la precipitación. Es un régimen asociado a climas continentales con una precipitación anual baja y ligados a zonas de estepa. El CaCO3 va ascendiendo por capilaridad, donde al final encontraremos una capa con exceso de cal. El suelo será rico en bases y humus. Van ligados a suelos fértiles.Gleicificación. Ligado a ambientes de drenaje escaso, el agua se queda estancada pero no son zonas salinas. Este proceso va ligado al régimen climático polar y también a ambientes pantanosos continentales con inviernos fríos. En este caso hay una acumulación de materia orgánica que se descompone de forma muy lenta. Por debajo de esa capa orgánica encontramos una capa de arcilla formada por compuestos de hierro asociado a agua.Salinización. Se haya asociada al régimen climático desértico, con un drenaje escaso y la escorrentía superficial se evapora muy rápidamente, esto hace que se vayan acumulando sales en la superficie.
3. Factores de formación
Bien, cabe ahora preguntarse qué factores serán los que condicionen los cambios en los materiales originales hasta formar el suelo. Esta claro que la roca, con su aporte masivo de minerales, será un factor importante en la formación del suelo. ¿Pero qué otros factores influirán? Bueno, pues, como se ha mostrado en el punto 2, el suelo se forma además de a partir de una roca también a partir de unos restos vegetales y animales, por tanto, los organismos también constituyen un factor importante Si se comparan los suelos de la regiones húmedas y los de las regiones áridas salta a la vista el importante papel que juega el clima en la formación del suelo. Por otra parte, si analizamos la distribución de los suelos en una zona montañosa, observaremos como los suelos se encuentran escalonados en el paisaje (figura 2). Por último, es evidente que los cambios que se producen en el material para pasar de roca a suelo necesitan para desarrollarse que transcurra un determinado tiempo y este tiempo representa el quinto y último factor en la formación del suelo.El suelo puede ser considerado como una determinada combinación de sus factores formadores. Esta concepción del suelo fue expresada por primera vez por Jenny en 1940 según la siguiente ecuación:S = f (cl, o, r, p, t).representando "S" al suelo, "f" es una función , "cl" al clima, "o" a los organismos, "r" al relieve, "p" a la roca madre y "t" al tiempo.Esta ecuación es muy importante pues representa que para una determinada combinación de los factores formadores sólo puede existir un tipo de suelo (la misma combinación de factores originará siempre el mismo tipo de suelo independientemente del lugar geográfico en que se encuentre). Igualmente importante es que la magnitud de cualquiera de las propiedades del suelo, tales como pH, contenido en arcillas, porosidad, etc, está determinada por la combinación de estos factores formadores.Para evaluar la influencia de cada factor formador en las propiedades del suelo, basta en teoría con mantener constantes todos los demás, (hecho que frecuentemente es difícil de encontrar en la práctica). Así para ver la importancia del tiempo, la ecuación fundamental quedaría así:S= f(t) cl, o, r, p; siendo cl, o, r, p, = constantes.lo que quiere decir que la variación de cualquier propiedad del suelo depende exclusivamente del tiempo. Así, en el tiempo cero, suelo y material original se funden uno en el otro. Variando el tiempo irán apareciendo una serie de tipos de suelos, cada vez mas evolucionados, cuyas propiedades serán una consecuencia directa de la edad y obtendríamos lo que se llama una CRONOSECUENCIA. Por otra parte, si aislamos el factor roca madre (y mantenemos constantes a todos los demás) tendríamos una LITOSECUENCIA. Aislando el factor relieve obtendríamos una TOPOSECUENCIA o CATENA, si es el clima el único factor variable tenemos la CLIMOSECUENCIA y finalmente la acción de los organismos vendría representada en una BIOSECUENCIA.
3.1 La roca como factor formador
La roca representa la fuente de los materiales sólidos. Generalmente, los minerales del suelo proceden directamente o indirectamente de la roca madre. El influjo de las rocas en los constituyentes y propiedades de los suelos es muy marcado para los suelos más jóvenes, pero esta relación se va volviendo cada vez menos patente conforme va transcurriendo el tiempo.Son muchos los parámetros de la roca que inciden en la formación y evolución de los suelos, pero de ellos podemos destacar claramente a tres.Composición mineralógica. Aquellas rocas que contengan abundantes minerales inestables evolucionarán fácil y rápidamente para formar suelos, mientras que aquellas otras, como las arenas maduras, que sólo contienen minerales muy estables, como el cuarzo, apenas si llegan a edafizarse aunque estén expuestas durante largo tiempo a la meteorización.Permeabilidad. Regula la penetración y circulación del aire y del agua, lo que va a condicionar de un modo decisivo la fragmentación, alteración y translocación de los materiales.Granulometría. De los dos apartados anteriores se desprende el importante papel que el tamaño de las partículas de los constituyentes de la roca va a representar para la edafización de estos materiales.Los materiales de granulometría grosera, los arenosos, van a presentar una gran estabilidad frente a la alteración. Cuanto mayor sea el tamaño del grano menos representará la superficie frente al volumen total del grano y por tanto menos superficie de ataque presentarán a la agresión del medio.Por otro lado la granulometría gruesa da lugar a materiales muy porosos, con poros lo suficientemente grandes como para la rápida circulación del agua (al ser grandes los granos dejan al empaquetarse huecos de tamaño también grande).Los materiales arcillosos ofrecen unos comportamientos opuestos, mientras que los materiales de granulometrías equilibradas dan resultados intermedios.
3.2 El clima como factor formador
La decisiva acción del clima en la formación del suelo se desprende al considerar que el clima va a regular el aporte de agua al suelo, así como su temperatura. Como se muestra en la figura, ambos factores (humedad y temperatura) ejercen una influencia decisiva en los tres procesos básicos de formación de los suelos (figura 3).Por otra parte el clima también influye directamente en otros factores formadores, como es el factor biótico y el relieve.La disponibilidad y el flujo de agua regulan la velocidad de desarrollo de la mayoría de los procesos edáficos. Es por ello que la intensidad de percolación (infiltración) se considera un factor decisivo en la formación del suelo (condicionada por factores climáticos, cantidad y distribución anual de las precipitaciones, y algunos parámetros edáficos, como la permeabilidad). La intensidad de percolación nos va a indicar si en un suelo se produce suficiente exceso de agua como para producir el lavado y la translocación de materiales o si por el contrario el agua queda retenida sin que apenas se desplace hacia los horizontes profundos. La intensidad de la alteración, la clase de procesos que se presentan, el tipo de horizontes que se formen y el espesor del suelo van a ser muy diferentes según que los suelos sean percolantes (abundante infiltración de agua) o subpercolantes (figura 4).
3.2.1 Acción del clima sobre los constituyentes
La cantidad de arcilla presente en un suelo aumenta con las precipitaciones y con la temperatura (ambos favorecen la alteración).Pero también existe una relación entre el tipo de minerales presentes en esta fracción y las precipitaciones.Igualmente se encuentra una marcada relación entre los elementos climáticos con el contenido en materia orgánica y su grado de evolución. En líneas generales, al aumentar la precipitación aumenta los porcentajes de materia orgánica (aumenta el desarrollo de la cobertura vegetal y, por tanto, sus aportes), mientras que al aumentar la temperatura disminuye el contenido de materia orgánica (prevalece la destrucción frente al aporte).
3.2.2 Influencia del clima en las propiedades del sueloLas acciones del clima también quedan reflejadas en muchas de las propiedades del suelo. La capacidad de cambio (cantidad de iones adsorbidos en las superficies de los materiales del suelo) aumenta proporcionalmente a las precipitaciones, e incluso los iones fijados en las posiciones de cambio también muestran una dependencia.Por otra parte al aumentar las precipitaciones se producirá una progresiva acidificación, la cual irá acompañada de la correspondiente desaturación del complejo de cambio (los hidrogeniones van sustituyendo al Ca, Mg, Na y K).
La dependencia climática del suelo queda espectacularmente registrada en la clásica climosecuencia de Strakhov para los suelos de Rusia (figura 5).
3.3 El relieve como factor formador
Los procesos edáficos repercuten en el relieve y viceversa.Desde el punto de vista edáfico los elementos del relieve más importantes son la inclinación y longitud de las laderas, la posición fisiográfica y la orientación.
3.3.1 Acciones del relieve
El relieve ejerce tres acciones fundamentales para la evolución del suelo.
TransportePor la acción de la gravedad, en el relieve se produce el transporte de todo tipo de materiales que se trasladan pendiente abajo. Dependiendo de su posición en el paisaje, el suelo se ve sometido a la acción de erosión o por el contrario puede predominar la acumulación (figura 6).En las zonas altas, sobre todo en las áreas en que se presentan fuertes inclinaciones, el suelo está sometido a una intensa erosión, por lo que la posición se considera residual y estará conformada por suelos esqueléticos.A media ladera los suelos están sometidos a un continuo transporte de materiales sólidos y soluciones, por lo que suelen presentar pequeños o moderados espesores y en ellos son muy abundantes los cantos angulosos, tan representativos de los suelos coluviales.En la ruptura de las pendientes se produce la deposición de los materiales arrastrados (compuestos solubles y partículas sólidas) por lo que en las posiciones de pie de ladera se forman suelos acumulativos que continuamente se están sobreengrosando, formándose suelos muy espesos y de texturas (granulometrías) muy finas.En definiva en un relieve colinado existen básicamente tres posiciones con comportamiento muy diferente: relieve residual (o erosional), relieve transporsicional y relieve deposicional (figura 7).
Características hídricasEl relieve también influye en la cantidad de agua que accede y pasa a través del suelo.En relieves convexos el agua de precipitación circula por la superficie hacia las zonas más bajas del relieve y se crea un área de aridez local, mientras que lo contrario ocurre para las formas con relieve cóncavo.También el drenaje del suelo se verá influenciado por el relieve, ya que este influye decisivamente en la textura, que a su vez condicionará en gran parte la permeabilidad. En las áreas altas tendremos un drenaje vertical rápido, que pasará a oblicuo en las laderas y quedará muy impedido en las depresiones.Por otra parte la posibilidad de aporte de agua a través de niveles freáticos también estará condicionada a la posición del suelo en el relieve. MicroclimaEl relieve también modifica las características del clima edáfico, al influir en la temperatura y en la humedad en función de la inclinación (influirá en la intensidad calorífica de las radiaciones recibidas), orientación (que regulará el tiempo de incidencia de las radiaciones solares) y altitud (que influirá en los elementos climáticos generales).Como consecuencia de todo ello también afectará al desarrollo de la vegetación y de la actividad microbiana.
3.3.2 Relaciones entre el relieve y las propiedades y constituyentes del suelo
Las importantes acciones descritas en el apartado anterior se materializan en una clara dependencia de los constituyentes y propiedades del suelo con el relieve. Estas dependencias se definen como topofunciones y algunas de ellas las representamos de una manera esquemática en la figura 8.
3.3.3 El relieve y la evolución del suelo: catenas o toposecuencias
Lógicamente también existe una dependencia entre el grado de evolución del suelo y su posición en el paisaje. Esta relación entre los suelos y el relieve se llama catenas de suelos o toposecuencias.La catena (figura 9) representa el escalonamiento regular de suelos dando una sucesión cuyo grado de desarrollo varía de forma continua con la pendiente y mostrando niveles de igual desarrollo para suelos situados en la misma posición topográfica (con iguales inclinaciones y cotas topográficas).
3.4. Los organismos como factor formador
3.4.1. Acciones de los organismosBásicamente los organismos ejercen tres acciones fundamentales:Constituyen las fuente de material original para la fracción orgánica del suelo. Restos vegetales y animales que al morir se incorporan al suelo y sufren profundas transformaciones.Ejercen importantes acciones de alteración de los materiales edáficos. Los organismos transforman los constituyentes del suelo al extraer los nutrientes imprescindibles para su ciclo vital. El papel de los microorganismos en la transformación de la materia orgánica es tan importante como para que la humificación apenas se desarrolle en su ausencia.Producen una intensa mezcla de los materiales del suelo como resultado de su actividad biológica.
3.4.2 Efectos sobre los constituyentes y propiedades
El tipo y abundancia de la materia orgánica del suelo está directamente relacionada con los organismos del mismo.Favorecen el desarrollo y estabilidad de la estructura (como consecuencia directa de su circulación a través del suelo y también al excretar residuos de intenso poder agregante).Aumentan la porosidad del suelo.Favorecen el drenaje.Influyen en el microclima (la vegetación produce sombra y disminuye la evaporación , aunque también consumen gran parte del agua del suelo).Protegen al suelo de la erosión. Por efecto mecánico (la cobertura vegetal, así como los restos acumulados sobre la superficie, protege a éste de los impactos de las gotas de lluvia) o por el poder de agregación que unen a las distintas partículas del suelo y así quedan fuertemente retenidas.
3.5. El tiempo como factor formador
Como hemos visto el suelo, se origina por una serie de procesos y cada uno de ellos se desarrolla con muy diferente velocidad. Como consecuencia las propiedades del suelo, que son el resultado de la actuación de los procesos, se manifestaran también de un modo desigual.
3.5.1 Velocidad de formación del suelo
La velocidad de formación de un suelo es extraordinariamente lenta y depende del tipo de factores formadores de cada suelo. Así los suelos se desarrollaran mas fácilmente sobre materiales originales sueltos e inestables que a partir de rocas duras y constituidas por minerales estables. También es lógico esperar una mas rápida formación en los climas húmedos y cálidos que en climas secos y fríos. Por ello la velocidad de formación del suelo es muy variable, en la bibliografía se pueden encontrar valores desde 1mm/año hasta 0,001mm/año. Es de resaltar como la velocidad de formación del suelo decrece drásticamente con la edad, ya que en un principio el material edáfico evoluciona hacia la formación de un horizonte A (de alteración de materia orgánica), que es de rápida formación, y una vez formado este horizonte el suelo se desarrolla originando horizontes B (de alteración mineral), de mucha más lenta formación.
3.5.2 Cronosecuencias de suelos
La antigüedad de un suelo puede valorarse de manera indirecta por la edad de la superficie geomorfológica sobre la que se desarrolla. Las superficies pueden estar datadas por métodos geológicos pero también se puede evaluar que superficie es más antigua que otra dada en base a criterios de campo. Así como se indica en la figura10 la superficie que disecta es más antigua que la que es cortada .En los estudios de suelos es interesante valorar su antigüedad relativa (mejor aún es calcular la edad absoluta pero esta datación es muy difícil de realizar). Los suelos se ordenan en una secuencia de edad creciente y se analiza como han ido cambiando con el tiempo su tipología y sus propiedades.De todos los tipos de cronosecuencias, son sin duda las desarrolladas en terrazas fluviales las más universalmente investigadas. Desde el punto de vista edáfico la propiedad más interesante de las terrazas fluviales es que, en condiciones normales, presentan una clara correlación entre la cota de la terraza y su edad, de manera que la terraza más alta es la más antigua y al descender son cada vez más jóvenes, hasta llegar a la terraza inmediatamente próxima al cauce, que será la de formación más reciente. La diferente evolución de cada suelo, así como el grado de desarrollo de sus propiedades está regulado exclusivamente por el factor tiempo (figuras 11 y 12).La evolución de una propiedad concreta (o de un constituyente del suelo) en función de la edad se le llama cronofunción. Es decir como va variando la propiedad considerada al ir aumentando progresivamente la edad del suelo. La forma mejor para evaluarla es representarla en un diagrama de dispersión (propiedad frente a edad) y calcular la ecuación de regresión y valorar su grado de ajuste con el correspondiente coeficiente de correlación (como la grafica mostrada en el apartado anterior 3.5.1).
3.5.3 Suelo climax o estado estacionario
En la siguiente figura 13 idealizamos el comportamiento de como se van manifestando una serie de propiedades en función del tiempo.Unas propiedades van aumentando su grado de desarrollo (lineas A, C y D de la figura) mientras que otras tienen un comportamiento inverso (B), pero todas ellas llegan a alcanzar un estadío a partir del cual no experimentan variaciones con el tiempo (las curvas se vuelven paralelas al eje horizontal, lineas A', B', C' y D'), alcanzando cada una este estado de equilibrio a una edad diferente (edad 1, 2, 3 y 4). Cuando todas las propiedades se encuentran en esta situación se dice que el suelo está en estado climax o estado estacionario (punto D´; tiempo 4). El tiempo necesario para alcanzar esta etapa de madurez varía con cada tipo de suelo, según los procesos que en su formación hayan tenido lugar . Algunos autores cuestionan esta teoría del estado estacionario y creen que el suelo siempre esta evolucionando. De cualquier forma parece claro que en sus etapas finales el suelo evoluciona tan lentamente que podemos considerar sus cambios como poco significativos.Unas propiedades alcanzan rápidamente su equilibrio, en sólo algunos cientos de años (por ejemplo, contenido en materia orgánica y lavado de los carbonatos), mientras que otras son de desarrollo mucho más lento, requiriendo del orden de muchas decenas de miles de años (por ejemplo, la translocación de arcilla). En consecuencia los distintos horizontes que componen los suelos necesitan de tiempos muy distintos para su formación (como se muestra en la siguiente figura el horizonte A es el de más rápida formación, mientras que el horizonte óxico necesita de hasta un millón de años para manifestarse totalmente). Para aquellos suelos que se forman en menos de alguna decenas de miles de años se habla de ciclo corto, mientras que los que requieren de muchas decenas de miles hasta cientos de miles de años se habla de ciclo largo.
4. El perfil del suelo y sus horizontes
Como la edafización actúa desde la superficie y va perdiendo su intensidad conforme profundizamos en el perfil del suelo, el material se altera de un modo diferencial y como resultado de la actuación de estos procesos de meteorización y translocación se pasa de un material homogéneo o uniforme, como es la roca, a un material heterogéneo, estratificado en capas con diferentes propiedades como es el suelo; es decir, se produce la horizonación del material. Y es precisamente esta característica, representada por la variación regular de las propiedades y constituyentes del suelo en función de la profundidad, la característica más representativa de los suelos, rasgo que los diferencia claramente de las rocas.A estas capas se les denomina horizontes y su superposición constituye el perfil del suelo.Los horizontes constituyen las unidades para el estudio y para la clasificación de los suelos.Los horizontes edáficos son capas aproximadamente paralelas a la superficie del terreno. Se establecen en función de cambios de las propiedades y constituyentes (que son el resultado de la actuación de los procesos de formación del suelo) con respecto a las capas inmediatas.Los horizontes se ponen, normalmente, de manifiesto en el campo, en el perfil del suelo, pero los datos de laboratorio sirven para confirmar y caracterizar a estos horizontes.Generalmente bastan solo tres propiedades para establecer la horizonación de un suelo: color, textura y estructura, aunque otras propiedades, como la consistencia, son a veces de gran ayuda. El más mínimo cambio detectado (en una sola o en varias de estas propiedades) es suficiente para diferenciar un nuevo horizonte.
4.1 Nomenclatura "A B C" para los horizontes del suelo
La designación de horizontes constituye uno de los pasos fundamentales en la definición de los suelos.Para designar a los horizontes del suelo se usan un conjunto de letras y de números.
4.1.1 Horizontes principalesH.
Acumulaciones de materia orgánica sin descomponer (>20-30%), saturados en agua por largos períodos. Es el horizonte de las turbas.O. Capa de hojarasca sobre la superficie del suelo (sin saturar agua; >35%), frecuente en los bosques.A. Formado en la superficie, con mayor % materia orgánica (transformada) que los horizontes situados debajo. Típicamente de color gris oscuro, más o menos negro, pero cuando contiene poca materia orgánica (suelos cultivados) puede ser claro. E. Horizonte de fuerte lavado. Típicamente situado entre un A y un B. Con menos arcilla y óxidos de Fe y Al que el hor. A y el hor. B. Con menos materia orgánica que el A. Muy arenosos y de colores muy claros (altos values). Estructura de muy bajo grado de desarrollo (la laminar es típica de este horizonte).B. Horizonte de enriquecimiento en: arcilla (iluvial o in situ), oxidos de Fe y Al (iluviales o in situ) o de materia orgánica (sólo si es de origen iluvial; no in situ), o también por enriquecimiento residual por lavado de los carbonatos (si estaban presentes en la roca). De colores pardos y rojos, de cromas (cantidad de color) más intensos o hue (tonalidad del color) más rojo que el material original = hor. C). Con desarrollo de estructura edáfica (típicamente en bloques angulares, subangulares, prismática).C. Material original. Sin desarrollo de estructura edáfica, ni rasgos edáficos. Blando, suelto, se puede cavar con una azada. Puede estar meteorizado pero nunca edafizado.R. Material original. Roca dura, coherente. No se puede cavar.
4.1.2 Horizontes de transición
Se presentan cuando el límite entre los horizontes inmediatos es muy difuso, existiendo una capa ancha de transición con características intermedias entre los dos horizontes. Se representan por la combinación de dos letras mayúsculas (p.ej., AE, EB, BE, BC, CB, AB, BA, AC y CA). La primera letra indica el horizonte principal al cual se parece más el horizonte de transición.
4.1.3 Horizontes mezcla
En algunas ocasiones aparecen horizontes mezclados que constan de partes entremezcladas. Están constituidos por distintas zonas en cada una de las cuales se puede identificar a un horizonte principal ( en la misma capa existen trozos individuales de un horizonte completamente rodeados de zonas de otro horizonte). Se designan con dos letras mayúsculas separadas por una raya diagonal (p.ej. E/B, B/C); la primera letra indica el horizonte principal que predomina.
4.1.4 Letras sufijo más usuales
Las letras minúsculas se usan como sufijos, para calificar a los horizontes principales especificando el carácter dominante de este horizonte. Las letras minúsculas van inmediatamente después de las letras mayúsculas.p horizonte arado, (de plow = arar). Prácticamente siempre referida al hor. A, (Ap).h acumulación de materia orgánica (h de humus). Normalmente por mezcla, en el horizonte A de suelos vírgenes (Ap y Ah son excluyentes) y sólo en los podzoles, por iluviación, en el horizonte B (Ah Bh).w horizonte B de alteración, (de weathering = meteorización) reflejada, con respecto al horizonte inferior, por: la arcilla (alto contenido, formada in situ), y/o el color (más rojo o más pardo), y/o la estructura (edáfica, no la de las rocas originales). Si en el material original había carbonatos el B se puede formar simplemente por lavado de estos carbonatos (hor. de enriquecimiento residual). Bw.t acumulación de arcilla iluvial, (de textura, o sea granulometría). Bt.k acumulación de carbonatos secundarios (k de kalcium). Llamado "ca" en otras terminologías). En B (frecuente), en C (muy frecuentemente) y a veces en A (Ak Bk Ck).y acumulación de yeso. Ay By Cyz acumulación de sales más solubles que el yeso (y + z = sa, en otras terminologías). Az Bz Cz.s acumulación de sesquióxidos, típico de los podzoles. Bs, también en los ferralsoles.g moteado (abigarrado) por reducción del Fe. Manchas de colores pardos/rojos y gris/verde. Hidromorfía parcial. Bg Cg y más raramente Ag.r reducción fuerte, como resultado de la influencia de la capa freática, colores gris verdoso / azulados (hidromorfía permanente, o casi). Cr Br.m fuertemente cementado. Frecuentemente por carbonatos (Bmk), pero en otras condiciones puede ser por materia orgánica (Bmh), por sesquióxidos de Fe (Bms) o por sílice (Bmq)b horizonte de suelo enterrado (paleosuelo) o bicíclico (p.e. Btb), (de buried = enterrado).
4.1.5.1 Cifras sufijo
Se usan las cifras sufijos para indicar una subdivisión vertical de un horizontes del suelo. El número sufijo siempre va después de todas las letras símbolo. La secuencia numérica se aplica solo a un conjunto de letras determinado, de tal forma que la secuencia se empieza de nuevo en el caso de que el símbolo cambie (p.e. Bt1 - Bt2 - Btg1 - Btg2). Sin embargo, una secuencia no se interrumpe por una discontinuidad litológica (p.e. Bt1 - Bt2 - 2Bt3 - 2Bt4 - 3Bt5).
4.1.5.2 Cifras prefijo
Se usan las cifras prefijos, para indicar discontinuidades litológicas, indican que el material que formó el suelo no era homogéneo, (por ejemplo, suelo formado a partir de distintos estratos sedimentarios superpuestos).
4.2 Descripción de horizontes
Para el estudio de los horizontes ha de hacerse una completa descripción de sus características morfológicas, en el campo, junto a un completo análisis de sus propiedades físicas y químicas, en el laboratorio.En líneas generales los datos se refieren:al medio ambiente en el que se encuentra el suelo: localización geográfica, roca, relieve, vegetación y uso, clima, drenaje,...)a los horizontes en sí mismos. Con datos de campo (espesores, textura, estructura, color, consistencia,... y límite) y datos del análisis del suelo en el laboratorio: análisis físicos (granulometría, retenciones de agua, densidades,...), químicos (materia orgánica, N, CaCO3,...), fisicoquímicos (pH, capacidad de cambio iónico, Eh, conductividad,...) y micromorfológico.Con todos estos datos podrán establecerse interesantes conclusiones acerca del la clase de suelo, de sus propiedades, de su formación, de su fertilidad y de su uso más racional.