MARCO TEORICO
Articulo ambientales
EL SUELO COMO SISTEMA
Desde el punto de vista conceptual el trmino suelo ha ido
evolucionando acorde al desarrollo de los estudios edafolgicos, en
principio se defini al suelo como producto meramente del
intemperismo de la roca, posteriormente, como cuerpo natural no
dinmico, sin embargo, en los trabajos realizados en los ltimos aos
se define como Un cuerpo natural, tridimensional, continuo y
coherente que cubre las porciones de la superficie terrestre,
desarrollado a partir de una mezcla de materiales minerales y
orgnicos bajo la influencia del clima y del medio ambiente natural,
como el material parental, relieve y organismos, que a travs del
tiempo, puede ser modificado y an as constituido por el hombre. Su
grado de desarrollo se manifiesta en el grado de estructuracin y
formacin de horizontes, suministra los nutrientes y sostn que
necesitan as plantas, siempre que contenga suficiente agua y aire.
(citado en Mireles ).
Con base en estudios elaborados por los fsicos del suelo se ha
determinado que el suelo cambia continuamente, tanto en su aspecto
fsico, qumico como biolgico y funciona como receptor y transmisor
de energa solar y la emanada del interior de la Tierra, tambin
diversos autores definen la dinmica del suelo con base a estas
transformaciones.
Buol, et. al. (1991), define el suelo como un transformador de
energa y menciona que los procesos de hidratacin y secado,
calentamiento y enfriamiento , evapotranspiracin e intemperismo,
erosin (incluyendo lixiviacin) y deposicin de materia, as como
procesos energticos que realizan los organismos al biodegradar la
materia orgnica, son ejemplos de las transformaciones de energa y
materia que se efectan en el sistema edfico.
Figura 1. representacin esquemtica de fuentes de energa y
transformaciones energticas en el solum de un pedn de tierra.
Fuente: Buol, et. al. (1991).
De forma simultnea, algunos autores al analizar el concepto de
sistema, referido como un conjunto de elementos relacionados
jerrquicamente, en los cuales existen procesos de conversin capaces
de generar cambios en el estado y arreglo de los componentes, los
cuales generan flujos de entrada y salida de energa y materia
(Espinosa, 2001), y retomando las ideas de los estudios sistmicos,
en los cuales se plantea que la naturaleza est conformada por
sistemas abiertos caracterizados por un dinamismo que mantiene
diferentes formas de entrada y salidas de materia y energa que
afectan directamente a unos determinados elementos y relaciones, e
indirectamente a todo el sistema y desencadenan un conjunto de
cambios y modificaciones (Bols, 1991), por ello ciertos autores han
establecido que el suelo es un sistema de carcter abierto y
dinmico.
Figura 2. representacin esquemtica del solum de un pedn de
tierra como sistema abierto. Fuente Buol et. al. (1991).
De acuerdo con lo anterior, Buol et. al. (1991), afirma que el
suelo es un sistema abierto, que posee entradas y salidas de
materia y energa, al estar en contacto continuo con el medio
ambiente natural, relieve y organismos, siendo una entidad que
evoluciona basada en flujos de materiales biolgicos, hidrolgicos y
meteorolgicos.
Y menciona que dichos flujos se observan en la formacin de los
horizontes que constituyen el suelo, al poseer dinmicas diferentes
por la distribucin desigual de materiales en cada uno de ellos,
debido a traslocaciones dentro del suelo que pueden verse como
ganancias y/o prdidas de ciertas sustancias, lo que permite que
algunos horizontes se enriquezcan de ellas mientras que otros
empobrecen. De forma simultnea tambin se produce un intercambio de
material entre cuerpos de suelos gracias a la accin del viento, del
agua y de los organismos; que permite que sea una entidad que se
mantiene estable en medio de procesos complejos y perpetuamente
dinmicos.
Para trminos de este estudio se concepta al suelo como un
sistema abierto, dinmico, en el cual se establecen una serie de
interrelaciones entre sus elementos, existiendo flujos de materia y
energa de forma permanente, que en estado de equilibrio mantiene
las condiciones ptimas para que se presenten los procesos
bioedafogenticos
PRINCIPIOS BSICOS DEL SISTEMA
Espinosa (2001), menciona que en resumen ciertos sistemas poseen
diez principios bsicos aplicables al medio natural, edfico,
agrosistema y antrpico que coadyuvan a definir las fronteras de su
estudio.
A continuacin se mencionan dichos principios ejemplificados para
el sistema del suelo:
1.-Todos los sistemas poseen fronteras ms o menos definidas.- En
el Suelo, las fronteras son el contacto con otros sistemas, los
cuales su delimitacin en lmite superior es la atmsfera, el inferir,
la litosfera y lateralmente los cuerpos de agua, macizos rocosos u
otros cuerpos de suelo.
2.-Los sistemas poseen entradas de materia, energa e informacin
as como salidas de materia, energa e informacin.- Buol, et. al.
(1991), considera como flujos de entrada de energa del suelo: la
irradiacin solar, la transferencia trmica y la transferencia de
entropa de la reserva externa de calor, los flujos de agua, el
oxigeno, el dixido de carbono; y que los flujos de salida se
encuentran en la forma de irradiacin de calor y reflexin de
luz.
3.-La energa que entra al sistema se transporta y se transforma
en funcin de la interaccin con la materia contenida dentro de dicho
sistema.- Ejemplo de esto se da cuando entra un flujo de agua, su
transporte y transformacin depender del tipo de textura del suelo,
pues de acuerdo a ello ser la capacidad de infiltracin del agua, es
decir, en un suelo arenoso el agua se infiltrar ms rpidamente en
comparacin a uno arcilloso, est ltimo dar lugar a un escurrimiento
superficial cuando las arcillas contenidas en el suelo se hayan
saturado de agua y as mismo es indispensable la presencia del agua
para que se de la absorcin de los nutrimentos por las plantas-
formacin de la doble capa difusa- .
4.-La materia dentro de un sistema puede ser transformada fsica
y/o qumicamente.- dentro del suelo se llevan a cabo procesos
edafogenticos, que dan lugar a transformaciones qumicas de los
minerales, por ejemplo, a travs del proceso de oxidacin-reduccin,
la fijacin de nitrgeno al suelo por la actividad biolgica, la
formacin de arcillas, la sntesis de la materia orgnica ya sea en
minerales o humus, entre otros.
5.-El sistema tiende a lograr un equilibrio dinmico no
perfecto.- Los flujos de entrada y salida de energa constantes en
el suelo permiten que se mantenga estable, es decir, cuando en el
suelo existe prdida de energa debido a la absorcin de sta por la
parte bitica existente, al mismo tiempo sta aporta cierta cantidad
de energa al incorporar materia orgnica ya sea en forma de
rastrojo, estircol o abonos inorgnicos , que permiten mantener las
estabilidad del sistema, sin embargo, existen condiciones que
pueden alterar o modificar estos flujos como las actividades
antrpica.
6.-Si la tasa de energa entrante o saliente cambia, el sistema
tender a formar un nuevo equilibrio.- Si los flujos de energa y
material aumentan, el suelo tendr una Produccin y consumo de estos
nuevos materiales orgnicos y minerales: Este mismo sistema produce
en el ciclo nuevas formas de estos materiales, en tanto que esa
materia est siendo eliminada del sistema hacia el medio y el
sustrato. (Buol, et. al. 1991) Crea un nuevo equilibrio al buscar
una forma de liberar ese flujo de energa que aument, lo que dar
origen a los diferentes horizontes que compones al los distintos
suelos.
7.-La cantidad de energa y materia almacenada dentro de un
sistema, aumenta o disminuye, si el flujo de energa y materia
aumenta o disminuye.- La dinmica del suelo estar en funcin de los
flujos de entrada, lo que permitir almacenar cierta energa para que
se lleven a cabo los procesos pedogenticos, por ejemplo si se
aumenta la cantidad de materia orgnica (residuos orgnicos) en el
suelo, ste la almacenar y como consecuencia se intensificar el
proceso de humificacin, pero si disminuye, tambin lo har dicho
proceso, otro ejemplo puede ser la densidad de siembra de un
cultivo aunado a las dosis de fertilizacin que se aplique, ser
proporcional del rendimiento del mismo.
8.-Mientras sea mayor la capacidad de almacenamiento de un
sistema menor ser la sensibilidad del sistema y viceversa .- Entre
ms complejo es el suelo, es decir, si cuenta con mayor nmero de
elementos y procesos que dan lugar a que exista mayor grado de
estructuracin, la modificacin de uno de ellos no afectar
notablemente el sistema, como es el caso de la capacidad de
intercambio cationico y la saturacin de bases que esta
estrechamente relacionada con la cantidad y tipo de arcillas y
humus que contenga el suelo.
8.-Cuando las entradas y/o salidas del sistema de energa y/o
materia se interrumpen, el sistema tiende a desaparecer y formar
otro sistema nuevo .- Al deforestar reas para crear zonas de
cultivo, en pendiente pronunciadas, el agua erosionar intensamente
estas zonas, provocando la prdida de suelo en esta parte del
paisaje, generando sedimentos para formar suelo en las partes bajas
o receptoras de stos.
10.-En la naturaleza no existen sistemas cerrados .- El suelo es
un sistema natural, es dinmico, que presenta constantes flujos de
entrada y salida de energa al estar en contacto permanente con el
medio natural y antrpico.
PRINCIPALES RELACIONES DEL SISTEMA
El suelo se defini como un sistema abierto y dinmico, por ello
es bsico tomar en cuenta los estudios de carcter sistmico, en los
cuales algunos autores consideran que dentro de los sistemas
abiertos existen dos tipos de relaciones directas o indirectas, que
determinan la dinmica de stos.
De acuerdo con Blos (1991), en las relaciones directas predomina
la influencia directa de un elemento sobre otro. Pueden ser
positivas o negativas, en el primer caso, si aumenta un elemento
provoca el aumento de otro, de igual forma si disminuye. Y las
negativas son cuando el aumento de un elemento provoca la
disminucin de otro e inversamente.
A
B
Positivas
Negativas
A+
B+
A+
B-
A-
B-
A-
B+
Figura 3. relaciones directas de los sistemas. Fuente Blos M.
1991.
Ejemplo de las relaciones directas positivas puede ser, cuando
en el suelo se presenta un aporte extra de materia orgnica, provoca
un aumento en el proceso de mineralizacin y humificacin; o en las
relaciones negativas, sera cuando se abre a la agricultura suelos
en pendientes mayores a 8 esto ocasionar un aumento en la erosin
superficial del suelo.
Tambin considera que las relaciones indirectas o inversas con
accin de retorno, son importantes para el funcionamiento de los
sistemas y las define como aquellas acciones de un elemento sobre
otro que implican que a su vez este ltimo acte sobre el primero,
tambin pueden ser positivas o negativas, pueden presentar
diferentes grados de complejidad y existen diferentes casos.
1) A+
B+
2) A+
B-
(A+)
(B+)
(A+) (B-)
3) A+
B+
4) A+
B+
(C+)
(A+)
(B+)
(A+) (B-)
Figura 4. Relaciones indirectas de los sistemas. Fuente: Blos
1991.
Dichos casos se pueden ejemplificar con respecto a un sistema
edfico, por ejemplo, para el primer caso, donde todos los signos
son positivos, se puede considerar, que el aumento de arcillas y/o
materia orgnica, conduce a un aumento de la estabilidad del suelo y
esta misma estabilidad influye en un mejor desarrollo de la
cobertura vegetal. Para el caso dos, los suelos localizados en
pendientes mayores a 8 son susceptibles a presentar mayor erosin
del suelo, disminuyendo la cobertura vegetal, dicha disminucin
favorece el aumento del proceso erosivo. Estas relaciones conducen
a un aumento del proceso inicial, por lo que el sistema va
alejndose de su estado original.
Las relaciones indirectas negativas por el contrario, reducen
los efectos del proceso inicial y como consecuencia contribuyen a
la estabilidad del sistema, para el ejemplo cuatro: al haber un
mayor uso del suelo para fines agrcolas en pendientes, aumenta la
posibilidad de erosin en l, y sta a su vez genera mayor cantidad de
sedimentos que estarn enriqueciendo otro suelo aguas abajo.
FACTORES FORMADORES DE SUELO
Un factor de formacin de suelo es un agente, una fuerza, una
condicin, una relacin o una combinacin de ellos, que afecta, ha
afectado o puede influir en un material original del suelo, con
potencial para cambiarlo (Buol, et. al. 1991)
Para diversos autores existen factores externos que dan lugar a
la formacin de suelo, los cuales se pueden presentar en diferentes
condiciones e intensidades, por ello, en una misma zona se pueden
obtener distintos tipos de suelos, debido a la heterogeneidad con
la que actan, teniendo un papel determinante cada uno de ellos en
las caractersticas que tendr el suelo. Dokuchaev estableci de
manera slida que los suelos se desarrollan como resultado de la
integracin de cinco factores: material madre, clima, organismos,
topografa y tiempo. Los primeros cuatro son factores tangibles que
interactan en el tiempo para crear cierto nmero de procesos
especficos que conducen a la diferenciacin de horizontes y a la
formacin de suelo . (Fitz Patrick, 1984), adems cada factor es
absolutamente esencial y ninguno de ellos puede considerarse ms
importante que otro, pero localmente un factor puede ejercer una
influencia mucho ms fuerte.
Figura 5. Diagrama Flor de factores de formacin de suelo.
Fuente: Buol et. al (1991)
Jenny (1961) retom y modific la ecuacin de Dokuchaev
considerando los siguientes factores de formacin de suelo: material
original, relieve, clima, organismo y tiempo.
S = f ( cl, o, p, r, t )
Donde:
S = representa al suelo
cl = clima de la regin
o = organismos (vegetales y animales)
p = sustrato geolgico
t = edad relativa del suelo
r = relieve
Su ecuacin describe las relaciones entre una propiedad del suelo
y factores principales que son grupos de factores que definen el
estado del mismo suelo. En ciertas ocasiones estos cinco factores
son una fuente de energa y otros son captadores de sta.
Material Original o sustrato geolgico
El material parental u originario constituye un elemento pasivo
en la edafognesis, sobre el que actan otros factores (clima,
vegetacin, relieve, etc.), que lo transforman. Buol, et. al.,
(1991), afirma que la intemperizacin de los materiales iniciales
precede a la informacin de los suelos en el caso de las rocas duras
y la acompaa en las rocas blandas. El intemperismo acta sobre la
roca basal causando inicialmente pequeas grietas, que con el
transcurso del tiempo se extiende en profundidad, desintegrndola y
dando lugar a la formacin del material parental en donde se inicia
el proceso de formacin del suelo (Aguilera, 1989). De acuerdo con
FitzPatrick (1984), este material es considerado como el estado
inicial del sistema suelo.
FitzPatrick (1984), menciona que el intemperismo de las rocas
heredar las composiciones qumicas y mineralgicas que son las
propiedades ms importantes, ya que de ellas depende en gran parte
el curso de la formacin del suelo, incluyendo los productos
secundarios del intemperismo. De manera que el suelo tendr
similitud con la composicin de la roca subyacente, por lo cual se
debe considerar el comportamiento de sta frente a los agentes de
meteorizacin, ya que la resistencia de la roca a este proceso vara
dependiendo si es de tipo gnea, sedimentaria, metamrfica o
materiales trnasportados y depositados, an cuando se encuentren
bajo las mismas condiciones de temperatura y humedad.
Porta, et. al. (2003) menciona que la meteorizacin de la roca da
lugar a una capa denominada regolita que difiere de la roca por su
granulometra, mineraloga o por ambas cosas, su lmite inferior es el
lmite de meteorizacin y el superior, las superficie del suelo que
est en contacto con la atmsfera, en est capa se presentan
transformaciones fsico qumicas como hidrlisis, oxidacin reduccin,
carbonatacin y disolucin, despus que se han establecido los
microorganismos y plantas superiores, tiende a la acumulacin de
materia orgnica sobre y dentro de la capa superficial del suelo
(Aguilera, 1989).
La meteorizacin o intemperismo se considera que es una reaccin
contina que acta inicialmente sobre la roca y despus, en la
superficie del suelo, aunque en la roca una vez cubierta por el
suelo, el proceso disminuye en intensidad ya que se establece una
relacin de distancia entre la roca y la superficie del suelo.
Es importante determinar si los suelos son de formacin in situ o
es producto del acarreo de materiales, ya que su composicin cambia
entre ambos y por consiguiente su evolucin.
Se pueden establecer ciertas relaciones de las caractersticas
del suelo de acuerdo con el material original, por ejemplo:
Tipo de RocaCaractersticas posibles en el suelo
Basaltos y cenizas volcnicas bsicasTendencia arcillosa
Color rojo oscuro o pardo oscuro
Elevado contenido de hierro y manganeso
Con estacin seca: arcillas
Con rgimen dico: caolinita
Fuente: Porta et al 2003.
Cuadro 1. transformaciones del sistema suelo por el material
original.
ClimaEl Clima es el principal factor que determina la tasa y
tipo de formacin de suelos, as como el principal agente que
determina la distribucin de la vegetacin y el tipo de procesos
geomorfolgicos. FitzPatrick (1984)
Los principales componentes que actan sobre el suelo son la
temperatura y la precipitacin, el efecto principal de la
temperatura, es influir en la tasa de reacciones, la principal
reaccin del suelo es en la hidrlisis de silicatos primarios; de la
precipitacin se deriva principalmente la humedad del suelo.
Los regmenes pluviomtricos en el suelo indican la cantidad de
humedad a la que se encuentra sujeto y la potencialidad del agua
para lixiviar materiales hacia horizontes inferiores, as como la
posibilidad de saturacin de agua en el suelo, dado que en los
diferentes horizontes del suelo la humedad no es homognea, altera
reacciones fsicas y qumicas como:
a) Dominan las reacciones anaerbicas o de reduccin en las zonas
saturadas debido a las limitaciones de oxigeno y pueden retrasar el
crecimiento de las races.
b) Infiltracin o descenso de agua restringido y/o el predominio
del desplazamiento lateral del agua dentro de la zona saturada.
c) Aumenta el calor especfico del suelo y ste tiende a enfriarse
ms que los suelos no saturados.
La principal influencia de la temperatura es sobre las
reacciones qumicas que se encuentran dentro del suelo. Cuando en el
sistema de suelos se enfra, hasta el punto en que el agua se
solidifica, cesan todas las reacciones qumicas en que participa el
agua, adems se relaciona con la vegetacin que se presenta en el
suelo y por consiguiente, en la cantidad y tipo de materia orgnica
depositada en l. El ndice de descomposicin de materias orgnicas est
controlado casi directamente por la temperatura. (Buol, et. al.,
1991)
Elementos biticos.
Los factores biticos se pueden catalogar como elementos activos
sobre el suelo donde la dinmica con que actan es de mayor dinamismo
en un periodo menor que los anteriores factores formadores del
suelo . FitzPatrick (1984). Influyen de manera importante en el
desarrollo del suelo, ya que las plantas y animales son la fuente
primaria de materia orgnica; la cual, es transformada en humus y
diferentes sustancias inorgnicas de inters en las actividades
generales de formacin y clasificacin de suelos.
Los agentes biticos ms significativos son: los musgos, lquenes,
hongos y animales silvestres, los cuales se alojan en las fracturas
o grietas que presentan las rocas producidas por el intemperismo y
conforme crecen, ejercen presin en las paredes de la roca y
provocan la fragmentacin del material, creando espacios donde se
depositarn los sedimentos ms finos y al mismo tiempo otras
poblaciones de organismos, los cuales secretan sustancias que
provocan reacciones qumicas en las rocas; adems de coadyuvar al
proceso de translocacin de minerales y formacin de arcillas,
indispensables para la estructuracin y desarrollo de los
suelos.
La actividad microbiana heterotrfica incrementa el contenido de
anhdrido carbnico del suelo y en consecuencia, la disolucin del
suelo. As como aporte de otros componentes cidos, como lctico, el
actico e incluso el ctrico que puede actuar como agente quelante,
contribuyendo tanto al incremento de algunos procesos de
meteorizacin como el transporte de algunos elementos.
La complejidad que surge entre los distintos materiales
litolgicos y la vegetacin se encuentra combinados entre s, no
existiendo lmites definidos entre las variedades de vegetacin.
La microflora del suelo(bacterias, actinimicetes, hongos y
algas)tiene accin sobre ste por su demanda de oxgeno, su papel en
el intemperismo, por intervenir en procesos de biodegradacin de la
materia orgnica y de los compuestos rgano-metlicos (Porta et. al.,
2003), la flora tambin sirve como una proteccin en la parte
superficial del suelo, evitando que las gotas de lluvia impacten
directamente sobre ste, disminuye su velocidad y fuerza de
erosionar por salpicadura; regula la infiltracin, escorrenta y la
evaporacin; adems de absorber la radiacin solar y reflejarla para
que su exposicin no sea directa al suelo.
Respecto a los conductos dejados por los macro y micro
organismos presentes en el suelo favorecen el proceso de aireacin y
conduccin de agua adems, de mejorar la estructura del suelo, debido
a los poros que forman las races y animales (lombrices, topos,
ratas, etc.) en los diferentes horizontes.
Relieve
La geomorfologa y la edafologa estn fuertemente relacionadas ya
que tanto las geoformas como los suelos tienen un origen y evolucin
comn, por ello algunos autores manejan el concepto de unidad
morfoedfica, (Tricart, 1969), considera que la edafognesis depende
estrictamente de la morfognesis, las condiciones geomorfolgicas
como resultado de la evolucin del relieve permite una diferenciacin
de los suelos.
De acuerdo al tipo de geoforma es el grupo de suelo, pues sta,
determina la dinmica evolutiva de los suelos, es decir, sobre una
ladera con pendientes fuertes se desarrollan suelos in situ con
predominio del proceso erosivos y en valles con pendientes bajas se
generan suelos de acumulacin y ms desarrollados.
Inicialmente, todas las caractersticas peculiares del relieve
son producidas por procesos tectnicos, ya sea de levantamiento,
hundimiento, movimiento diferencial lateral o vulcanismo, despus,
sobre esas superficies actan al agua, hielo, viento, heladas y
movimientos masivos, que son los agentes principales de erosin y
depsito.
Las diferencias morfolgicas que presenta, el relieve, va aunado
a un cambio en los materiales que lo constituyen, y de los procesos
que lo modelan como son: los erosivos y acumulativos, ya que la
distribucin de estos procesos producen paisajes y suelos
distintos.
Segn Porta (2003) para relacionar los suelos y paisaje puede
resultar suficiente diferenciar tres formas del relieve, los
interfluvios o divisoria de aguas, las vertientes o laderas y los
fondos, que son las unidades bsicas que componen un paisaje.
En este sentido los interfluvios pueden presentar formas de
crestas, plataformas; las laderas se pueden descomponer en tres
tipificaciones: cncavas (erosivas), convexas (acumulativas) y
rectas (en equilibrio), estos tipos se pueden presentar en una
misma vertiente y se les denomina complejas y a la mezcla de dos
tipos de laderas se les llama mixtas. Por lo que su relacin con los
suelos es clara, de acuerdo a la variacin en el tipo de ladera ser
la variacin en el tipo de suelo y esta variacin se vuelve compleja
si la misma ladera es compleja.
Los proceso en un ladera estn ligados al agua en forma de
escurrimiento, por el impacto de las gotas de lluvia, los
movimientos en masa como los gravitacionales y la accin del viento
en la vertiente, donde algunos afectan procesos de intemperismo
mientras, que otros, afectan los procesos de transporte de
materiales.
De esta manera se pueden distinguir.
Laderas que su desarrollo es limitado por el transporte, es
decir, el proceso dominante es el acarreo de materiales sobre el
intemperismo, son suelos de escaso espesor.
Las laderas que su desarrollo es favorecido por el intemperismo,
el proceso dominante es el intemperismo sobre el acarreo de
materiales, los suelos se desarrollan in situ.
Algunos efectos del relieve sobre el suelo pueden ser:
CARACTERSTICAS DE LA FORMAEFECTOS SOBRE EL SUELO
Inclinacin de la laderaRadiacin recibida, velocidad de
escorrenta
Erosin, depsito de materiales
Longitud de la laderaEscorrenta, erosin
Orientacin de la laderaRadiacin recibida, temperara del suelo,
exposicin al viento, exposicin a la lluvia, humedad del suelo,
vegetacin, infiltracin, escorrenta, erosin, contenido de materia
orgnica, morfologa del perfil.
Posicin de la laderaErosin, depsito, caractersticas de los
materiales depositados, condiciones de drenaje, profundidad de la
capa fretica, profundidad del suelo, contenido de sales
solubles.
Fuente: Porta et. al.2003.
Cuadro 2. Transformaciones en el relieve del sistema suelo
El relieve influye en la distribucin climtica y a su vez en la
distribucin de energa, lluvias, nutrientes de las plantas y
vegetacin, ya que los relieves con una gran altitud pueden dar
estas modificaciones.
Tiempo
El tiempo es un factor fundamental en la formacin de suelos, ya
que puede modificar todos los anteriores, se puede mencionar al
factor tiempo como un continuo (Buol, et. al. 1991); debido a que
este proceso es muy lento para el tiempo humano dado que se maneja
en tiempo geolgico.
La forma en la que el tiempo acta relacionado junto con los
otros procesos formadores; para determinar la edad del suelo. Buol,
et. al., 1991 menciona que se puede aplicar los trminos juventud,
madurez y ancianidad (senilidad).
Los suelos se pueden considerar de formacin reciente o joven, a
aquel que slo ha acumulado materia orgnica sobre el horizonte
superficial, se encuentra poco intemperizado, tiene acumulacin de
arcillas y presenta uno o dos horizontes. Un suelo maduro, se
considera al que presenta mayor nmero de horizontes, ha tenido
acumulacin de bases y casi cuenta con horizontes A y B. Finalmente,
un suelo senil, se caracteriza por tener lixiviadas casi todas sus
bases, presenta una fuerte migracin de arcillas en el horizonte B,
y en el que empiezan a presentarse procesos de cataedafognesis.
En la mayora de los casos para que un suelo se forme se
necesitan varios aos que sobrepasan la vida de un hombre.
FORMACIN DEL SUELOTASA DE FORMACIN (AOS)
Muy rpida (sobre cenizas volcnicas y clima hmedo)< 1000
Muy lenta (sobre calizas duras y climas templado fro)< 1 cm /
5 000 aos
Propiedades asociadas con el hidromorfismoRpida
Propiedades asociadas con la Materia OrgnicaRpida
Propiedades asociadas con la MeteorizacinLenta
Horizontes A1 1 000
Horizontes de alteracin (Bw cmbico)> 1 000
Horizontes de acumulacin> 1 000
Carcter cuico< 10
Entsol (sobre material no consolidado)< 100
Vertisol3 000 18 000
Spodosol1 000 8 000
Ultisol105
Oxisol105 a 2x105
Fuente: Porta et. al. 2003.
Cuadro 3. Transformaciones del sistema suelo por el factor
tiempo.
Buol, et. al. (1991), considera que un terreno y momento
determinados, la eficiencia relativa de los cinco factores clsicos
de formacin de suelos resulta evidente. Un factor que tenga poca
intensidad a lo largo del terreno no tendr la capacidad de generar
variaciones de alguna propiedad de los suelos, de un lugar a otro.
Sin embargo, un factor que tenga suficiente intensidad en el
terreno podr ser eficaz en parte de ella y eficiente en
otra.PROCESOS BIOEDAFOGNETICOS
Un proceso de formacin de suelo es un conjunto o una secuencia
de sucesos que incluyen tanto reacciones complicadas como
redisposiciones relativamente simples de la materia, que afectan
ntimamente al suelo en el que se producen. Pueden tener lugar
numerosos sucesos, al mismo tiempo o en secuencia, para reforzarse
o contradecirse mutuamente (Rode, 1962; Simonson, 1959).
Sin embargo, los factores ambientales establecen lmites y
direcciones para el desarrollo de los suelos, en la misma forma en
que determinan los tipos de infraestructura humana, Porta, et. al.
(2003) plantea que dichos factores y procesos pedogenticos resultan
compatibles y se ven afectados por procesos y factores simultneos
dentro del suelo definidos como proceso bioedafogenticos y
edafolgicos, que dan lugar a un suelo concreto, que prevalecen en
un lugar y momento determinados y se prolongan a lo largo del
tiempo.
Estos factores pueden cambiar a lo largo del tiempo, variar la
velocidad e incluso el tipo de procesos, esto da lugar a suelos de
gnesis compleja y difcil de interpretar. En la edafognesis, casi
siempre, predomina ms un proceso, puede ser de manera simultnea,
secuencial, alternativa o con acciones contrapuestas. Estos
procesos se presentan de manera permanente en suelos que estn en
formacin, suelos jvenes y maduros, sin embargo, cuando los suelos
se encuentran en edad senil disminuyen, y predominan los procesos
de cataedafognesis.
Porta et. al. (2003) agrupa estos procesos bioedafogenticos y
edafolgicos, partiendo de la idea sistmica del suelo, considera los
procesos por medio de los cuales entra energa, se transforma,
transporta y sale en el sistema, en cuatro grupos:
Adiciones al suelo: hidrlisis, hidratacin, disolucin, agregacin,
biolgicos, antrpicos.
Transformaciones dentro del suelo: oxidacin y reduccin, formacin
de arcillas, estructuracin, expansin y contraccin, mineralizacin y
humificacin.
Traslocaciones dentro del suelo o movimientos dentro del suelo:
eluviacin, iluviacin, argiluviacin, lixiviacin, enriquecimiento,
leucinizacin.
Pridas a partir de la superficie y parte inferior del suelo:
gases, agua, energa calorfica, material del suelo y CO2 por
mineralizacin de la materia orgnica, prdida por lavado y erosin
superficial.
ADICIONES AL SUELO
Las adiciones al suelo, se refieren a la entrada y captacin de
materia y energa en el sistema edfico, como son el agua, la energa
solar, el oxigeno y otros gases, sales, polvos, materiales producto
de la erosin, tambin la materia orgnica y materiales en la
superficie del suelo por el hombre (Porta, 2003), la forma y
cantidad de stas depender de las condiciones atmosfricas que
existan, del relieve y del material original.
Algunas fuentes de energa no pueden entrar directamente al
sistema, necesitan un medio de transporte, como en el caso del
oxigeno, el cual puede entrar por medio del agua, sin embargo, no
es muy soluble en agua, de la que se desprende a una concentracin
de slo 3% de su volumen (Burton, 1985:29), o el Dixido de carbono,
nitrgeno, azufre y la misma energa solar que entran por medio de la
fotosntesis de las plantas.
Cabe destacar que el agua al entrar en contacto con la roca,
materiales acarreados o del mismo suelo, activa procesos qumicos
como la hidrlisis, y la disolucin que transforman las
caractersticas qumicas de los materiales generados con ello
diferentes sustancias qumicas o cuando entra al sistema necesita
ser captada por medio del proceso de hidratacin, que absorbe el
agua en las partculas del suelo, adicionado mediante estos
procesos, otras fuentes de matera y energa; o como en el caso de la
agregacin (proceso fsico) que permite mantener unidas las partculas
(como las acarreadas por la erosin), utilizando sustancias
cementantes, conservando as est fuente de materia en el suelo.
Hidrlisis.
La hidrlisis pertenece a los llamados procesos qumicos, en los
cuales se ve modificada la estructura qumica de los minerales de
las rocas y organismos, que se llevan a cabo dentro del suelo y son
una serie de procesos en los cuales los flujos de energa son
constantes.
Para FitzPatrick (1984), la hidrlisis se considera el proceso ms
importante en la destruccin de minerales y determina el curso de la
formacin del suelo, ya que transforma las sustancias qumicas de las
rocas y del mismo suelo que son indispensables para que se lleven
acabo procesos posteriores.
El mismo autor (1994) enuncia que el proceso consiste en la
sustitucin de cationes en la estructura de los silicatos primarios
por iones de hidrgeno (H). En la tasa y eficiencia de este proceso
influyen los factores como es el rea superficial, pH, volumen y
velocidad del agua que fluye a travs del suelo, temperatura, los
agentes quelantes y remocin de sustancias por precipitacin.
Los depsitos no consolidados tienen una mayor rea superficial
que las rocas consolidadas y, por lo tanto se descomponen con mayor
rapidez. Las etapas iniciales de hidrlisis de las rocas
consolidadas destruyen el agente cementante que est entre los
minerales, ocasionando transformaciones, de tal manera, que los
constituyentes cementantes son separados entre s, produciendo un
rpido incremento del rea superficial.
El pH tiene una relacin estrecha con este proceso, ya que entre
menor sea el valor del pH, ms vigorosa es la hidrlisis
subsiguiente, pero como la acidez del suelo raramente es inferior a
3.5, la intensidad de la reaccin es pequea en comparacin a la de
los minerales cidos.
La remocin de sustancias por precipitacin es importante, debido
a que si las sustancias liberadas por hidrlisis permanecen en la
solucin del suelo, es posible que se establezca un equilibrio,
impidiendo con ello una hidrlisis posterior, pero en el caso de que
sean removidas por la precipitacin esta reaccin contina,
perpetuando las condiciones favorables para llevarse acabo
especialmente al hierro y aluminio. Con respecto a la temperatura,
la hidrlisis aumenta a medida que asciende la temperatura.
La presencia de agentes quelantes aumenta la tasa de
descomposicin y desintegracin rpida de minerales efectuado bajo los
lquenes, siendo un factor importante en la liberacin de nutriente
de las plantas por los exudados de las mismas, al parecer este
proceso consiste en un intercambio directo de H+ del quelato por el
in metlico como Fe3+ del mineral.
Hidratacin.
En el proceso de hidratacin, una sustancia absorbe agua para
formar un nuevo compuesto, que difiere un poco del estado original
por lo cual muy pocas de ellas se efectan en las primeras etapas de
intemperizacin y formacin del suelo. La hidratacin es un proceso
secundario que sigue a la hidrlisis de minerales primarios y a la
formacin de productos de descomposicin, que despus son hidratados
en diversos grados. Los principales compuestos afectados en esa
forma son los xidos de hierro y aluminio (FitzPatrick, 1984).
Agregacin
FitzPatrick, (1984), considera a la agregacin como un proceso
mediante el cual cierto nmero de partculas son mantenidas o
juntadas para originar unidades de formas variables, pero con
caractersticas propias, por lo que es posible indicar la relacin
general que existe entre los agregados y las partculas cementantes,
que mantienen juntas a las partculas, expresados por el grado y el
tipo de agregacin y por la naturaleza y distribucin de los espacios
porosos.
Los agentes principales que intervienen en la formacin de
agregados de acuerdo con FitzPatrick, (1984), son: arcillas y
humus, sustancias cementantes, mesofauna, races de las plantas y
expansin y contraccin, congelacin y deshielo, los
microorganismos.
La arcilla y humus por su capacidad de intercambio catinico, con
los principales agentes a los que se debe gran parte de la
agregacin en los horizontes superiores del suelo. las sustancias
cementantes son productos de la hidrlisis compuestos principalmente
de hierro y aluminio, pudiendo cementar entre s grupos pequeos de
partculas, la cementacin progresiva da lugar a horizontes duros y
masivos al igual que el depsito continuo de carbonato de
calcio.
En el suelo, los microorganismos, races de las plantas y
mesofauna, son los responsables de la transformacin de la materia
orgnica biodegradable. Por ejemplo, la lombriz, y otros organismos,
ingieren materia orgnica y minerales produciendo grandes cantidades
de materia fecales, en donde la actividad de cualquiera de ellos,
es, en especial, vigorosa, se da en horizontes enteros, que pueden
estar formados por grnulos fecales, de sus formas granulares,
ovoides o vermiformes.
Los microorganismos ayudan a la formacin de la estructura
secretando diversos compuestos mucilaginosos o gomas, estas
sustancias tienen la capacidad de unir las partculas, formando
grnulos, que se originan con ms frecuencia en presencia de materia
orgnica y de una microflora activas. Las races de muchas plantas
mantienen unidos grupos pequeos de particulas para formar una
estructura migajonosa o granular.
Disolucin
Es el proceso mediante el cual se transforman algunas sustancias
solubles en agua o cido carbnico, entre ellas se encuentran los
cloruros y nitratos, pero su distribucin de los materiales maternos
es escasa. Las solubles en cido carbnico incluyen a la calcita, y
dolomita, que tienen un distribucin muy amplia y son los
componentes principales de caliza, el yeso y algunos otros
minerales maternos.
Esta disolucin, depende de la resistencia que se presenten los
minerales del suelo a ser transformados ya que los minerales del
suelo tienen diversos grados de resistencia a la transformacin. Las
sales simples como el yeso, son solubles y en zonas de precipitacin
abundante se pierde con relativa rapidez del sistema del suelo. Los
carbonatos son menos solubles y son removidos con mayor lentitud.
La estabilidad de los silicatos es mayor, pero dentro de su grupo
unos son ms resistentes que otros.
Esta disolucin de sustancias qumicas permite obtener otros
compuestos que sern transformados en procesos edafolgicos
posteriores o simultneos.
Adiciones biolgicas.
La funcin principal de los organismos (micro y macro) es el
aporte de materia orgnica a los suelos, la cual est constituida por
los restos y productos de descomposicin de plantas y animales,
Baver (1980: 95), menciona que durante esa descomposicin se forman
quelatos, cidos hmicos. cidos fluvicos, huminas aminocidos, bases,
protenas, azcares, grasas y ceras, y se aportan macronutrientes
como nitrgeno, fsforo, azufre, calcio, sodio, potasio y magnesio,
as como micronutrientes como hierro, zinc, cobre, boro y manganeso,
la capacidad de intercambio catinico total.
Con base en lo anterior, se observa que los procesos
edafogenticos son determinados y enriquecidos gracias a los
compuestos orgnicos y minerales provenientes de algunas especies
florsticas y faunsticas, que, en ocasiones, son dainos a otras
especies, pero mejoran el proceso de estructuracin del suelo.
Sin embargo, a pesar de la variedad de fauna del suelo es muy
difcil de encontrar restos de la misma debido a que son activamente
descompuestos por la microflora y micro fauna, la mayor cantidad de
materia orgnica es derivada de las plantas tanto de sus partes
areas como de sus races, y es transformada en humus, que es una
sustancia amorfa de color oscuro.
La actividad fotosinttica de las plantas es indispensable para
la formacin del suelo. Buol plantea que es posible que los cuatro
procesos edafogenticos ms importantes capten energa y sustancias
mediante la fotosntesis, (proceso que consiste en la captacin de
energa luminosa y gases para convertirlos en energa qumica), cuya
inversin es la descomposicin de los residuos de plantas, el
intercambio de cationes y la formacin de complejos orgnicos y
minerales los cuales son aprovechados y transformados en otros
procesos. Adems, estos organismos forman parte de los ciclos del
carbono y nitrgeno y son los medios por los cuales es posible fijar
dichos elementos en el suelo.
Antrpicos
Se puede considerar que el ser humano tambin brinda fuentes de
energa y materia al suelo de diversas maneras durante su ciclo de
vida y en el desarrollo de sus actividades econmicas primarias.
Una de las principales formas en que el ser humano adiciona
materiales al suelo es al terminar su ciclo de vida, ya que se
descompone y transforma en materia orgnica, la cual se aprovecha
durante el proceso de mineralizacin y humificacin, formacin de
arcillas y con ello el desarrollo de horizontes.
Al ser el suelo, el sostn alimenticio ms importante para el ser
humano aprovecha la energa y nutrimentos que le brinda mediante sus
actividades agrcolas para la produccin de alimentos. Cabe sealar
que durante el desarrollo de estas actividades, aporta fuentes de
energa y material al incorporar al suelo nutrientes y otras
sustancias qumicas por medio de la aplicacin de fertilizantes
qumicos u orgnicos, (stos ltimos contienen gran cantidad de materia
orgnica y nutrientes que favorecen la estructuracin del suelo). Es
necesario considerar las consecuencias que ocasiona la aplicacin
continua e intensiva de fertilizantes qumicos al suelo, ya que
despus de un lapso, provocan la destruccin de la estructura del
suelo y por ende, disminuye la fertilidad del mismo.
El ser humano tambin agrega en la superficie del suelo,
sedimentos (producto de los procesos erosivos tanto de la roca como
el suelo) y otros materiales, que dependiendo de su origen y tamao,
algunos aportarn nutrientes y otros permitirn la retencin de agua
en el suelo.
TRANSFORMACIONES EN EL SUELO.
Retomando la concepcin del suelo como transformados de energa,
planteada por Buol et.al. (1991), es comprensible que al entrar
fuentes de energa y materia al suelo, se activan automticamente
procesos de transformaciones qumicas, fsicas y biolgicas de la
energa y materia del suelo, que si se mantiene constantes permiten
el desarrollo y evolucin del sistema, los procesos ms comunes
son:
Oxidacin y reduccin
Es conveniente considerara juntos estos procesos ya que uno es
el reverso del otro. La sustancia principal afectada por esos
proceso es el hierro debido a que es uno de los pocos elementos que
normalmente est presente en estado reducido en el mineral primario.
En consecuencia, cuando es liberado por hidrlisis y entra a una
atmsfera aerbica, con rapidez es oxidado al estado frrico y
precipitado como hidrxido frrico, si el hierro es liberado en un
medio anaerbico, permanece en estado ferroso y de ah el color azul
grisceo de muchos suelos que estn constantemente inundados.
Es posible que se efecte reduccin del hierro del estado frrico
al ferroso en casos donde la formacin del suelo se est efectuando
en condiciones de anaerobismo prolongado y el material original
contiene hierro frrico. El manganeso sigue un patrn similar al del
hierro pero est en una forma reducida en condiciones ms altas de
oxidacin y reduccin del hierro. Estos procesos tambin pueden ser
efectuados por microorganismos.
Formacin de arcillas.
La solubilidad de los minerales intemperizados, la rapidez de
envejecimiento de los gels para formar minerales cristalinos de los
suelos y el ndice de eliminacin de los productos de la
intemperizacin, tales como los xidos silicicos y las bases se
relacionan con el tiempo necesario para formar nuevos minerales y
el tipo de minerales formados. Si se retira con rapidez los
productos de la intemperizacin de los minerales locales y en
proceso de intemperizacin, las reacciones, qumicas progresan con
rapidez hacia la formacin de minerales asociados comnmente a las
etapas avanzadas de intemperizacin.
Si no se eliminan los productos de la intemperizacin debido al
movimiento lento o a la falta de movimiento del agua en el suelo,
las concentraciones inicas de silicio y magnesio sern tales que
formar arcilla montmorillonita y dependiendo de la presencia y
cantidad de los minerales ser de tipo de arcilla formada. La
presencia de arcillas en el suelo favorece el proceso de agregacin
debido a su alta capacidad de intercambio de cationes, los que
determinarn la estructura del suelo.
Estructuracin.
El proceso de estructuracin, consiste en la organizacin y
distribucin de los agregados individuales llamado peds, los cuales
determinan el tipo de estructura del suelo, este proceso est
ntimamente relacionado con la interaccin que exista entre las
partculas del suelo y las molculas de agua, y a la resistencia de
la estructura a ser cortada por el agua misma que estar en funcin
de la interaccin entre estas.
Dicha estructuracin est basada en el acomodo de las partculas
del suelo especialmente de las arcillas de acuerdo a las fuerzas de
la ley de Van der Waals-London y a la ley de Coulomb.
Ley De Van der Waals-London, establece la interaccin entre las
partculas del suelo y las molculas de agua. Las molculas presentan
una capacidad de adsorcin la cual va a estar denotada por las
partculas coloidales de las arcillas, la superficie del material y
la capacidad de intercambio de los cationes asociados. Ests
molculas estn orientadas en arreglo de los enlaces de hidrgeno
entre las molculas de agua y los tomos de oxigeno en la superficie
del cristal y por la hidratacin de los cationes adsorbidos. Los
enlaces de hidrgeno entre las molculas de agua se extienden ms all
de la primera capa de molculas adsorbidas. Al menos una o dos capas
moleculares de agua son adsorbidas por las partculas del suelo aun
en un aire relativamente seco. (Baver, 1980).
La superficie de las partculas atrae fuertemente al agua lquida
en virtud de las fuerzas de Van der Waals-London y las uniones de
hidrgeno, las fuerzas de Van der Waals-London (considerndose tanto
las elctricas como las gravitacionales) obran muy cerca de la
superficie de las partculas. La superficie tiene una fuerte
influencia en el agua inmediata a causa de estas fuerzas.
La ley de Coulomb plantea que La resistencia de un suelo a la
cortadura es la resistencia interna mxima del suelo al movimiento
de sus partculas; esto es: la resistencia al deslizamiento o
resbalamiento del suelo sobre el suelo. Las furzas que resisten el
esfuerzo constante son las de friccin y cohesin internas o
intergranulares Baver (1980). Estos dos componentes se expresan por
una combinacin de factores fsicos y fisicoqumicos.
Los factores fisicoqumicos se expresan por el factor de cohesin,
sta en funcin de las fuerzas de atraccin y repulsin de las
interacciones de las partculas de arcilla.
El agua juega un papel importante en el valor de la cohesin,
pues afecta las distancias entre las partculas y las fuerzas de
atraccin asociadas con los meniscos de aire-agua.
La aplicacin de las fuerzas de comprensin al suelo aumentan la
cohesin, por cuanto orienta las partculas, reduce el espacio entre
ellas y activa las fuerzas de atraccin y repulsin. La cohesin puede
manifestarse por la formacin de partculas ms grandes a partir de
las ms pequeas, lo cual aumentar al ngulo de friccin y no la
ordenada en el origen.
La atraccin de las molculas de agua con las partculas del suelo
principalmente con las arcillas (debido a que tiene mayor capacidad
de intercambiar iones en comparacin con los limos o arenas) permite
que las partculas se mantengan unidas, disminuyendo la posibilidad
de deslizamiento y determinando con ello la estabilidad de la
estructura del suelo. De acuerdo a la estructura se puede
identificar el tipo de procesos al cual est sometido nuestro
horizonte dependiendo a la cantidad de arcilla y materia orgnica
que presente (Baver, 1980).
Lo anterior confirma que la presencia de arcillas es fundamental
en el proceso de estructuracin del suelo, ya que en estas partculas
se da el mayor intercambio cationico, especialmente en aquellas con
capacidad de 2:1.
La estabilidad de la estructura significa la resistencia que los
agregados del suelo oponen a las influencias de desintegracin del
agua y de la manipulacin mecnica. La estabilidad de los agregados
es de suma importancia en la formacin y conservacin de las
relaciones estructurales de los suelos. La estabilidad de los
agregados no es igual a la estabilidad estructural, porque los
agregados pueden ser alterados por las fuerzas destructivas.
.
Expansin y Contraccin
La expansin y contraccin se determina por las condiciones
climticas, dependiendo de las oscilaciones de temperatura y la
precipitacin, adems de las caractersticas del tipo de arcilla que
contenga el suelo. En ciertos suelos, en particular aquellos que
tienen un contenido elevado de arcilla montmorillonita se puede
efectuar expansin y contraccin en respuesta a la ganancia o prdida
de agua, debido a la capacidad de este tipo de arcilla de
expandirse con capacidad de 2:1, esto se observa al encontrar
extensas grietas y la formacin de grandes prismas o peds en forma
de cua con superficies laterales aisladas.
Cuando slo existe una cantidad pequea de arcilla expansiva al
cambio de volumen que se presenta con las variaciones de humedad es
pequeo, por lo general, es suficiente para dar origen a una
estructura de forma prismtica o bloques.
De la misma manera, es necesario considerar las variaciones en
las propiedades del agua, con el descenso de temperatura, es decir,
tomar en cuenta las caractersticas climticas, porque al bajar la
temperatura del agua, est disminuye de volumen hasta que llega a
los 4C en que alcanza su densidad mxima de 1gr/cm3, despus, se
expande ligeramente hasta que llega a cero grados en donde se
presenta un incremento en el volumen que presenta una disminucin en
la densidad, este cambio de volumen ocasiona rompimiento del suelo
para formar agregados.
Humificacin
La descomposicin de la materia orgnica o humificacin, es un
proceso extremadamente complejo que involucra diversos organismos,
como: hongos, bacterias, actinomicetos, lombrices y termitas. En el
suelo los microorganismos son los responsables de la transformacin
de la materia orgnica biodegradable. Los tipos de microorganismos
ms frecuentes en un gramo de suelo son bacterias (3 000000 a 500
000000), hongos (5000 a 900 000), algas (1000 a 500 000),
protozoarios (1000 a 500 000) y nematodos (50 a 200). Se calcula
que estos organismos degradan de 10 a 200 toneladas por hectrea de
materia orgnica presente en ciertos residuos orgnicos (Meeting,
1993). Aqu se observa la cantidad de flujos de energa que mantiene
la parte bitica del sistema suelo, aunque el suelo no se considera
como algo vivo, se presenta como un sistema rico en vida energtica.
En el suelo, las arcillas promueven y catalizan la formacin de
humus a partir de sustancias ms simples como azcares, aminocidos y
quinonas, adems, participan en el fenmeno de intercambio catinico
debido al cual es posible el almacenamiento de elementos nutritivos
para el crecimiento de las plantas (Bohn, 1993).
Para el proceso de humificacin se requiere de energa potencial,
la cual es obtenida de la materia orgnica que contiene una
considerable energa potencial que puede transformarse fcilmente a
otras formas de energa o ser liberadas en forma de calor. Los
microorganismos y arcillas representan la maquinaria, ya que son
los responsables de la degradacin y transformacin de la materia
orgnica presente en el suelo. El material que se descompone
gradualmente por estos microorganismos forma sustancias de color
obscuro conocidas como humus, el proceso dura entre siete y diez
aos. Los organismos del suelo tambin son responsable del reciclaje
de nutrientes, la acidez del suelo as como de la compactacin del
mismo.
FAUNA DEL SUELOEFECTOS SOBRE EL SUELO
Animales excavadores
Vertebrados grandes.
Marmotas, ratones, topos, conejosEfecto de bioturbacin: mezcla
de materiales, destruccin de horizontes, etc. Crotovnas, galeras de
roedores, rellanes generalmente con material procedente del
horizonte A.
Invertebrados no artrpodos
Anlidos oligoquetos, lombriz de tierraIngieren gran cantidad de
material
Desintegran la materia orgnica, ingiriendo suelos junto con los
residuos vegetales.
Favorecen la mezcla de materia orgnica y material mineral.
Mezclan materiales: bioturbacin
Esenia foetidaRequiere gran abundancia de materia orgnica sobre
la que ejerce una accin descomponedora.
Animales no excavadoresNo pueden excavar, salvo en extensin muy
limitada.
Descomponen la materia orgnica.
Fuente: Porta et. al2003
Cuadro 4. Transformaciones del sistema suelo por el factor
formador fauna.
TRANSLOCACIONES DENTRO DEL SUELO
Retomando el carcter sistmico del suelo, podemos encontrar en l
una dinmica basada las transformaciones anteriores, pero tambin en
los movimientos que existen dentro del mismo, dichos movimientos
son fundamentales ya que transportan la materia dentro del sistema,
principalmente de manera vertical, permitiendo con ello, la
heterogeneidad de procesos a lo largo del suelo, los cuales formarn
y determinarn las caractersticas de los diferentes horizontes, con
los cuales se establece la evolucin del suelo.
FitzPatrick, (1996) considera a la translocacin como un proceso
relacionado con la formacin de suelos y diferenciacin de los
horizontes, los cuales estn relacionados principalmente con el
movimiento, la reorganizacin y la redistribucin del material de los
primeros metros de la corteza terrestre.
El autor anterior menciona que En tierras con pendiente, parte
de la humedad se desplaza lateralmente enriqueciendo son sustancias
solubles al suelo de las partes bajas movindolo de un lugar a otro
con una diversidad de mtodos, por ejemplo, algunas especies de la
mesofauna y algunos mamferos pequeos intervienen en la
redistribucin de grandes cantidades de material dentro del suelo.
Esta redistribucin de materiales se puede presentar de diferentes
tipos, dependiendo del medio de transporte de materia y pueden ser
en solucin, suspensin por organismos en masa.
Tales movimientos o translocaciones de materiales son llevadas a
cabo principalmente por los siguientes procesos:
1Eluviacin: Porta, et. al. (2003) lo define como un trmino
genrico para la prdida de componentes. Es un proceso caracterstico
de los epipediones, queda restringido a los casos en que le sucede
la complementaria iluviacin.
2. Iluviacin: incluye los proceso de trnaslocacin y su
interrupcin mediante la inmovilizacin del material de un horizonte
de suelo (Buol, et. al. 1991). Es un proceso que se caracteriza por
la acumulacin y el enriquecimiento, de partculas transportadas por
el proceso de eluviacin como es el caso de las arcillas y
minerales.
3. Argiluviacin: Consiste en la acumulacin de arcilla
translocada, es decir, proceso de iluviacin de arcillas, las cuales
deben estar dispersas y ser de un tamao 0.2 micras, al atravesar la
suspensin de arcillas un horizonte seco, el agua de los microporos
es succionada por los microporos y la arcilla se deposita en las
paredes.
4. Lavado: Este trmino se refiere al proceso de la prdida de
componentes soluble en agua, es la migracin mecnica de pequeas
partculas del horizonte A al B de un suelo y produce un
enriquecimiento relativo de arcilla en el horizonte B.
5. Lixiviacin: Se refiere a una migracin ms o menos continuada
de un componente en el suelo por la accin de un agente qumico. En
aquellos casos en que el frente de humectacin atraviese todo el
perfil habr una prdida progresiva del componente afectado, en otros
casos, la lixiviacin afecta la parte superior del perfil se puede
identificar horizontes lixiviados y de translocacin (Porta, et. al.
2003).
6. Enriquecimiento: Se puede referir a los horizontes, pero, en
general, se toma en el sentido de que todo el suelo recibe muestras
como en las depresiones de los terrenos o por el aire.
7. Leucinizacin: Buol, et. al. (1991), define este proceso como
el empalidecimiento de los horizontes de suelos mediante la
desaparicin de material orgnicas oscuras, ya sea mediante su
transformacin a otras de color plido o la eliminacin de los
horizontes.
8. Presencia de organismos. La presencia principalmente de la
fauna en el suelo favorece al transporte de materiales porque
tritura, remueve y mezcla los minerales del suelo y contribuye a su
estructuracin, permeabilidad y aireacin (Porta, et. al. 2003),
algunos efectos de la fauna sobre el suelo pueden ser:
PERDIDAS EN EL SUELO
As como existen entradas de energa y materia al sistema edfico,
necesarias para que se den los diferentes procesos bioedafogenticos
y edafolgicos, es indispensable que exista una salida de esa energa
y materia como gases, agua, energa calorfica, material del suelo y
prdida por el lavado y prdida de materiales por suspensin (Porta,
et. al. 2003) y por el ser humano, para mantener el equilibrio del
sistema. Esta salida se produce durante las transformaciones
energticas que se llevan a acabo por procesos como la fotosntesis,
la mineralizacin, lavado y erosin superficial.
A pesar que el proceso fotosinttico es un medio por el cual
entra energa y materia al sistema del suelo simultneamente, tambin,
funciona como una fuente de salida de stas, al liberarse como
producto final de la fotosntesis, oxigeno, azcares, agua y calor
del suelo.
Durante las transformaciones qumicas que se dan en el proceso de
mineralizacin, se produce y libera, energa qumica y calorfica del
suelo, que sirven como medio para la salida de energa del sistema
mediante este proceso.
La entrada de agua en el sistema del suelo produce diferentes
procesos uno de ellos es el lavado de materiales, en el cual, se
transportan sustancias y partculas dentro de los horizontes del
suelo, sin embargo, si aumenta la fuerza de entrada del agua
provocado por el aumento en las precipitaciones, aumentar la
capacidad de transporte llevando el material hacia partes
inferiores del suelo, e incluso, provocar la salida de los mismos
al transportarlos a otro sistema.
La accin del agua como fuente de salida de material se ve
representada claramente en el proceso de erosin superficial, en el
cual se produce un retiro o prdida lateral de material e incluso,
capas superficiales de los suelos, lo que puede originar horizontes
truncados, y determinar nuevas condiciones generadoras en el suelo
resultante, esta erosin puede ser por: salpicaduras, deslave,
viento, solifluccin y movimientos paulatinos del terreno.
Al mismo tiempo, estas actividades antrpicas sirven como fuente
de salida de materia y energa, debido a que los alimentos y plantas
que se recogen durante las prcticas agrcolas obtienen, del suelo,
los nutrientes necesarios para desarrollarse.
SUELO COMO COMPONENTE TRIDIMENSIONAL DEL PAISAJE.
El cuerpo de suelo individual est limitado lateralmente por
otros cuerpos de suelo o por otros materiales que no son suelo, los
suelos se desarrollan en tres dimensiones, su descripcin comnmente
se realiza mediante la obtencin de un perfil. El tamao de un cuerpo
de suelo es denominado pedn.
El horizonte de un suelo es una capa aproximadamente paralela a
la superficie con caractersticas impartidas por los procesos de
formacin del suelo, son cuerpos reales, subpartes del suelo
individual que se extienden en direccin de los ejes x, y, z
Propiedades de los horizontes del suelo
Los horizontes del suelo poseen ciertas propiedades
caractersticas como son:
Espesor
El espesor de los horizontes, depende del grado de desarrollo
que tengan en una unidad pedolgica. Se pueden encontrar horizontes
de diferentes etapas de desarrollo, alcanzando de 10 cm. de grosor
hasta varios metros de profundidad. Los lmites se dan de acuerdo al
cambio vertical de un horizonte o de acuerdo a la claridad y
marcacin; el cambio de color es la cualidad principal, adems de la
textura y estructura.
Color
El color del duelo se puede relacionar con las cualidades
fsicas, qumicas y biolgicas especificas en una regin. Tambin son
posibles algunas generalizaciones; por ejemplo, el color negro,
indica presencia de materia orgnica, los rojos:de oxido de hierro,
los grisceos; condiciones de reduccin o anaerbicos; indica, tambin,
el tipo de material del que fue originado.
Textura
La textura del suelo se define como La porcin relativa de
partculas como arena, limos y arcillas en el material del suelo,
esta textura est definida de acuerdo a las partculas que predominen
y se puede realizar apoyndose del diagrama triangular de las clases
texturales, segn el USDA.
Estructura
Esta propiedad se refiere a la distribucin espacial y
distribucin total del sistema del suelo expresado por el grado y
tipo de agregacin de partculas individuales de suelo (peds), el
grado de la estructura es evaluado de acuerdo a la posibilidad de
removerlo o destruirlo, la clase se refiere al tamao de los peds, y
el tipo a la forma de stos.
El grado y tipo de agregacin determinan la permeabilidad y la
aireacin, por tanto la capacidad de infiltracin y movimiento del
agua. A menudo determinan el volumen de los poros, el espacio
poroso y en consecuencia el volumen de la atmsfera del suelo, la
estructura influye tambin en la erosin potencial debido a que la
presencia de horizontes superficiales con una estructura masiva
reduce las infiltracin con lo que hay menos escurrimientos y
aumenta el riesgo de erosin (Buol., et. al. 1991).
Adhesividad y plasticidad, la adhesin se refiere, segn Baver
(1980:63), cuando los materiales del suelo se adhieren a otros
objetos. Considera cuatro tipos de adhesin de acuerdo a la cantidad
de material que se adhiera: no adherentes, ligeramente adherente,
adherente y muy adherente; y define a la plasticidad como la
capacidad del suelo para ser moldeado. Esto significa un cambio en
forma, sin rompimiento, cuando la masa del suelo se somete a una
fuerza deformante.
Porosidad
La porosidad se refiere a la distribucin y naturaleza de los
poros y espacios porosos, dependiendo del tipo de estructura se
presentarn los poros en forma de fases continuas mediante sistemas
de estrelazamiento, adems las partculas dispersas originadas del
rompimiento de agregados penetran los poros del suelo aumentando la
compactacin y disminuyendo la porosidad.
Aproximadamente la mitad del volumen de un suelo espacio poroso.
Buol (1991:44) considera que el tamao, la forma y la continuidad de
los poros determina en gran medida el movimiento de aire y agua en
el suelo, de particular importancia son la forma y el grado de
interconexin de los poros (los macro son los identificables en
campo) puesto que stas caractersticas influyen en la permeabilidad
y la infiltracin.
Densidad aparente
Aguilera (1989:64) la define como la medida en peso del suelo
por la unida de volumen (g/cc), se hace con suelos secados al aire
o a la estufa a 110C y considera que los resultados de la densidad
aparente son bsicos para calcular los movimientos de humedad, los
grados de formacin de arcilla y acumulacin de materiales en cada
horizonte. Esta densidad est relacionada con el peso especfico de
las partculas minerales y orgnicas as como los poros existentes en
el material.
Densidad Real
Buol, et. al. (1991:79) menciona que la densidad real o bruta de
un suelo se refiere al peso de un volumen conocido de suelo,
comparado con el peso de un volumen de agua, o como el peso por
unidad de volumen.
Existe una relacin estrecha de la densidad real en funcin del
material original, por lo que es comn que los suelos formados de
material volcnico como cenizas, escorias o pmez presenten
resultados de baja densidad, no as los suelos originados de
materiales endurecidos o que se encontraban bajo proceso de
compactacin que dan altas densidades.
Humedad
contenido de humedad se refiere al drenaje lo cual implica la
tasa de movimiento del agua a travs del sistema, con ello, se
infieren las caractersticas morfolgicas y se encuentra limitada de
acuerdo a la poca del ao en que se realiz la descripcin.
pH
El pH se define como logaritmo negativo de la actividad del In
hidrgeno activo de la solucin del suelo, las grandes cantidades de
materia orgnica inducen acidez excepto cundo se tiene una
concentracin elevada de cationes bsicos.
Capacidad de intercambio Catinico (CIC)
La capacidad de intercambio catinico es la capacidad de un suelo
para absorber o retener cationes y para intercambiar especies de
esos iones en reacciones qumicas reversibles, es una cualidad
importante, tanto para estudios de nutricin-fertilidad de suelo,
como para la gnesis de los mismos Buol, et. al. (1991:82).
Las cargas negativas son los de dos tipos, permanentes y
dependientes del pH, las cargas permanentes ocurren en arcillas
silicosas y resultan del remplazo isomrfico dentro de la estructura
de la arcilla y son mayores en las arcillas de tipo 2:1; las cargas
de pendientes del pH estn directamente relacionadas con la variacin
de ste en el suelo. En los suelos cidos el alumnio y el hierro
fuertemente absorbidos en algunas arcillas bloquean sitios con
cargas negativas reduciendo as la CIC con valores bajos de pH, es
decir tienen una relacin directamente proporcional.
Materia Orgnica
La cantidad de materia orgnica en los suelos se forma por la
incorporacin de residuos orgnicos producto de la descomposicin de
micro y macrofauna. El porcentaje de materia orgnica ser ms alto de
los horizontes superficiales, que son en los cuales, se depositan
los restos orgnicos, por ende, disminuir a mayor profundidad.
Aguilera (1989:95) afirma que el contenido de materia orgnica es
fundamental en los estudios de fertilidad del suelo, modificacin de
la estructura de las capas superficiales, la capacidad de
intercambio catinico, formacin de arcillas, agregacin y porosidad
del suelo, entre otros.
PROCESOS DE CATAEDAFOGNESIS
Por su parte Buol et. al (1991:21), plantea que dentro del ciclo
del suelo se presentan dos tipos de sucesiones: bioedafognicas y
cataedafognicas. En las primeras, como se dijo anteriormente
predominan los procesos de formacin de suelo por medio de una
sucesin vegetal; y en las segundas, los procesos de intemperismo,
degradacin y erosin del suelo.
Los procesos cataedafogenticos se refiere al proceso inverso de
formacin de suelo, los cuales se activan al presentarse un suceso
catastrfico desde el punto de vista edafolgico.
La catstrofe puede ser un cambio repentino en la topografa de la
superficie del terreno o el nivel fretico, causado por un
levantamiento geolgico o la inclinacin de una masa de la litosfera,
el cambio rpido de una ladera que se retrae, debido a la erosin o
la formacin o erosin acelerada de las tierras, por iniciativa de
los seres humanos (Buol, et. al., 1991).
Tambin puede generarse un cambio repentino de la vegetacin por
explotacin forestal y la introduccin de cultivos agrcolas y zonas
ganaderas, un cambio de macro o microclimas variando con ello las
condiciones de vegetacin, y un cambio de la materia inicial debido
a un depsito de sedimentos importantes como un flujo de lava o
adicin de fertilizantes o sales del agua o el polvo transportado
por el viento.
Estos cambio ocasionan que las entradas y/o salidas de energa
y/o materia del sistema del suelo vare o en ciertos casos se
interrumpan, para el ltimo caso, el sistema tender a desaparecer
por medio de los procesos cataedafogenticos del intemperismo y
erosin del suelo, empero estos procesos transportarn materia y
energa a otras zonas generando con ello un sistema nuevo en
ellas.
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