Formación del Suelo o Pedogénesis

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Formación del Suelo o Pedogénesis

Los suelos evolucionan bajo la acción de influencias biológicas, climáticas, geológicas y topográficas. La evolución de los suelos y sus propiedades se denomina formación del suelo, y los edafólogos han identificado cinco procesos fundamentales de formación del suelo que influyen en sus propiedades. Estos cinco “factores de estado” son el material parental, la topografía, el clima, los organismos y el tiempo.

Material parental

El material parental es el estado inicial de la materia sólida que compone un suelo. Puede consistir en rocas consolidadas y también puede incluir depósitos no consolidados como aluviones fluviales, sedimentos lacustres o marinos, lodos glaciares, loess (partículas de tamaño de limo depositadas por el viento), cenizas volcánicas y materia orgánica (como las acumulaciones (véase su concepto jurídico) en pantanos o ciénagas). Los materiales parentales influyen en la formación del suelo a través de su composición mineralógica, su textura y su estratificación (presencia en capas). Las rocas ferromagnesianas (que contienen hierro y magnesio) de color oscuro, por ejemplo, pueden producir suelos con un alto contenido en compuestos de hierro y en minerales de arcilla de los grupos del caolín o la esmectita, mientras que las rocas silíceas (que contienen sílice) de color claro tienden a producir suelos con bajo contenido en compuestos de hierro y que contienen minerales de arcilla de los grupos de la illita o la vermiculita. La textura gruesa de las rocas graníticas da lugar a un suelo de textura gruesa y limosa y favorece el desarrollo de horizontes E (las regiones inferiores lixiviadas de la capa superior del suelo). La textura fina de las rocas basálticas, por el contrario, da lugar a suelos de textura franca o franco-arcillosa y dificulta el desarrollo de los horizontes E. Debido a que el agua se filtra a mayor profundidad y drena más fácilmente a través de los suelos con textura gruesa, los horizontes E claramente definidos tienden a desarrollarse más plenamente en el material parental grueso.

En teoría, el material parental es materia sólida recién expuesta (por ejemplo, ceniza volcánica inmediatamente después de la eyección) o material geológico profundo que está aislado del agua atmosférica y de los organismos.Entre las Líneas En la práctica, los materiales parentales pueden ser depositados continuamente por el viento, el agua o los volcanes y pueden ser alterados respecto a su estado inicial aislado, lo que dificulta su identificación. Si se puede establecer un único material parental para todo un perfil de suelo, el suelo se denomina monogenético; en caso contrario, es poligenético. Un ejemplo de suelos poligenéticos son los que se forman sobre rocas sedimentarias o materiales no consolidados depositados por el agua o el viento. Estos materiales parentales estratificados pueden dar lugar a suelos con capas geológicas y horizontes de suelo mezclados, como ocurre en el sureste de Inglaterra, donde los suelos que se forman sobre capas de roca madre de tiza están superpuestos por capas de suelo formadas sobre materiales de loess y arcilla que han sido modificados por la disolución de la tiza.

Los suelos adyacentes presentan con frecuencia características de perfil diferentes debido a los distintos materiales parentales. Estas zonas de suelo diferentes se denominan litosecuencias, y se dividen en dos tipos generales. Las litosecuencias continuas tienen materiales parentales cuyas propiedades varían gradualmente a lo largo de un transecto, siendo el ejemplo prototípico los suelos formados en depósitos de loess a distancias crecientes a favor del viento desde su fuente aluvial. Las zonas de este tipo de depósitos en el centro de Estados Unidos o en China muestran una disminución sistemática del tamaño de las partículas y de la tasa de deposición al aumentar la distancia desde la fuente. Como resultado, también muestran aumentos en el contenido de arcilla y en la extensión del desarrollo del perfil por la meteorización de las partículas de loess.

Por el contrario, las litosecuencias discontinuas surgen de cambios bruscos en el material parental. Un ejemplo sencillo podría ser un suelo formado sobre esquisto (una roca metamórfica que contiene silicatos y es rica en mica) yuxtapuesto a un suelo formado sobre serpentina (una roca metamórfica ferromagnesiana rica en olivino). Las litosecuencias discontinuas más sutiles, como las que se encuentran en las coladas glaciares, muestran una variación sistemática de la composición mineralógica o de la textura de los materiales parentales no consolidados.

Topografía

La topografía, cuando se considera un factor de formación de suelos, incluye lo siguiente: las características estructurales geológicas de la elevación sobre el nivel medio del mar, el aspecto (la orientación de la brújula de una forma del terreno), la configuración de la pendiente (es decir, convexa o cóncava) y la posición relativa en una pendiente (es decir, desde la punta hasta la cima). La topografía influye en la forma en que el ciclo hidrológico afecta a la materia terrestre, principalmente en lo que respecta a los procesos de escorrentía y evapotranspiración. La precipitación puede escurrirse por la superficie del terreno, provocando la erosión del suelo, o puede filtrarse en los perfiles del suelo y formar parte de la escorrentía subsuperficial, que finalmente llega al sistema de arroyos. La escorrentía erosiva es más probable en una ladera convexa justo debajo de la cima, mientras que la escorrentía subsuperficial lateral tiende a causar una acumulación de materia soluble o suspendida cerca de la ladera del pie. La conversión de la precipitación en evapotranspiración se ve favorecida por la menor elevación y el aspecto orientado hacia el ecuador.

Los suelos adyacentes que muestran características de perfil diferentes que reflejan la influencia de la topografía local se denominan toposecuencias. Por regla general, los perfiles del suelo en las laderas superiores convexas de una toposecuencia son más superficiales y tienen horizontes subsuperficiales menos definidos que los suelos de la cumbre o de las laderas inferiores cóncavas hacia arriba. El contenido de materia orgánica tiende a aumentar desde la cima hasta la ladera del pie, al igual que el contenido de arcilla y las concentraciones de compuestos solubles.

A menudo, el efecto dominante de la topografía es la escorrentía subsuperficial (o el drenaje).Entre las Líneas En las regiones templadas húmedas, los perfiles de suelo bien drenados cerca de la cima pueden tener gruesos horizontes E (las capas lixiviadas) que recubren horizontes Bt ricos en arcilla bien desarrollados, mientras que los perfiles mal drenados cerca de la ladera pueden tener gruesos horizontes A que recubren extensos horizontes Bg (capas inferiores cuyo color pálido señala el estancamiento en condiciones de saturación de agua).Entre las Líneas En las regiones tropicales húmedas con estaciones secas, estas características del perfil dan paso a horizontes menos definidos, con acumulación de sílice, manganeso y hierro cerca de la ladera, mientras que en las regiones semiáridas los suelos cerca de la ladera tienen acumulaciones (véase su concepto jurídico) de sales solubles de cloruro de sodio o sulfato de calcio.

Estas conclusiones generales se ven matizadas por el hecho de que la topografía es susceptible de sufrir grandes cambios a lo largo del tiempo. La erosión del suelo por el agua o el viento elimina los horizontes A y expone los horizontes B a la meteorización. Porciones importantes de perfiles de suelo enteros pueden desplazarse repentinamente ladera abajo por la acción combinada del agua y la gravedad.

Detalles

Los acontecimientos naturales catastróficos, como las erupciones volcánicas, los terremotos y las tormentas devastadoras, pueden tener consecuencias evidentes en la inestabilidad de los patrones geomorfológicos.

Clima

El término clima en pedología se refiere a las características del tiempo atmosférico tal y como evolucionan en escalas de tiempo más largas que las necesarias para que se desarrollen las propiedades del suelo. Estas características incluyen la precipitación, la temperatura y los patrones de las tormentas, tanto sus promedios como su variación.

El clima influye en la formación del suelo principalmente a través de los efectos del agua y la energía solar. El agua es el disolvente en el que tienen lugar las reacciones químicas en el suelo y es esencial para los ciclos de vida de los organismos del suelo. El agua es también el principal medio para el transporte erosivo o percolativo de partículas sólidas. El ritmo de estos procesos mediados por el agua está controlado por la cantidad de energía disponible del sol.

A escala global, los efectos integrados del clima pueden verse fácilmente a lo largo de un transecto desde el polo hasta el Ecuador. A medida que se avanza desde el polo hacia la tundra fría o las regiones boscosas, los suelos desérticos polares dan paso a suelos intensamente lixiviados como los Podzoles (Spodosoles) que presentan un llamativo horizonte E de color ceniza indicativo de los climas boreales húmedos. Más adelante, en las zonas templadas, la materia orgánica se acumula en los suelos a medida que los climas se vuelven más cálidos, y finalmente la cal (carbonato cálcico) también comienza a acumularse más cerca de la parte superior del perfil del suelo a medida que aumenta la evapotranspiración. A continuación, se produce un clima subtropical árido, con suelos desérticos bajos en materia orgánica y enriquecidos en sales solubles. Cuando el clima vuelve a ser húmedo cerca del Ecuador, las altas temperaturas se combinan con las altas precipitaciones para crear suelos tropicales rojos y amarillos, cuyos colores revelan la prevalencia de minerales de óxido de hierro residuales que son resistentes a las pérdidas por lixiviación debido a su baja solubilidad.

A escala continental, un transecto tomado a través del centro de Estados Unidos de este a oeste muestra los efectos de la creciente evapotranspiración.Entre las Líneas En primer lugar, aparecen suelos que presentan horizontes E, seguidos de suelos con alto contenido en materia orgánica. Éstos dan paso a suelos con acumulaciones (véase su concepto jurídico) de cal y, finalmente, a suelos desérticos con eflorescencias de sales solubles (corteza pulverulenta) cerca de la superficie.

A escala regional, las variaciones del clima también pueden influir de forma significativa en las propiedades del suelo, dando lugar a un conjunto contiguo de suelos denominado climosecuencia. Una climosecuencia típica se produce a lo largo de un transecto de 1.000 km (600 millas) de norte a sur a través de las estribaciones de las montañas Cascade y Sierra Nevada en California. Allí los suelos que se han formado en paisajes de topografía similar varían continuamente en sus características de perfil con las variaciones de las precipitaciones anuales. Los suelos formados en el extremo sur seco del transecto son poco profundos y rocosos, mientras que los del extremo norte húmedo muestran horizontes B bien desarrollados y de color rojizo. La mineralogía de la arcilla en los 20 cm superiores de estos suelos también responde al aumento de las precipitaciones, pasando del grupo de la esmectita al grupo mixto de la vermiculita o de la illita/del caolín y finalmente al grupo del caolín solo. Estos cambios se deben principalmente a la creciente pérdida de sílice y metales solubles a medida que la lixiviación del suelo se extiende a mayor profundidad con el aumento de las precipitaciones. Además, la acidez del suelo y el contenido de materia orgánica aumentan, mientras que las formas de calcio fácilmente solubles (importantes para el crecimiento de las plantas y la agregación del suelo) disminuyen, con el aumento de las precipitaciones.

En principio, las características del perfil del suelo que están estrechamente relacionadas con el clima pueden interpretarse a su vez como indicadores climáticos. Por ejemplo, un perfil de suelo con dos zonas bien definidas de acumulación de cal, una superficial y otra profunda, puede señalar la existencia de un clima pasado cuyas mayores precipitaciones hicieron que la capa de cal fuera más profunda de lo que el clima actual es capaz de hacer.

Los suelos que se formaron en ambientes pasados diferentes al actual y que se conservan (al menos parcialmente) a mayor profundidad se conocen como paleosuelos. Algunos rasgos de estos suelos pueden servir como indicadores climáticos, siendo los más fiables los rasgos robustos como los horizontes con acumulaciones (véase su concepto jurídico) endurecidas de minerales de hierro, manganeso o calcio relativamente insolubles o las capas con acumulaciones (véase su concepto jurídico) de partículas de tamaño de arcilla fuertemente agregadas. Conociendo los minerales de arcilla de un supuesto paleosuelo, y asumiendo la relación precipitación-mineralogía de la arcilla descrita anteriormente, los edafólogos podrían inferir el clima del pasado. El nivel de precipitación de un clima pasado podría inferirse a partir de una observación de la profundidad de los horizontes que contienen cal en un paleosuelo. Estas aplicaciones potenciales de las relaciones climáticas deben ser evaluadas cuidadosamente para distinguir los efectos del material parental previamente meteorizado de los de la influencia puramente climática.

Organismos

El desarrollo de los suelos puede verse significativamente afectado por la vegetación, los habitantes animales y las poblaciones humanas. Cualquier conjunto de suelos contiguos influidos por la flora y la fauna locales se denomina biosecuencia. Volviendo a la climosecuencia a lo largo de las cordilleras de la Cascada y de Sierra Nevada que hemos comentado anteriormente, la vegetación que se observa a lo largo de esta estrecha región de estribaciones varía desde arbustos en el sur seco hasta árboles de hoja de aguja en el norte húmedo, con extensos pastizales en medio.Entre las Líneas En el centro del intervalo de precipitaciones, hay zonas de transición en las que se intercalan pequeñas arboledas de árboles de hoja de aguja con parches de pastizales de forma aparentemente aleatoria. Estas poblaciones vegetales representan una flora local seleccionada en gran medida por el clima. Sin embargo, las propiedades de los suelos que subyacen a estas plantas presentan diferencias que no se derivan del clima, la topografía o el material parental, sino que son un efecto de las diferentes especies de plantas. Los suelos bajo los árboles, por ejemplo, son mucho más ácidos y contienen mucho menos humus que los de los pastos, y el contenido de nitrógeno es considerablemente mayor en el suelo de los pastos. Estas propiedades proceden directamente del tipo de hojarasca producida por los dos tipos diferentes de vegetación.

Los suelos relativamente jóvenes, formados a partir de un material parental aluvial, ofrecen a menudo la oportunidad de examinar las biosequencias. Los suelos de este tipo que se encuentran bajo los arbustos pueden ser más ricos en humus y nutrientes vegetales que los suelos similares que se encuentran bajo los árboles de hoja de aguja. Esta variación se debe a las diferencias en los procesos cíclicos de crecimiento de las plantas, producción de hojarasca y descomposición de la misma.

Informaciones

Los descomponedores de la materia orgánica se alimentarán del material almacenado en el suelo si la producción de hojarasca es baja, mientras que una alta producción de hojarasca permitirá que aumenten las reservas de materia orgánica del suelo, lo que dará lugar a horizontes A ricos en humus, en contraposición a los horizontes E lixiviados que se encuentran en los suelos que se forman en condiciones climáticas húmedas.

El ser humano también forma parte del flujo biológico que influye en la formación del suelo. La influencia humana puede ser tan severa como la eliminación o el enterramiento al por mayor (por la urbanización) de todo un perfil de suelo, o puede ser tan sutil como una modificación gradual de la materia orgánica por la agricultura o de la estructura del suelo por el riego. Las propiedades químicas y físicas de los suelos, fundamentales para el crecimiento de los cultivos, suelen verse afectadas de forma significativa por las prácticas culturales. Entre los problemas creados para la agricultura por las propias prácticas culturales están la pérdida de tierra cultivable, la erosión, la acumulación de salinidad y el agotamiento de la materia orgánica.

Tiempo

Los factores de formación del suelo, como el material parental y la topografía, están relacionados en gran medida con el lugar (atributos del terreno), mientras que los factores climáticos y los organismos están relacionados en gran medida con el flujo (aportaciones del entorno). El tiempo, como factor de formación del suelo, no es una propiedad del terreno ni una fuente de estímulos externos. Se trata, en cambio, de una variable abstracta cuyo significado es únicamente el de un marcador de la evolución de las características del suelo. La independencia conceptual del tiempo con respecto a sus cuatro factores complementarios significa simplemente que la evolución del suelo puede producirse mientras los atributos del lugar y los aportes externos permanecen esencialmente inalterados.

Algunas características del perfil del suelo pueden interpretarse como indicadores del paso del tiempo. (Una serie de perfiles de suelo cuyas características difieren sólo como resultado de la edad constituye una cronosecuencia). Un ejemplo de característica relacionada con el tiempo es el contenido de humus del horizonte A, que, para los suelos de menos de 10.000 años, aumenta continuamente a un ritmo que depende del material parental, la vegetación y el clima. Normalmente, este ritmo de aumento disminuye después de unos 10.000 años, los nutrientes de las plantas comienzan a lixiviarse y se observa una disminución significativa del contenido de humus en los suelos cuya edad se aproxima al millón de años. (Las prácticas agrícolas pueden interrumpir esta tendencia, provocando un descenso gradual del humus almacenado en un 25% o más.Entre las Líneas En correlación con estos cambios están las propiedades del suelo de importancia económica, como el suministro y la capacidad de retención de nutrientes, la acidez y la aireación).

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

La acumulación de arcilla y cal en los perfiles del suelo como resultado de su translocación hacia abajo es también una indicación de envejecimiento. Por ejemplo, los suelos más antiguos que se han formado sobre depósitos de loess que contienen calcio tienen horizontes E y Bt mejor desarrollados (así como horizontes A más finos) que los suelos más jóvenes que se forman sobre estos depósitos. Del mismo modo, los suelos de una cronosecuencia desarrollada sobre un aluvión (véase qué es, su definición, o concepto jurídico) pueden mostrar una capa dura arcillosa después de unos 100.000 años. Los suelos también tienden a enrojecer a medida que envejecen, independientemente de las condiciones climáticas, lo que refleja la persistencia de minerales de óxido poco cristalinos o cristalinos que contienen Fe3+. De hecho, la mineralogía dominante de las partículas del tamaño de la arcilla en los suelos es en sí misma un indicador fiable de la edad del suelo. Cualquier secuencia particular de mineralogía de arcilla predominante encontrada en un suelo se conoce colectivamente como el conjunto de etapas de meteorización de Jackson-Sherman (véase la tabla). Cada incremento hacia abajo en la tabla corresponde a un mayor tiempo de residencia de los minerales, tanto entre las tres etapas principales (temprana, intermedia y avanzada) como dentro de ellas.

Datos verificados por: Brite
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Formación del Suelo en el Derecho Medioambiental Global y Comparado

Formación del Suelo en Relación al Suelo y sus Recursos

Esta subsección examina parte de la literatura y las principales ideas y reflexiones asociadas con formación del suelo en el contexto del Suelo y sus Recursosy de las materias juridicas relativas al suelo, materiales y residuos peligrosos. Asimismo, forma parte del contenido relativo al suelo como recurso natural, localizable en la presente plataforma. Nota: Formación del Suelo forma parte del Plan de Estudios de diversas facultades de Derecho y otras ciencias en Argentina, Chile, Colombia, España, México, Perú y otros países, en ocasiones en la especialidad de Derecho Ambiental.[rtbs name=”derecho-ambiental”][rtbs name=”materiales-y-residuos-peligrosos”]

Recursos

Véase También

Suelos ácidos sulfatados
Agrofísica
Corteza
Ciencia agrícola
Factores que afectan a la permeabilidad de los suelos
Índice de artículos relacionados con el suelo
Los hongos micorrícicos y el almacenamiento de carbono en el suelo
Capacidad de retracción y de hinchamiento del suelo
Biodiversidad del suelo
Licuefacción del suelo
Ecuación de la velocidad de la humedad del suelo
Zoología del suelo
Erosión por labranza
Museo Mundial del Suelo
Suelo rojo
Gestión del suelo, Horticultura, Jardinería, Granularidad de los materiales, Materiales naturales, Recursos naturales

Bibliografía

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