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Edafologia...

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Tema 1: Introducción a la Edafología. Suelo: Medio poroso, biológicamente activa (que tenga materia orgánica y es capaz de sostener y mantener una cubierta vegetal sobre el suelo) y estructurado (en horizontes paralelos a la superficie), desarrollado en la superficie emergida de la Tierra. Es decir, el concepto suelo incluye aquellos materiales superficiales de la Geosfera biológicamente fértiles. Los fondos marinos, lagos y ríos no son suelos. No debe confundirse con el concepto edáfico de suelo, con el geomorfológico (material reciente que recubre una superficie) o el geotécnico (materiales no cohesivos sobre el que se va a construir) El material edáfico se diferencia de las rocas no cohesivas y los sedimentos en que carecen de actividad orgánica. El suelo incluye materia inorgánica (mineral, agua, gases) y orgánica (humus) que se están transformando, lo que da lugar su estructuración y organización en horizontes.

El 45% corresponde a los minerales. El 5% es humus. Dependiendo del clima, podrá ser mayor o menor. Del 20-30% agua en función de la estación, el clima y la cantidad de precipitación. En zonas tropicales va a ser mayor. Del 20-30% de aire en función de la estación, el clima y la cantidad de precipitación. En zonas áridas va a ser mayor. Regolito: material suelto, blandito. Es el resultado de meteorizar una roca in-situ y no es necesario transportarlo. La Edafosfera es la envuelta de la Tierra donde existen suelos y donde los procesos formadores de suelos son activos. Es el resultado de la interacción dinámica de la Geosfera, Hidrosfera, Biosfera y Atmosfera. La Edafosfera surge de la interacción de esos cuatro sistemas, lo que da lugar al suelo. El volumen de suelo es lo que se llama Edafosfera. La fórmula del suelo es F=(r,c,o,g,t)±a Donde:  

R= roca C= clima. Va a condicionar el suelo por la temperatura, horas de insolación, precipitación que influyen en la meteorización.

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O= materia orgánica (animal o vegetal). Tanto macro como microorganismos. G= geomorfología. Depende de la morfología. No es lo mismo un suelo en llano (donde estará más desarrollado) o en pendiente (donde será menor porque el tiempo de escorrentía es menor y su meteorización disminuye) T= tiempo. Los suelos jóvenes cambian mucho más que los viejos. A= factor antrópico. Puede ser tanto a favor de la formación del suelo como en contra.

El suelo es un sistema muy heterogéneo ya que posee múltiples componentes y en el se producen múltiples reacciones e interacciones físicas, químicas biológicas y mineralógicas. Componentes + interacciones = procesos responsables de la génesis y evolución del suelo. La formación y evolución del suelo depende de: 

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Factores de formación: o Intrínseco: del material composición, mineralogía, textura. Viene dado por la herencia que deja la roca o el mineral del que se ha formado. o Extrínseco: ambientales el clima, geomorfología, actividad biológica, actividad antrópica. Procesos edáficos: adición (añade materia al suelo) , transformación, translocación y perdida de materia y energía (el agua o el viento pueden llevarse partículas)

El suelo es un medio físico (material con dimensiones espaciales y temporales),c on una organización en horizontes y unas propiedades características, formado a partir de un material original expuesto en la superficie terrestre, a través de la adición, transformación, translocación y perdida de materia y energía que tiene lugar en los llamados procesos edafogenéticos. Los procesos edafogenéticos tienen lugar en la Naturaleza, sin que requieran la intervención humana (aunque a veces esta pueda ocurrir Androsoles). Por ello, el suelo es un elemento natural. Funciones de medio y hábitat para los seres vivos:      

Soporte y habitáculo físico. Regulación de la temperatura. Aporte de aire y agua Protección contra toxinas. Aporte de nutrientes. Protección contra la erosión.

Hacen referencia a unas funciones ecológicas y agronómicas. Función de regulación en el ciclo hidrogeológico y en el clima:    

Retención y transmisión de agua Transferencia geoquímica Retención de contaminantes Aislante, condensador y radiador térmico Función de reciclado biogeoquímico:

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Transformación de materia orgánica en humus Transformación de carbono orgánico en C02

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Transformación de materia mineral en nutrientes. Hace referencia al Ciclo del Carbono Las plantas necesitan C (Fotosíntesis y descomposición) H O (Agua) N (Bacterias fijadoras) P (Materia inorgánica, minerales) S (minerales, yesos) para crecer y desarrollar tejidos vegetales, y K Na Mg Fe Ca para realizar las reacciones, todos vienen de la materia inorgánica.

Función de uso y soporte de infraestructura:   

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Medio de cimentación y soporte Contenedor de residuos Fuente de materias primas. El Fe se acumula en corazas lateríticas, en climas ecuatoriales y tropicales. La meteorización química es muy fuerte ahí, por lo que los silicatos se disuelven. Solo quedan óxidos de hierro y óxidos de aluminio. Estos óxidos se acumulan en bandas. Contenedor del legado histórico

Las funciones de hábitat, regulación y reciclado confieren al suelo su valor como recurso natural. Hablamos entonces de suelo como recurso edáfico. ¿El suelo es un recurso renovable? Dada su escala temporal, muy superior al de la vida humana, debe de ser considerado como recurso no renovable, cuya perdida o degradación puede ser irreversible. El suelo crece como velocidad máxima 1 cm al año en las mejores condiciones (buena temperatura, gran cantidad de agua y materia orgánica, climas tropicales). En el peor de los casos, 0,1mm al año. El suelo a nivel geológico es renovable, pero tardaría miles de años en generarse un suelo sostenible. Para los humanos, no lo es, porque si destruimos el suelo no lo vamos a poder explotar ni recuperar hasta pasado unos siglos.

1.4 Ciencia de los suelos En esta asignatura se consideran los fundamentos de la Ciencia de Suelos o Edafología, en lo relatico a constituyentes de suelos, propiedades, factores de formación, procesos y taxonomía.

Tema 2: Organización del suelo. Perfil edáfico Organización del suelo: Pedión y polipedión. El perfil edáfico o Solum. Horizontes genéticos. Horizonte diagnóstico.

2.1 Perfil edáfico, pedión y polipedión Suelo: medio tridimensional, formado por elementos más o menos tabulares superpuestos en la vertical u horizontes, los cuales tienen una extensión limitada lateralmente. La superposición bidimensional de horizontes desde el regolito (material original) a la superficie define el perfil edáfico o Solum.

Pedión: es el volumen mínimo de material (1m2 de superficie y 1,5m de profundidad aprox) que puede reconocerse como suelo individual. Un conjunto de pediones con las mismas características y propiedades o con muy pocas variaciones hablamos de polipediones. Si no llega a esa profundidad, necesitara más superficie para cumplir con el volumen mínimo del pedión.

2.2 El perfil edáfico Los suelos presentan variabilidad espacial (lateral y vertical) de sus características. La variabilidad vertical está definida por la presencia de distintos horizontes, formando una secuencia de horizontes o Solum que es precisamente lo que define el perfil edáfico. Un horizonte es un nivel en el perfil edáfico, más o menos paralelo a la superficie, con unas características edáficas (propiedades físicas, propiedades químicas y composición) que hacen diferente a los niveles adyacentes y relacionados genéticamente con ese horizonte. Los horizontes se originan a medida que avanza el tiempo. La diferencia de los horizontes se hace más patente a medida que se progresa en la evolución del suelo. Hay una meteorización de la roca madre y se forma el regolito. Posteriormente se empiezan a formar los primeros horizontes, así como la colonización de especies vegetales con la actividad biológica pertinente. Cuando esa cubierta muere empieza a adicionarse al suelo materia orgánica en forma de humus. Al principio habría solo dos horizontes sobre la roca madre. Luego se incorpora la vegetación y va creciendo siempre de arriba abajo. El espesor del suelo aumento, el espesor de los horizontes aumentan, así como el número de horizontes, y si el clima lo permite, la cantidad de materia orgánica aumenta. Cuanto más contenido en materia orgánica mayor contenido de humus y se crea un primer horizonte orgánico (con más de 50% en materia orgánica) y por debajo horizontes con materia mineral. Cuando una roca queda expuesta a la atmosfera, empieza a ser colonizada por líquenes y sus minerales comiezan a descomponerse y alterarse (meteorización), dando lugar a un regolito sobre el que se formaran mas tarde los horizontes C y A. 

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Horizonte C:, más profundo, está constituido mayoritariamente por fragmentación de la roca y productos derivados de su meteorización. Muy similar al regolito al que le llega algo de materia orgánica. Tiene fragmentos de la roca madre. Horizonte A: más superficial, se forma como consecuencia de la implantación de vegetación sobre el regolito y la actividad biológica asociada a un suelo incipiente. Es más oscuro que el horizonte C.

Con el paso del tiempo, se forma el Horizonte B, entre medias de los dos. 

Horizonte B: o de acumulación. Se origina como consecuencia de procesos de translocación entre los horizontes A y C, de manera que el horizonte B se acumulan mayoritariamente los productos de alteración y neoformación. Vienen de la alteración mineral o la creación de nuevos minerales que no existían en el regolito.

Los horizontes se clasifican según sus propiedades cualitativas y cuantitativas. Cuando consideramos sobre todo las propiedades cualitativas, hablamos de los horizontes genéticos. Para describirlos no hace falta cuantificar un % de arcillas o de materia orgánica,

o que volumen tiene, no se cuantifica nada, es descriptivo. Se utilizan para hacer una secuencia descriptiva en el campo. No se usan en la clasificación de suelo. Cuando podemos establecer de forma cuantitativa las propiedades de los suelos, hablamos de propiedades morfométricas y nos sirven para clasificar horizontes diagnósticos. Para dar un nombre a un suelo debe cumplir X requisitos por lo tanto sí que se utiliza para determinar el suelo y clasificarlo.

2.3 Horizontes genéticos Para designar a un horizonte como “Horizonte genético” se utilizan unos códigos, los cuales dan información acerca de:   

Posición relativa del horizonte en el perfil Proceso genético preponderante en el horizonte Característica o propiedad destacable.

Para ello se recomienda seguir las siguientes reglas de nomenclatura:   

Los horizontes principales se designan con letra mayúscula El proceso o característica principal se designa con letras minúsculas como subíndice de la letra mayúscula o segundo carácter La posición en una secuencia dentro de un mismo horizonte se designa con un subíndice numérico.

Oi Ah E Bhs Bs Bt Ck R Hay 5 horizontes. Oi, la materia orgánica es poca. Ah, hay una zona de humus muy alta. E es (eluviación) una zona de lavado y el arrastre de partícula. (No confundir con la iluviación, que es la acumulación de todo lo que viene de la eluviación, propio del horizonte B) el Bhs es una acumulación de humus arrastrada de la superficie, pero sobre todo por lavado del horizonte E, además se están acumulando Sesquióxidos (dos átomos de un mineral X que se oxida y 3 átomos de O, como el Al y el Fe. Estos vienen del horizonte E por la eluviación.) Bs, se ha quedado sin materia orgánica y solo se acumula son los Sesquióxidos. Bt es una acumulación de arcilla, que viene arrastrada por el agua desde el horizonte E. La arcilla como es muy fina puede acumularse en zona más profundas del perfil. Ck es el horizonte C que nos indica que estamos cerca de la roca madre, la c significa que se está acumulando carbonato, el carbonato puede ser que venga arrastrado desde la superficie disuelto o puede venir desde la roca madre si es una roca carbonatada. Por ello se dice que hay materia orgánica poco transformada, tiene que ser un clima lluvioso (por el lavado continuo) y un suelo evolucionado por lo que puede ser que sea un clima de bosque de coníferas. Los horizontes de lavado tienen colores muy claros. Al llevarse S, H, y T se queda claro y constituido por partículas grandes de arena (cuarzo y feldespato) o gravas,     

I inicio Hhumus SSesquióxidos Tarcilla Kcarbonatos

Los horizontes llamados de transición (horizonte con características del horizonte suprayacente y del infrayacente) se designan con la combinación de letra mayúsculas de ambos horizontes:

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Si existe predominio de las características de uno sobre el otro, la primera en mayúscula indica el predominante (por ejemplo, AB). Si los horizontes son claramente identificables, las mayúsculas se separan con una barra (por ejemplo, A/B, donde hay parte de B incluida en un predominio de A) Las discontinuidades litológicas se expresan anteponiendo un digito secuencial a la letra del horizonte implicado.

Si hay un número delante de la letra, representa distintas generaciones de los horizontes separadas en el tiempo. Marca la antigüedad del suelo. Cuanto mayor el número, más antiguo. No han formado todos los suelos a la vez, primero se ha desarrollado un suelo, por encima del más antiguo otro y demás. Nunca se pone un 1 delante de una letra, siempre el primer numero que aparecerá será el 2. Todo lo que figura con el mismo sufre el mismo proceso de formación del suelo. El límite de esos suelos es una discontinuidad. Discontinuidad litológica:

Se crea un suelo primario con 3 horizontes. La erosión se lleva el horizonte A y E. El hueco se rellena con sedimentos. Estos sedimentos crean un nuevo suelo de otra generación que vuelve a formar otro horizonte A y B pero son de origen distinto que el de formación. Obviamente, si hay alternancia de horizontes o falta un horizonte, suele ser indicativo de que hay dos secuencias de suelo (por ejemplo que haya un B por encima de un A). Si hay dos horizontes con materiales de distintos climas podemos identificar cual es más antiguo y que ha habido alguna clase de interrupción entre ellos. Significado de las letras (por orden salvo el K y R)

HEs un suelo orgánico. Un suelo solo tiene un horizonte orgánico. Restringido a suelos de turberas. No hay horizontes minerales. Para una turbera solo hay H y R. Saturación de agua constante. La materia orgánica se degrada poco (los poros tienen agua, no hay aire por lo cual no hay oxidación de la materia orgánica sino que hay reducción) O horizonte orgánico de un suelo mineral. Debajo de O va a haber horizontes minerales. Bajo O siempre nos encontraremos A. Debe tener más materia orgánica que mineral, y mínimo un 20% de carbono orgánico (que no es lo mismo que materia orgánica, materia orgánica tiene más cosas que carbono) A O es el primer horizonte del suelo o es el segundo (si tiene un horizonte O encima). Tiene bastante materia orgánica (si tiene un O encima, va a infiltrar a A, si no tiene un O encima, A recibe la materia orgánica directamente) Son horizontes oscurecidos (marrón oscuro). Puede tener componentes perdidos por eluviación (puede llevarse arcillas, materia orgánica). Es el que se ve afectado por la actividad humana (pastoreo o laborea) E No siempre va a aparecer. Necesita un clima lluvioso y agua para hacer el lavado. Es un horizonte eluvial. Horizonte mineral empobrecido (materia orgánica, Sesquioxidos y partículas finas de arcilla) por la eluviación. Solo quedan partículas más gruesas que la arcilla (limos y arena. A veces gravas). Los colores de los horizontes de lavado tienen colores blanquecinos por los lavados. Necesita un A por encima, o un O A. Nunca va a ser un horizonte que se encuentre primero. Si el suelo empieza por un E, significa que el suelo se está erosionando. Los horizontes E son propensos a acidificar el suelo (en el lavado se lleva elementos alcalinos y alcalinotérreos) B Es un horizonte de acumulación. Recibe cosas porque son arrastradas de capas superiores o bien una acumulación por una intensa meteorización. Puede haber acumulación de sales (yesos, carbonatos o halitas), para ello necesitamos un clima donde haya mucha evaporación para sobresatural el suelo con esas sales disueltas. Si tenemos un horizonte E, siempre por debajo tenemos que tener un horizonte B, porque todo lo que arrastramos por la eluviación debe quedarse en algún lado, y ese lado es el horizonte B, donde la materia se iluvia.

C Es el horizonte mas inferior al suelo. Esta sobre el regolito. Es la transición entre lo que es un suelo propiamente dicho y la roca madre. Los procesos edafogenéticos le afectan muy poquito. Vamos a tener meteorización y se esta transformando en los materiales del suelo. No va a tener materia organica. No le llega la arcilla arrastrada por el agua, ni los sesquióxidos. Lo único que pasa es que la roca se transforma en otros minerales. Es típico encontrar fragmentos de la roca madre que poco a poco se irán destruyendo. A veces es complejo encontrar la diferencia entre la roca y el C, la clave está en los fragmentos de roca. Si estos fragmentos se meten en agua y se rompen con facilidad significa que seguimos en el horizonte C, si no se destruyen es que ya estamos dentro de la roca. R Es la roca consolidada que es la que esta dando lugar a la formación del suelo. En climas con mucha evaporación pueden dar lugar a horizontes de acumulación de solutos KHorizonte de acumulación de carbonato cálcico o magnésico. No tiene un lugar fijo, pero típicamente aparece entre un B o un C. Este horizonte tiene que ser exclusivo de Carbonato. Y acumulación de yesos (SO4Ca). No tiene lugar fijo, pero suele estar entre un B y un C. Este horizonte tiene que ser exclusivo de Yeso. En cuanto a las letras minúsculas que acompañan las mayúsculas:

aMateria orgánica, descomposición alta (O) eMateria orgánica, descomposición moderada (O) i Materia orgánica, descomposición baja (O). En horizontes H suele aplicarse la i, porque las turberas tienen un poco grado de descomposición, aunque no suele ponerse porque se da por supuesto que su grado de descomposición es muy bajo. b El horizonte ha sido enterrado por un material más reciente. La viene de buring. c viene de concreciones o nódulos. Pequeñas esferas o nódulos de algún material que ha precipitado. Lo sabes por el contenido en materia o la textura en un análisis químico.

d es cuando horizonte esta compactado, lo cual implica que ha perdido su porosidad. No es una cementación sino una compactación. Típico de suelos donde hay un paso de vehículos pesados, lo cual implica que el suelo se compacte. Es una restricción al paso de las raíces. Suelen ser suelos poco fértiles. f cuando el horizonte está congelado. En suelos de permafrost o de alta montaña. Horizonte Disney (Frozen, Let it go bitch) g significa gleificación acusada o hidromorfismo (cuando el suelo está mucho tiempo, semanas o meses, saturado de agua). El suelo no va a tener oxigeno ya que los poros están llenos de agua. En estos suelos la descomposición de la materia es reductora y tarda en realizarte. Tiene colores verdes, azulado, grisáceo y tiene un moteado característico, no es homogéneo. Presencia de algunos minerales presentes en forma reducida, como el mineral de Hierro, como la Pirita (Fe2S), si se oxida el hierro daría Goetitas, hematites. h Acumulación de materia orgánica (Hummus) en horizontes minerales (A) en un B en forma iluvial (que ha sido arrastrado) j jarosita (Sulfato de hierro III). Es indicativo de las condiciones Redox del suelo. Si hay presencia de jarosita (mineral amarillo, cristales pequeños que forman masas y se deshacen un poco con la mano) significa que el suelo es oxidante. jjcrioturbación (perturbación del suelo por procesos de congelación descongelación). El agua congelada pasa a agua líquida se mezcla con la arcilla y la arcilla empieza a...