Dinámica atmosfera-hidrosfera-litosfera

Las capas exteriores a la superficie sólida formadas por agua liquida y gases que influyen decisivamente en los procesos geológicos superficiales. Estos son erosión transporte y sedimentación pero toda esta dinámica se basa en lo movimientos del aires y del agua a través de la meteorización. Estas capas son sensibles a los campos gravitatorios y térmicos pero además representan en la interfase fluido-sólido el sistema químico de mayor inestabilidad. La importancia de la atmosfera reside en su baja viscosidad y pequeña densidad le permiten ponerse en movimiento fácilmente. El viento es agente geodinámico importante en los desiertos ya que puede actuar también indirectamente provocando el oleaje y participando en el ciclo hidrológico.

Meteorización: procesos y consecuencias

La meteorización es la acción de la atmosfera sobre las rocas. Los principales efectos de esta agresión serán la movilización de material rocoso (erosión) cuyo resultado es la denudación. Los efectos de la proximidad de una roca a la superficie terrestre son múltiples:

-perdida de presión de carga, por eliminación del material de recubrimiento. Los materiales se expanden y aparecen poros, fisuras…

-interacción química entre la roca y las fases fluidas

-acciones mecánicas en climas extremados

-acciones biológicas

-procesos externos con intervención esencial de materia orgánica y diferenciación vertical de niveles. Desarrollo de suelos.

Meteorización mecánica

Se denomina acción dinámica y consiste en la trituración o fragmentación de la roca y se debe a las temperaturas. Se inicia y se produce en las discontinuidades (superficies de estratificación y diaclasas). La disgregación se realiza en dos zonas climáticas:

-Disgregación en regiones frías: se produce por:

• Acción de hielo y deshielo: gelivacion. Esta acción puede deberse a los efectos del frío intenso con temperaturas menores a -7ºC. Es un suelo helado denominado permafrost. En verano al deshelarse se encharca y se denomina mollisuelo. También puede deberse a efectos de cuñas de hielo: en grietas.
• Efectos del hielo y deshielo: fragmentación de las rocas (el aumento del volumen en poros y fisuras provoca tensiones internas capaces de fragmentarlas) y crioturbacion de cantos (el agua helándose y deshelándose produce el deslizamiento de los mismos).

-Disgregación en regiones áridas: la elevada temperatura produce evaporación del agua de lluvia. Las diferencias de temperatura son acusadas y se produce la dilatación y contrición de las rocas que acaban por romperse, formándose gajos de naranja (estratificada) cantos afacetados (cristalina o granulada) y descamación (suelo arcilloso)

Meteorización química

Comprende reacción químicas entre los componentes de la atmosfera y los minerales de las rocas, que modifican su estructura química.

-Disolución: las sales que son muy solubles se disuelven por el agua subterránea en profundidad, en climas áridos y semiáridos. El agua actúa como elemento de transporte de sustancias disueltas al estado iónico. Si la circulación sentido lateral (lavado de sales) sentido vertical (provoca costrones de sal y cal)

-Carbonatacion: debida al agua de lluvia cargada de CO2. Esta agua provoca el desmoronamiento de la red cristalina de los minerales que forman la roca. Esta reacción es mejor a presión alta y temperatura baja.

-Oxidación: reacción del oxigeno atmosférico con los minerales de la roca. Hace que sea más deleznable fundamentalmente Fe que al combinarse con el vapor de agua forman hidróxidos.

-Hidrólisis: se debe a la acción de los iones del agua, que producen un cambio químico profundo de los minerales especialmente feldespatos. La naturaleza de los productos de la hidrólisis depende de lo iones que forman los minerales y el transporte por el agua depende del pH del medio. El agua disociada en sus iones provoca la disgregación de la red interna del mismo. Se da en áreas templado-húmedas y ecuatoriales

-hidratación: el agua se introduce en las redes cristalinas de algunos minerales que aumentan de volumen.

Acción de los seres vivos: pueden ser

-Acciones químicas y bioquímicas de los microorganismos que producen:

• Descomposición de feldespatos y otros silicatos
• Deposito de CO3Ca
• Deposito de hidróxidos de Fe y Mn
• Fijación de sílice

-acciones físicas y químicas de los vegetales:

• Las raíces de las plantas fisuras
• Los líquenes digieren el calcio de las calizas

-acciones mecánicas de los animales

• Animales zapadores cavan galerías favoreciendo la disgregación, etc.

Alterabilidad y estabilidad mineral

Los minerales originados en el interior de la tierra a altas presiones y temperaturas, permanecen en estado metaestable durante el descenso de presión y temperatura resultante de su acercamiento a la superficie. Una vez que alcanzan esta y contactan con la atmosfera e hidrosfera, sufren unas series de reacciones exotérmicas que llevan a su destrucción y a la formación de minerales arcilloso, con estructura cristalina más abierta y menos densa que las de aquellos. En 1938 goldich: aquellos minerales formados a altas presiones y temperaturas son precisamente los más inestables frente a la meteorización química.
Este orden básico reside en la estructura cristalina y en el tipo de enlace que unen los iones. Tipo covalente o iónico.

Procesos de edafizacion

Se denomina edafología a la ciencia que se ocupa del estudio de los suelos. Los procesos de meteorización mecánica y química determinan la formación de un manto de alteración e elución que cuando por la acción de los mecanismos de transporte de laderas es desplazado de su posición origen, se denomina coluvion o regolito. El suelo es el resultado de la dinámica física, química y biológica de los materiales alterados del coluvion y otros depósitos  superficiales. Un suelo esta formado por partículas minerales de tamaño variables 50% materia orgánica en diferentes fases de descomposición 5% el resto corresponde a poros. Las etapas implicadas en la formación de un suelo son:

-disgregación mecánica de las rocas    -meteorización química de los materiales de coluvion o eluvion

-instalación de los seres vivos con la incorporación de materia orgánica   -mezcla con aire y agua

Composición del suelo

-minerales: constituyen el esqueleto mineral:
Silicatos residuales o no completamente meteorizados (feldespatos); óxidos e hidróxidos de Fe; clastos y granos poliminerales (fragmentos de roca madre); otros compuestos minerales que dependen de la roca origen, tipo de suelo y grado de evolución.

-compuestos orgánicos: conjunto de seres vivos que habitan el suelo, deyecciones y diferentes productos en descomposición. Estas sustancias originan en combinación con los minerales arcillosos, compuestos coloidales. Constituyen en conjunto el humus.

-Fase liquida: agua con sales disueltas

-Fase gaseosa: aire atmosférico

Textura y estructura del suelo

Textura es la distribución o diferentes proporciones en que están presentes los distintos tamaños de partículas solidad que lo constituyen. Se diferencian materiales finos (arcillas y limos) que confieren cohesión y adherencia; materiales medios (arenas) y materiales gruesos (fragmentos de roca). Según la fracción predominante los suelos son: pedregosos, arenosos o arcillosos. Suelo equilibrado es el que no predomina ningún tipo de fracción sobre las demás. Los constituyentes sólidos quedan aglutinados por el humus y arcillas, formando agregados.

La estructura del suelo es el aspecto que presenta el suelo según la distribución, forma y tamaño de sus agregados.

Horizontes del suelo: son una serie de niveles horizontales que se desarrollan en el seno del suelo, como consecuencia de su evolución y del clima, y que presentan cada uno de ellos caracteres distintos de composición, textura…

Perfil del suelo: es la ordenación vertical de los horizontes hasta llegar a la roca madre.

Horizontes:

Horizonte A: o eluviacion. Es el más superficial y posee vegetación. El color oscuro es debido al humus elaborado. El paso del agua arrastra fragmentos minerales y compuestos solubles.

Horizonte B: zona de precipitación. Carece de humus por lo que tiene un color mas claro y en el los materiales arrastrados son depositados. En este se sitúan la formación de las costras calcáreas y las corazas lateríticas tropicales.

Horizonte C: constituido por la parte más alta del material rocoso fragmentado y disgregado, pero que aun pueden reconocerse las características de la roca madre.

Horizonte D: roca madre, posee un espesor relativo que varia de unos tipos de suelo a otros.

Factores que intervienen en la formación del suelo:

-el clima: la cantidad de agua o de precipitaciones determinados por el clima es el condicionante de los procesos edáficos

-el relieve: incidiendo en la formación de los suelos en tres aspectos:

• En los relieves abruptos debido a la mayor inclinación, en zonas llanas los procesos edafogeneticos son mas activos
• Las zonas con fuerte relieve están sometidas a una erosión más fuerte por lo que los suelos no pueden alcanzar gran desarrollo.
• La orientación de las laderas respecto al sol: la evaporación es mas lenta en las zonas de umbría zonas húmedas y fértiles. En las zonas de solana la meteorización esta menos desarrollada
• El tiempo necesario para la formación de un suelo varia según los diferentes climas. Climas calidos y húmedos decenas de años, en climas secos centenares o miles.
• La naturaleza de la  roca madre influye solo al principio del proceso de edafizacion.

Tipos de suelo

La clasificación más utilizada se basada en el perfil del suelo, que esta condicionado por el clima, clasificación:

-Suelos de altas latitudes: tundra. Los procesos que degradan la roca madre son lentos y limitados a los periodos estivales. La vegetación es pobre y escasa, los suelos son helados

-Suelos de latitudes medias: tres tipos:

• Podsoles: se encuentran en zonas circumpolares y zonas montañosas de latitudes templadas. La vegetación es brezo y confieras. El humus es abundante
• Tierras pardas forestales: climas suaves, con vegetación de bosques caducifolios, ricos en humus y con horizonte
  B de escaso espesor.
• Suelos grises: clima continental, vegetación bosque caducifolio y estepa. El color gris se debe a la pulverización de los granos de sílice.

-suelos de latitudes media

• Suelos mediterráneos: un factor es la sequía estival. Bosques mediterráneos y arbustivos. Pardos horizonte A enriquecido en materia orgánica     Rojos sin humus y con gran cantidad de arcilla.
• Chernozerns: tierras negras de clima muy continental y carecen de horizonte B
• Suelos desérticos: derrubios mecánicos de la roca madre con un suelo muy poco evolucionado.

-suelos de latitudes tropicales: intensa meteorización química, suelos de enormes espesores, asociados a vegetación de selva húmeda. Son suelos muy lavados con pH básico.

-suelos azonales: no influye el clima

• Condicionados por la roca madre: rendzina (sin B), suelos parco calcáreos ( con B y mayor reserva de agua) Ranker( sin B pero sobre granitos)
• Condicionados por el drenaje: tienen tendencia al encharcamiento como los suelos hidromorfos
• Con presencia de sales: alto contenido salino, suelos halomorfos.