Locos por la Geología

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En posts anteriores les hablé ya de cómo se forma el suelo, y de la importancia que éste reviste en el conocimiento geológico.

Más adelante comencé a explicarles cuáles son los factores que intervienen para modificar o condicionar el curso de la evolución del suelo; y luego de explicar cuáles de esos factores se consideran activos y cuáles pasivos, comencé a referirme a cada uno de ellos.

Ya vimos el clima. Ahora veremos el otro factor activo, que es la biota. Les recuerdo una vez más, que son los mismos factores que intervienen- a veces con muy sutiles diferencias-  en el condicionamiento de la meteorización, de modo que aprovéchenlos a fondo, para comprender mejor también ese proceso.

Por otra parte vale aclarar, que si bien se lo considera activo, hay también situaciones en los que simplemente por su presencia, sin ejercer acción alguna, modifica todo el sistema. Un ejemplo, es cuando la vegetación funciona como una cubierta protectora contra la acción del viento o del impacto directo de las precipitaciones; o cuando al morir- sean plantas o animales- aportan materia orgánica que constituirá el suelo.

¿Qué se entiende por biota?

Comencemos por decir que hay al menos dos interpretaciones diferentes: la de sentido amplio, que es la que utilizaremos aquí, y otra diferente de aplicación específica en la taxonomía.

Etimológicamente Biota deriva del griego βιοτή  (biote) es decir bíos = vida, y por ende designa al conjunto de los organismos vivos.

Habitualmente se usa el término de manera más acotada, para aludir al conjunto de especies de la fauna, flora y otros organismos que constituyen la población de un área dada.

¿En dónde actúa la biota?

Dada la gran diversidad de especies que la constituyen, puede mostrar sus efectos tanto superficialmente (follaje, macrofauna, antropismo), como apenas subsuperficialmente (acciones humanas relacionadas con ciertas prácticas agrícolas), o a nivel relativamente profundo (efecto de las raíces, los animales cavadores, las lombrices, insectos, microorganismos etcétera).

Pero hay organismos que extienden su influencia desde la superficie hasta la profundidad, y dada la complejidad del sistema, sus acciones se entretejen, modificándose unas a otras, y a los demás factores, como el material parental y hasta el propio clima.

¿Cómo actúa la biota subsuperficial?

En general la biota subsuperficial ya sea somera o profunda está constituida por los microorganismos del suelo, algunos insectos y lombrices. Todos tienen diversos roles en la evolución pedológica.

Algunas bacterias pueden generar procesos de amonificación y nitrificación para oxidar el nitrógeno a nitrato; así como otras oxidan el azufre a sulfato, con lo cual tanto nitratos como sulfatos resultan disponibles para las plantas, dando un ejemplo de factores que se modifican unos a otros.

Hay otras bacterias y hongos que pueden fijar el nitrógeno; y puede decirse en general que los microorganismos descomponen los elementos orgánicos de los residuos vegetales y animales permitiendo su mineralización.

Prácticamente todos los organismos presentes en el suelo colaboran en la fragmentación, transformación y translocación de materiales orgánicos del suelo.

Las lombrices, termitas y otros animales pequeños que pueblan el suelo subsuperficial ocasionan efectos muy notables. Las lombrices ingieren partículas de suelo y residuos orgánicos, generando en sus deposiciones compuestos que favorecen la estabilidad de los agregados, definiendo en buena medida la estructura del suelo, que a su vez incide en la circulación de aire y agua.

Por su parte, las termitas y las hormigas construyen montículos transportando material desde un horizonte a otro y generando mezclas que se conocen como bioturbación.

Resumiendo, de los organismos que se alojan en el suelo depende en gran medida la acumulación de materia orgánica, su descomposición, el reciclaje de nutrientes, el transporte de material dentro del propio suelo, y la estabilidad de la estructura.

¿Cómo actúa la vegetación?

La vegetación ejerce acciones tanto superficiales como subsuperficiales, y como les adelanté más arriba, puede ser factor activo o pasivo.

A nivel profundo, las raíces de la vegetación colaboran en la meteorización física, requisito y estadio previo a la instalación de los procesos pedológicos, ya que son responsables de efectos de cuña mecánica que disgrega las rocas aprovechando grietas y fisuras preexistentes.

Al producir ácidos orgánicos y dióxido de carbono- compuestos que favorecen el proceso de descomposición mineral- las plantas aceleran la meteorización química y, ya generado el suelo, liberan nutrientes requeridos por toda la vegetación.

Estos efectos son activos y provocados bajo la superficie, pero sobre ella, y de manera pasiva, la vegetación crea microclimas- afectación a otro factor- pues pueden reducir la velocidad del viento, y generar zonas de sombras, donde la humedad permanece más tiempo, y la temperatura es menor que en el entorno.

La vegetación también es factor activo cuando protege del impacto directo de la gota de lluvia, y genera evapotranspiración, modificando así los caudales que escurren provocando erosión del suelo. También la mera presencia de plantas aumenta la rugosidad del terreno, con lo que la velocidad de escurrimiento se reduce.

En muchos casos, el suelo resultante es fuertemente dependiente de la vegetación, según el tipo de restos que aporte para su incorporación en él. Y también lo es la comunidad microbiana predominante: bacterias bajo pasturas y hongos en los suelos de bosque.

¿Cómo actúa la macrofauna?

Los animales de mayor tamaño, al cavar sus madrigueras suelen llevar material desde los horizontes profundos hacia los superficiales, y generar túneles que si están bien expuestos en superficie inducen movimiento de agua y aire entre capas del suelo. A veces las viejas cuevas de horizontes inferiores resultan rellenadas con suelo proveniente de más arriba, dando estructuras características conocidas como crotovinas, que suelen desorientar al pedólogo inexperto que no alcanza a comprender tal mezcla de horizontes.

Por otra parte, animales de mayor porte aún, como el ganado, pueden compactar o erosionar los horizontes superficiales con su continuo pisoteo. Y ni hablar de todo lo que el hombre hace con los suelos, desde eliminarlo por extracción, pasando por contaminación, o a la inversa, conservándolo y recuperándolo…

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

No hace tanto tiempo, les hablé de los factores que inciden en la evolución de un suelo, dividiéndolos en activos y pasivos. Entre los activos les mencioné el clima. Hoy hablaremos de él.

¿Qué es el clima y qué elementos lo componen?

Sobre esos dos temas hay ya sendos posts que deben ir a leer antes de internarse en éste de hoy. Para eso les he insertado los links en la pregunta misma.

¿Cómo incide el clima en la formación y evolución del suelo?

Como iremos viendo en todos los factores, según vayamos hablando de ellos, cuando analizamos las consecuencias de los cambios en alguno en particular, estamos haciendo una simplificación bastante importante, porque el suelo es un sistema complejo, y como tal, todos los constituyentes van reaccionando sincrónicamente o como consecuencia posterior, a cualquier modificación de los demás. El tejido real es mucho más intrincado que lo que esquematizamos en su estudio.

Hecha esa salvedad, puede decirse que hay dos instancias diferentes en la injerencia climática sobre la evolución del suelo: una es directa, y la otra indirecta. En cualquiera de ellas sigue siendo un factor activo.

El efecto directo se relaciona esencialmente con el agua, que es el vehículo que transporta los elementos que reaccionarán entre sí, o se acomodarán en el espacio para generar finalmente las características químicas, físicas y biológicas que definen un suelo y su estado de evolución.

El efecto indirecto se manifiesta porque es decisivo en el desarrollo de la vegetación, otro de los factores de suma importancia y que veremos en detalle en otro post.

Es tal la importancia del clima, que llegó a establecerse una correlación a nivel mundial entre tipos de suelos y clima, que constituyó la base de los antiguos sistemas de clasificación de suelos. El hecho de que esos sistemas están en desuso sólo tiene que ver con que el conocimiento ha revalorizado otros factores, pero en ningún caso en la desestimación de la influencia climática. Efectivamente, hoy se sabe que las variaciones microclimáticas, que se manifiestan en pocos cientos de metros o kilómetros, generalmente en respuesta a otros factores, como el relieve, la biota y el material parental, implican el desarrollo de suelos con características muy distintas.

¿Cuáles son los elementos del clima más activos en la evolución del suelo?

En primer lugar las precipitaciones, porque son las que proveen el agua, que ya señalé más arriba que es el vector organizador de los elementos del suelo, y es también un agente geológico de primera línea, tal como expliqué en este post.

Básicamente, es el elemento que moviliza y pone en contacto entre sí los reactantes que definirán acciones químicas en el suelo; pero además, superficialmente es un agente erosivo por excelencia, y el estado de degradación o no de un suelo dependerá¡ de las condiciones de su escurrimiento, la velocidad de su desplazamiento, el modo de impacto de la lluvia, y la distribución de las precipitaciones en el tiempo.

Todo eso es definitorio para la evolución pedológica, como lo es el efecto indirecto que sobre la vegetación ejercen las condiciones del almacenamiento de agua en el perfil.

Por último conviene recordar que la humedad del perfil participa en la regulación de la temperatura que a su vez rige el desarrollo de la biota y modifica la velocidad de los procesos químicos.

¿Qué otros elementos del clima tienen efectos modificadores sobre el suelo?

Como acabo de adelantar, la temperatura incide en la macro y micro flora y fauna que tiene por hábitat el suelo; y define las velocidades de las reacciones químicas, además de restringir o favorecer los efectos de las heladas temporarias o de la formación del permafrost o capa permanentemente congelada.

La luz, provista por la radiación solar, es utilizada en la fotosíntesis de las plantas y contribuye a generar materia vegetal que es en sí misma otro factor y que en algún momento se transforma posteriormente en humus incorporado al suelo.

El viento, tiene influencia en la circulación atmosférica que a su vez define regímenes de lluvia, y participa en la regulación de la temperatura. Por otro lado, actúa como un agente erosivo, que elimina partículas de los horizontes superiores, que pueden llegar a ser completamente barridos a lo largo del tiempo. Además de todo eso, produce un efecto de desecamiento superficial, con pérdida de humedad del suelo, lo que incide en la biota; pero a veces los restos de la propia destrucción de la cubierta vegetal pueden terminar incorporándose como materia orgánica en el horizonte superior.

¿Qué resultados de la influencia climática son los más notables?

Como ya he dicho más arriba, el sistema es complejo y las generalizaciones resultan peligrosas, no obstante puede considerarse que en los ambientes en donde la temperatura es alta y la precipitación es baja, el desarrollo del suelo es mínimo, y los procesos de calcificación son dominantes, dando lugar a suelos alcalinos.

Cuando la temperatura y la precipitación son altas, se generan suelos profundos y de carácter ácido, cuyos procesos principales son la rubefacción, la lixiviación y la laterización.

En climas con temperaturas bajas y precipitaciones escasas, el desarrollo pedológico es mínimo y, eventualmente, puede formarse hielo. Los suelos tienen más características geogénicas, heredadas del material parental, que pedogénicas derivadas de los procesos de formación de suelos.

Si en cambio, la temperatura es baja y alta la precipitación, los suelos suelen estar bien desarrollados, con carácter ácido y  con procesos dominantes de podsolización y lixiviación.

Respecto a los contenidos de materia orgánica, en general los suelos tropicales contienen más carbono orgánico y nitrógeno total que los suelos templados, que a su vez tienen mayor proporción de constituyentes orgánicos que el piso forestal. Esto se debe a que las velocidades anuales de descomposición aumentan con la temperatura.

Respecto a la velocidad de producción de arcillas, es baja en ambientes secos- fríos, húmedos- fríos  y secos- cálidos, y aumenta con un incremento de la humedad y temperatura, hasta alcanzar la máxima en los ambientes húmedos- cálidos. Respecto a la mineralogía de esas arcillas, también varía con el clima aunque está fuertemente influenciada por otro factor: el material parental.

¿Cómo se tiene esto en cuenta en la taxonomía de suelos?

La taxonomía de suelos de los Estados Unidos se desarrolló a partir de 1975 y culminó con el Soil Taxonomy. A Basic System of Soil Classification for Making and Interpreting Soil Surveys, que se actualiza permanentemente. En ella, los regímenes de humedad y temperatura son determinantes para clasificar los suelos, especialmente a niveles superiores.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Ya hace bastante tiempo introduje el concepto de Pedología, y les conté cómo se van generando los suelos. Allí les dije que los perfiles resultantes podían ser muy diferentes en distintos lugares y situaciones, dependiendo de los factores intervinientes. Hoy haremos una introducción a esos factores, que alguna vez iremos analizando uno a uno con mayor detalle.

Les cuento de paso que son prácticamente los mismos factores que intervienen en la meteorización, de modo que estaremos prácticamente matando dos pájaros de un tiro.

¿A qué se refiere la fórmula que aparece en la imagen que ilustra la página?

La fórmula de Jenny que aparece en el dibujo, expresa un modelo evolutivo que considera al suelo como función de los factores condicionantes. Es la modificación, todavía vigente, de la primera fórmula, ideada por Vasili Dokucháyev, (considerado el padre de la Edafología, y de quien hará un post en algún momento) que sólo había desestimado la influencia del relieve, por la sencilla razón de que los suelos que él había observado eran los de la estepa rusa, de una gran uniformidad en lo que se refiere a la topografía.

Al pie de la fórmula, pueden ustedes leer el listado de los cinco factores mayores que condicionan la manera en que un suelo dado evoluciona en un lugar y época definidos. Los enumeramos detalladamente más abajo.

¿Cómo podríamos dividir los factores que inciden en la formación y evolución de los suelos?

Si bien podemos hacer una diferenciación como la que abordaremos en seguida, nunca debemos perder de vista que esas divisiones son puramente didácticas, ya que en la realidad todos los factores se interrelacionan de manera intrincada. Efectivamente, el suelo constituye un sistema complejo, en el que todos los factores se modifican entre sí, y conjuntamente al suelo que resulta de esas interacciones. En definitiva, todo lo que digamos será una esquematización muy simplificada del sistema real.

Así pues, hablaremos de factores activos y factores pasivos.

Entendemos como factores activos a aquéllos que tienen la capacidad de producir o introducir por sí mismos cambios en el sistema. Puede decirse que son capaces de impulsar las modificaciones, porque generan procesos. Tanto es así, que ocasionalmente, algunos de sus constituyentes pueden ser considerados como agentes, y no como simples factores condicionantes. (Recordemos que los roles en un sistema pueden ser intercambiados entre sí)

Son, en cambio, factores pasivos aquéllos que solamente reciben los efectos de la acción de los agentes, modificando su alcance y eventualmente dirección, pero sin generar procesos por sí mismos, aunque a veces provean la materia prima requerida para esos procesos.

¿Cuáles son los factores activos?

Los factores activos son:

• La biota, que en el modelo de Jenny se menciona con la letra O por hacer alusión a organismos vivos. Es el factor que más fácilmente se reconoce como activo, ya que nadie ignora los efectos del pisoteo del ganado, o de la digestión de las lombrices, la excavación de algunos animales, o la presión de las raíces sobre los materiales originarios. Cualquiera de esos elementos de la biota podría individualmente ser considerado un agente.
• El clima. Siendo el agua el vector organizador en el suelo, y siendo las precipitaciones parte del clima, no puede negarse que se trata de un factor activo. Pero también el viento, la temperatura, etc., son factores condicionantes que en procesos específicos pueden ser considerados como verdaderos agentes.

¿Cuáles de los factores son pasivos?

• El material parental u originario que se ve afectado por los procesos, pero no los causa per se, salvo proveyendo los elementos químicos que reaccionarán en el sistema.
• El relieve, que modifica la distribución del agua y su flujo, y el tiempo de permanencia en el espacio involucrado, pero no tiene acciones directas.
• El tiempo, que define específicamente el grado de desarrollo que se puede haber alcanzado en cada unidad de suelo considerada.

¿Cómo se relacionan los factores entre sí?

No está de más repetir nuevamente que siendo el suelo un sistema complejo, los roles de agente y factor pueden  alternarse entre sí para cada constituyente, y se interrelacionan de maneras tan complejas como el sistema mismo. Pero de todo esto iremos conociendo más a medida que completemos los subsiguientes posts relacionados con el tema.

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Si bien suelo reservar las anécdotas de mi vida profesional para comenzar de manera relajada los fines de semana, subiéndolas los viernes, esta vez hay un plus que se relaciona con tips para el campo y reflexiones al respecto, por eso la subo un lunes.

¿Dónde ocurrió esta anécdota?

Esto sucedió en el Cerro Colorado en el norte de la Provincia de Córdoba. Más específicamente en las cumbres graníticas que según se ve en la foto, están subyaciendo a las típicas areniscas en donde están los aleros con restos arqueológicos. El Complejo Granítico Sierra Norte data de hace unos 500 millones de años, y está en contacto con las Areniscas Cerro Colorado, mucho más jóvenes (100 Ma), a través de una disordancia erosiva.

Les he dejado un link a un trabajo en el que pueden ver un poco más del marco geológico, pero seguramente será tema de un post específico, por su importancia como sitio de interés tanto geológico como arqueológico y turístico.

¿Qué ocurrió exactamente?

Algo tan tonto que casi da vergüenza contarlo. Sencillamente nos encontró la noche, una noche sin luna y nublada, de modo que no veíamos ni el tenue resplandor de las estrellas, (aunque luego se abrieron las nubes, y nos regaló el cielo una noche esplendorosa) cuando estábamos apenas bajando de la cumbre, a pocos metros de ella, y cargados de materiales y muestras que no queríamos abandonar por el camino; de modo que bajamos a los tumbos, a veces sin saber dónde pisábamos, y sabiendo que un paso en falso podía despeñar (y de paso despenar) a cualquiera del equipo.

La única linterna que llevábamos había agotado sus pilas, de tal manera que de verdad no veíamos más allá de unos pocos centímetros por delante de nuestros propios pies…cuando los veíamos.

Los que conocen la zona, saben además que la vegetación en las zonas altas de los cerros graníticos es casi inexistente, y de cualquier manera, teniendo todos las manos ocupadas cargando diversos elementos, no teníamos de dónde sostenernos.

Por suerte ninguno rodó por las laderas, ni cayó al vacío, pero sí hubo quien se dislocó un tobillo por meter el pie en un pequeño hueco, y yo caí de rodillas al tropezar con unas raíces; y como además tenía las manos ocupadas, me fui de boca sobre las mismas muestras que traía, que por suerte no eran rocas sino suelos. Y ya en las partes bajas, donde la vegetación es arbustiva, nadie bajó sin arañazos y alguno que otro golpe en la cara y la cabeza, por las ramas que no alcanzábamos a ver.

¿Por qué nos pusimos en peligro de accidente y cómo debimos haber actuado en realidad?

Por la más pura imprudencia e imprevisión, además del mismo fanatismo para terminar en tiempo y forma una campaña programada. Pero todos aprendimos de la experiencia, y lo que sigue es precisamente lo aprendido.

• Nunca alejarse del campamento o edificio base, sin contar con medios de iluminación en estado apropiado. Esto implica asegurarse de que las baterías estén cargadas, o tener pilas de repuesto, o hasta una linterna o farol alternativo.
• Nunca estirar las tareas hasta el momento mismo es qne cae la noche. Siempre debe recordarse que luego de finalizado el trabajo, hay que recoger el material, limpiar y guardar el instrumental utilizado y revisar que todas las muestras estén debidamente empaquetadas. Todo eso consume tiempo, y debería hacerse ANTES del anochecer.
• Si pese a todo, oscurece antes de llegar a terrenos planos y /o seguros, conviene apilar la carga en un lugar, y seguir marchando con las manos (o al menos una de ellas) libre de impedimentos, para poder amortiguar una caída, o defenderse del rebote de una rama, o de lo que fuere. Siempre es preferible perder alguna muestra y un poco de tiempo, antes que la vida, o la integridad física.
• Un riesgo agregado es la posibilidad de perderse en la oscuridad, por la facilidad con la que se desdibujan los rasgos del paisaje cuando cae la noche. Por eso, lo que NO debe abandonarse, aunque se deje todo el resto de la carga, es la provisión de agua que todavía se tenga, el abrigo, y de tenerlas, las vituallas. Todo eso será inestimable si no se encuentra el camino y se debe pernoctar lejos de la base.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post es del Capítulo «CERRO COLORADO: Cuando la pintura se apodera de la piedra», escrito por Juan Carlos Candiani, para el libro Sitios de Interés Geológico de la República Argentina. CSIGA (Ed.) Instituto de Geología y Recursos Minerales. Servicio Geológico Minero Argentino, Anales 46, I, 446 págs., Buenos Aires. 2008

Tal como les he prometido el viernes pasado, hoy les traduzco otra de esas joyitas que leemos en el libro Eating dirt, de Charlotte Gill.

Toma al menos cuatrocientos años para que vuelva a crecer naturalmente un viejo bosque, pero el tipo de tiempo requerido para generar suelo es geológico y del orden de los milenios. No se puede construir un suelo forestal en un invernadero o manufacturar la cubierta del suelo en una fábrica. La tierra es tierra, y eso es todo lo que será por todo el tiempo que lleve a los bosques generar suelo de nuevo. Las forestas del mundo pueden secuestrar carbón- 1.146 billones de toneladas- pero dos tercios de él no se almacenan en los árboles, sino bajo tierra, en el suelo y la turba.

Un abrazo, y nos vemos el lunes. Graciela.