Clase 9. Meteorización y suelo

 

Clase 9

Cap 6. Tarbuck. Meteorización y suelo

 

Procesos externos de la Tierra

La meteorización, los procesos gravitacionales y la erosión, se denominan procesos externos, esto es debido a que molden los relieves y la superficie de nuestro planeta. Hasta hace 200 años se consideraba inmutable la superficie de la Tierra y que no ocurrían cambios, que su vida o el planeta como los conocemos tenia pocos miles de años. Pero sabemos que la superficie terrestre cambia constantemente, que los cambios en el clima son cíclicos, los desiertos cambian de lugar, los lagos y lagunas se llenan de sedimentos, provenientes del desgaste de las montañas y que estas se forman y desaparecen en el correr del tiempo.

Meteorización: es la fragmentación física o alteración química de las rocas.

Procesos gravitacionales: transferencia de rocas y suelo pendiente abajo, por influencia de la gravedad.

Erosión: eliminación física por agentes dinámicos, agua, viento o el hielo.

Meteorización

La meteorización como se dijo previamente, se la puede dividir en 2 (dos) categorías:

1.       Mecánica o física: donde la roca original, se fragmenta o desintegran en fragmentos mas pequeños. Esto ocurre sin cambiar su composición química.

2.       Química. Esto implica una modificación de los compuestos por reacciones con los elementos a lo que esta expuesta.   

Cualquiera sea el caso, siempre están a acompañados uno del otro, esto significa, que una roca está expuesta a meteorización física y química en su estado natural y es parte del ciclo de las rocas. Para que quede más claro: supongamos que tengo un montículo de hojas secas, que junte de un árbol de casa. Yo puedo picar estas hojas para hacer compost (meteorización física o mecánica) y luego en el compost esas hojas se modifican químicamente en su descomposición (meteorización química) es un ejemplo ilustrativo, para comprender los procesos antes mencionados.

Meteorización mecánica

La meteorización física, comprende la ruptura de la roca en fragmentos más pequeños. Esta fragmentación aumenta la superficie de contactos con los factores que actúan sobre la misma. La meteorización física se la divide en 4 procesos: gelifracción (fragmentación por hielo), expansión por descomprensión, expansión térmica y actividad biológica.

Gelifracción:

Este proceso ocurre respondiendo u obedeciendo a una de las propiedades, que presenta el agua, el comportamiento anómalo. Sabemos que el agua, al llegar a su punto de congelación, aumenta su volumen y disminuye su densidad, es to es producto de que las moléculas se separan entre sí. El aumento del volumen es de un 9%. Cuando esto ocurre en las grietas de las rocas que fueron previamente inundadas por agua, cuando la disminución de la temperatura en alta montaña hace que el agua se congele o cambie de estado, provoca este aumento en su volumen, la presión ejercida por el agua sobre el continente (la roca), hace que la misma se rompa. En términos generales a los fragmentos se los conoce como pedregales y tienden acumularse al pie de la montaña. Este proceso se lo puede observar en nuestra cordillera de los andes, principalmente en la porción norte o región de cuyo. Donde las variaciones o amplitud térmicas están bien marcados, entre el día y la noche.

 

Descompresión:

Esto ocurre cuando grandes rocas ígneas, quedan expuestas a la erosión. Se produce un Lajeamiento de la misma, esto implica que la roca original se fragmenta en porciones de espesor delgado en comparación dela roca original. Tomando en cuentas las rocas plutónicas, estas están expuestas a grandes presiones y altas temperaturas, pero a medida que ele relieve o la corteza que se encuentra sobre estas es erosionada, pierde presión sobre sí misma y la superficie de la roca original se meteoriza antes que el núcleo o centro de la roca. Esto genera el Lajeamiento de la misma. También se ha observado este proceso en las minas, cuando grandes bloques de roca son extraídos, la rápida descompresión produce explosiones en la misma. Por su rápida expansión, producto de la disminución brusca de la presión externa.

Expansión térmica

En este caso, lo que ocurre es que la variación térmica entre le día y la noche, es de más de 30°c. esta variación sumada a la meteorización química, produce la expansión de los minerales que componen la roca y, por consiguiente, la dilatación diferencial de los materiales por el aumento de la temperatura produce la ruptura de las mismas. Aunque los resultados de laboratorio sobre rocas no meteorizadas no arrojo datos concluyentes, podemos observar lo que ocurre con materiales como el vidrio o la porcelana. Cuando servimos un plato con una sopa bien caliente o un guiso en un plato de los materiales antes mencionados, y este plato se apoya sobre una superficie que tiene una temperatura inferior, el plato se tiende a quebrar, producto de la variación de la temperatura en forma brusca.

Actividad biológica:

La actividad de organismo como las plantas, producen la ruptura de las rocas. Es algo muy común observar como las raíces de un árbol rompen una vereda o un patio. La acción de animales excavadores produce la exposición de materiales y rocas que produce su meteorización

Meteorización química

La meteorización química es producto de reacciones complejas, que descomponen a las rocas en relación a sus minerales o componentes. Encontramos 3 (tres) reacciones principales: disolución, oxidación e hidrolisis. El resultado de este tipo de meteorización es la producción de materiales en equilibrio con el medio ambiente circundante.

Disolución:

Es unas de las reacciones más comunes que podemos observar, un ejemplo clásico es la disolución de la Halita (sal de mesa). El cloruro de sodio, como indica su nombre está compuesto por iones de sodio y cloro, que en forma individual presentan una carga + y negativa – respectivamente. Mientras en combinación formando sal son eléctricamente estables, producto de su unión iónica. Cuando se produce una solución en combinación con agua (solvente universal). La molécula de agua que presenta polaridad, se une a los iones de sodio y cloro. El oxígeno se une al sodio y el hidrogeno al cloro. Muchos de los materiales o minerales de la naturaleza son insolubles en agua, pero sabemos que en la naturaleza nada en aislado y estático, las gotas de lluvia arrastran CO2, SO2 o NO2, estos compuestos gaseosos se combinan con el agua y forman ácidos, que disuelven diferentes materiales. Es lo que se conoce como lluvia acida, muy presente en las sociedades industrializadas.

Oxidación:

Rédox: Se denomina reacción de reducción-oxidación, óxido-reducción, o simplemente como reacción rédox, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación.

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“Debemos tener en cuenta que la oxidación puede ocurrir sin la necesidad de la presencia del oxígeno”.

Los objetos compuestos por hierro, tienen a oxidarse con facilidad. Esto es producto de la oxidación del hierro, formando óxido de hierro(III) u oxido férrico. Las rocas que contiene como componente al hierro o minerales ferromagnesianos, tienen a la oxidación, previa hidrolisis. El óxido férrico tiene un color marrón rojizo que se lo denomina Hematites o puede ser de color amarrillo, en este caso se lo denomina limonita (oxi- hidróxido de hierro). Este proceso produce la descomposición de la roca que los contiene. También ocurre el mismo proceso de oxidación en sulfuros contenidos en ciertas rocas. La pirita que encuentra en menas junto a las vetas de carbón o yacimientos de carbón, cuando entra en contacto con el agua produce ácido sulfúrico.

Hidrólisis:

Esto ocurre principalmente entre los silicatos, donde la molécula de agua se disocia en iones muy reactivos como el hidrogeno (H+) e hidroxilo (OH-). El H+ se une a la red o estructura cristalina del mineral que se encuentra muy organizada y rompe este reticulado. Esto produce la degradación del mineral y su cambio conformacional y químico. El granito, una roca ígnea continental, se descomponen y aporta gran parte de los minerales presentes en la arcilla. El resto de los materiales en arrastrados finalmente al océano, algunos quedan en el continente y forman otros compuestos.

Alteraciones producto de la meteorización

La meteorización química y física se producen en conjunto y una amplifica a la otra. Si tomamos en cuenta la meteorización esferoidal de las rocas angulosas, es producto de la acción del agua sobre rocas que sufrieron meteorización mecánica previamente, el agua también transporta sustancias que aumenta la meteorización química y entre ambas potencian su actividad sobre las rocas.

Velocidad de meteorización

Características de las rocas: en este caso se toman en cuentas la composición química y solubilidad de los minerales, además de la presencia de grietas. 

Clima: es muy importante el tipo de clima presente en la región para comprender el tipo de meteorización que estos sufren. En un clima seco el factor humedad es casi nulo, mientras que en ambientes como el de la provincia de buenos aires es muy importante tenerlo en cuenta. El cambio de temperatura, variación térmica o amplitud termina es otro factor a tener en cuenta. Estos factores son muy relevantes en los procesos de meteorización.

Meteorización diferencial: en este caso sirve para explicar, como en una misma roca hay sectores que se meteorizan más rápidamente que otros, teniendo la misma composición. Esto es debido a la superficie de contacto, la forma de la misma, las irregularidades de la superficie, etc.

 

 

Suelo

Es una interface en el sistema Tierra. El suelo es producto de la sedimentación y procesos biológicos que permite la organización y obtención de minerales inorgánicos en sustancias asimilables por los organismos vivos, para tal proceso es indispensable tener como mediadoras a las plantas.  El suelo es ele claro ejemplo de integración de los sistemas terrestre como la atmosfera, la tierra sólida, la hidrosfera y la biosfera. Este tiene un equilibrio con su entorno, que es el resultado de la evolución y el tiempo, pero también puede variar, si los factores externos varían.

¿Qué es el suelo?

El suelo es la combinación de materiales inorgánico y organismos. Los primeros derivan de la meteorización de las rocas y los segundos de la actividad biológica aportando los materiales orgánicos. Entonces el suelo es materia inorgánica + materia orgánica + agua + aire. Si agua y aire en mayor o menor medida el suelo tiene siempre presente una porción de agua, la cual se encuentra combinada con diferentes minerales, que son absorbidos por las plantas y también cuenta con canales, poros que permiten la circulación del aire y evitan la compactación.

Factores formadores del SUELO

Roca madre: la roca madre donde se forma los suelos influye en la velocidad y calidad de los mismo. Esta puede estar constituida por suelo rocoso, se lo denomina suelo residual, cuando es roca sedimentaria, se lo denomina suelo trasportado. También es importante el Angulo de inclinación del mismo, para la depositación de materiales.

Tiempo: es un factor muy importante en la formación de los suelos. El tiempo al que estuvo la roca madre expuesta a la meteorización.

Clima: es el factor preponderante en la meteorización de los suelos. La amplitud térmica y el volumen de precipitaciones, inciden en la velocidad y el tipo de suelo, y por esta razón también en la vegetación y fauna de la región. Además, no se debe dejar de lado a la actividad antropogénica en la región, que va estar ligada al clima, dependiendo del tipo de explotación que se quiera dar al suelo.

Plantas y animales: son un factor fundamental en la producción de suelos ricos o pobres en materia orgánica, o en la destrucción de los mismo como el caso del pastoreo o los monocultivos. La materia orgánica es aportada principalmente por las plantas y en parte por los animales. También hay un importante aporte por parte de los descomponedores, microorganismos y hongos. La descomposición de la materia orgánica produce Humus, la riqueza del mismo está en relación directa con la vegetación y la fauna de la región. Cuando hablamos de animales, no solo se hace mención de los vertebrados, se habla también de los invertebrados como as lombrices y los caracoles, los cuales modifican el suelo, produciendo canales por los que ingresa el agua y el aire. Esto evita la compactación del mismo.

Topografía: la pendiente y la orientación del terreno, son factores en el tipo de vegetación que podemos observar en el lugar y por lo tanto del tipo de suelo.

El perfil del suelo

El suelo tiene en su composición diferentes texturas, colores y composición. Esto avanza desde la superficie a la profundidad.  Y se lo conoce como horizontes y se los diferencia con letras. En un suelo como el de la provincia de Buenos Aires, encontramos los siguientes horizontes:

Horizonte O: gran cantidad de materia orgánica, materia en descomposición y vegetación.

Horizonte A: presenta actividad animal, materia orgánica y minerales. Junto con el horizonte O, forman la capa superficial del suelo.

Horizonte E: pobre en materia orgánica, presenta minerales solubles en agua, los cueles percola con las lluvias (eluviación), y el proceso de empobrecimiento del suelo en este perfil se llama lixiviación.

Horizonte B: es la capa de acumulación de los materiales arrastrados y con las capas superiores forman el suelo verdadero o Solum, donde se realizan los verdaderos procesos formadores del suelo. Es la capa donde se presenta una gran retención de agua.

Horizonte C: está por encima de la roca madre, y es roca poco meteorizada.

Erosión del Suelo:

El suelo está entre los recursos más maltratados. Es un recurso indispensable como el oxígeno, para sustentar la vida en el planeta, aunque el ser humano, puede mejorar su calidad desde el punto de vista agrícola, con la utilización de fertilizantes, el uso negligente de los mismo puede conducir a la destrucción de los mismo. Como ocurre con la explotación del amazonas, la selva marginal en Misiones, el sobre pastoreo o los monocultivos de la región pampeana y mesopotámica. Todo esto lleva a la degradación del suelo y su exposición a la erosión.

La erosión del suelo, es un proceso natural y constantes, donde los principales actores son el viento y el agua. Las gotas de lluvia despegan los materiales más livianos de los suelos, los arrastran en forma lamina, que se denomina erosión laminar, luego se forman canales finos, denominados acanaladuras, que convergen con otras y pueden formar abarrancamientos. Estos pueden confluir en un arroyo o rio y formar sedimentación en los mismo. Este proceso se ve influenciado por la actividad del Hombre.

La velocidad de la erosión sobre los suelos, está en relación directa con la riqueza de la vegetación, el movimiento del suelo por parte de ser humano, la velocidad del viento y el nivel de precipitaciones. El aumento de la actividad agrícola, aumenta la velocidad de la erosión de los suelos, la industria maderera disminuye la cobertura vegetal, estas zonas se pueden utilizar para el pastoreo, el suelo queda sin cobertura vegetal y por lo tanto sin protección y expuesta a una erosión por parte del agua o el viento y el empobrecimiento del mismo.