Taxonomía de Suelos
Suelos
Los suelos son aquellas porciones de la corteza terrestre cuyas propiedades han sido alteradas por diferentes factores y procesos formadores de suelo (Jenny, 1941). Según la definición de edafología, el suelo es una mezcla de materiales minerales y orgánicos capaz de soportar la vida vegetal. En cambio, en pedología, el suelo es un producto natal formado a partir de roca meteorizada por la acción del clima y de los organismos vivos.
La ciencia del suelo cuantifica los factores y procesos de formación del suelo, lo que incluye su calidad, extensión, distribución y variabilidad espacial, desde escalas microscópicas –estructura molecular, partículas- hasta escalas regionales o globales –paisaje- (Fig. 1) (Luzio et al., 2006).
Los modelos más importantes y conocidos que explican los factores que inciden en la formación de los suelos, son el modelo de H. Jenny (1941) y el modelo de Simonson (1959).
Modelo de H. Jenny
El modelo de Jenny define al suelo como un componente del ecosistema que debe ser caracterizado en términos del sustrato geológico y del material biológico, proponiendo la Ec. fundamental de los factores formadores de suelo (1), donde el suelo (s) se define por una combinación de variables climáticas (cl), biológicas (o), topográficas (r), geológicas (p) y el tiempo (t). Esta ecuación establece que las propiedades de los suelos (eg., PH, contenido de arcilla, porosidad, densidad, etc.) está determinada por estos factores, y permiten, a su vez, interpretar el grado de evolución de los suelos. Los puntos suspensivos indican que adicionalmente pueden existir otros factores formadores de suelos que deban incluirse como parte de la ecuación (Jenny, 1941).
s = f (cl, o, r, p, t, …) (1)
El clima es un factor dominante en la formación del suelo, ya que constituye el ingreso de energía (agua, temperatura, radiación) que llevarán al desarrollo del suelo. La profundidad de los suelos varía con la humedad y la temperatura, así como encontramos distintos tipos de materiales parentales y topografías en distintos tipos de climas. En términos generales, los climas se dividen en húmedos y áridos, que describen patrones regionales de precipitación y disponibilidad de agua (Luzio et al., 2006).
Figura 1. Niveles de percepción de los estudios de suelos (Luzio et al., 2006)
Los factores biológicos u organismos (o) presentes que pueden incidir en la formación del suelo, pueden ser animales y vegetales. La fotosíntesis es un proceso que permite transformar energía solar en moléculas orgánicas complejas que son incorporadas a las partículas del suelo directamente por la vegetación o indirectamente por organismos animales. Los microorganismos presentes en el suelo metabolizan la materia orgánica, liberando CO2 y agua utilizada en la fotosíntesis, conocida como respiración (Luzio et al., 2006).
La topografía o relieve (r) puede disponer el terreno a diferentes niveles de exposición frente a agentes morfogenéticos, tales como el viento, la lluvia y el sol (Fig.). En una ladera, la misma cantidad de rayos solares cubren áreas de suelo diferentes, como resultado de la inclinación y, por tanto, irradian de distinta manera cada área. Asimismo, hay laderas que tienen una mayor exposición al sol (solana), generalmente orientadas hacia el norte (en el Hemisferio Sur), o bien se encuentran a la sombra (umbría), orientadas hacia el sur. Las precipitaciones también varían en relieves pronunciados, provocando lo que es conocido como efecto orográfico en la precipitación. Esto, a su vez, se relaciona con la ladera que está expuesta al viento (barlovento), ya que suele presentar condiciones más húmedas, mientras que la ladera que permanece protegida del viento (sotavento), es generalmente la más seca.
Las características geológicas (p) establecen la condición inicial de formación del suelo, ya que constituye el material originario a partir del cual el suelo se forma, denominado también material parental o roca madre. De este modo, la litología determina la naturaleza física y mineralógica del suelo. La mineralogía va a determinar propiedades importantes para la ecología, tales como el suministro de nutrientes y retención y movimiento del agua (Luzio et al., 2006).
El modelo de R. W. Simonson
Simonson (1985) propone un modelo enfocado en las propiedades intrínsecas de los suelos, a diferencia de Jenny (1941), quien enfatiza los factores externos (clima, vegetación, etc) como formadores del suelo. De este modo, los cambios experimentados por el suelo son función de las adiciones (ganancias), exportaciones (pérdidas), translocaciones (transferencias) y transformaciones (cambios) de materiales en el sistema: s = f (ad, exp., transfer., transfor.)
Pedón
El pedón es una columna de suelo, cuya profundidad está dada por la superficie del suelo y el lecho rocoso.
Un polipedón es la unidad más pequeña y característica del suelo en un área determinada, con características diferentes al polipedón adyacente.
Horizontes del suelo
Los horizontes de suelo son estratos horizontales que se desarrollan en un perfil de suelo, y que presentan diferente composición, textura, color, entre otras características, debido a los procesos que los originan.
Los procesos de acción descendente involucrados en la génesis del suelo, originan dos principales capas horizontales interrelacionadas: el horizonte A y el horizonte B, conocido como horizontalización. Sin embargo, en este proceso de génesis puede producirse también la destrucción de los horizontes, al mezclarse los materiales del suelo, llamado haploidización (Hole, 1961).
El horizonte A corresponde a la porción más superficial del suelo –o el segundo superficial, en caso de que se presente el horizonte orgánico (O)-, y que contiene mayor abundancia de materia orgánica descompuesta o hummus, lo que le otorga un color generalmente más oscuro. Corresponde a una zona de lavado vertical, arrastrando, por efecto del agua, los solutos y materiales más finos a horizontes inferiores.
El horizonte B carece de materia orgánica y es una zona de precipitado o acumulación de los materiales arrastrados desde el horizonte superior. Su color tiende a ser más claro (pardo o rojo), compuesto principalmente de materiales arcillosos, óxidos e hidróxidos metálicos.
El horizonte C está compuesto por el material mineral, que no se encuentra completamente meteorizado, en un estado intermedio entre la roca madre y el suelo.
El horizonte D o roca madre es el material parental, que no ha sufrido ningún tipo de alteración exógena. Es el material al partir del cual se formó el suelo más arriba.
El horizonte eluvial (E) corresponde al horizonte A que ha sido lavado por eluviación de los solutos y materiales finos, depositándolos más abajo en el perfil de suelo en los horizontes B iluviales. No siempre está presente en un perfil de suelo y suele ser de color claro.
El horizonte O es la capa más superficial del suelo y que contiene materia orgánica, pero en menor grado de descomposición que el horizonte A, conteniendo hojas, ramas y restos vegetales.
Color del suelo
El color del suelo obedece a una serie de factores que actúan en forma combinada, dependiendo de la cantidad y distribución de materia orgánica, la extensión de la meteorización del mineral, la naturaleza del material parental, el humedecimiento o sequedad del suelo, y el estado de aireación.
Color oscuro
El color oscuro del suelo indica presencia de materia orgánica (H2O2), y zonas de alta precipitación por drenaje restringido. Generalmente se presentan en el horizonte A, aunque también iluviada en el horizonte Bh.
Los colores pardos se presentan en horizontes profundos (B) e indica un suelo con buen drenaje. En presencia de compuesto oxidados de Fe y Mn se presentan colores rojos, pardos-negro.
Color rojizo
El color rojizo del suelo, o cuando se presentan manchas o moteados rojizos o amarillentos, indica condiciones alternantes reducción y oxidación de hierro (verdosos, amarillentos y zulados), y mal drenaje. Tambien una meteorización diferenciada del material parental.
Color claro
El color claro indica abundancia de minerales claros. Se presenta en horizontes sin materia orgánica, presencia de sales y procesos de lixiviación (horizonte E).
Los horizontes superficiales rara vez presentan esta tonalidad excepto en regiones áridas o semiáridas.
Color gris
El color gris del suelo indica anegamiento y reducción de minerales.
Clasificación de suelos
Existen diversos sistemas de clasificación de suelos, desde denominaciones indígenas en áreas pequeñas hasta sistemas complejos que intentan organizar los suelos distribuidos alrededor del planeta. Sin embargo, se destacan dos principios comunes en los que se basan estas clasificaciones: el principio de economía cognitiva, y el principio de estructura poblacional percibida (Buol et al., 2011). El primero hace referencia al rol de la clasificación, que busca proveer el máximo de información con el menor esfuerzo cognitivo, es decir, reducir en lo posible las diferencias entre objetos con el fin de disponer de un objeto útil y fácil de aplicar. Mientras que el segundo, busca estructurar dicha información en categorías o clases que reúna la mayor cantidad de características comunes cuando son miembros de una misma categoría, y el menor número de características compartidas cuando pertenecen a categorías diferentes.
Algunos de los sistemas de clasificación que históricamente han tenido mayor influencia en los sistemas modernos son: el sistema natural de Kubiena (1953), sistema de clasificación de Rusia (1997), el sistema de clasificación de Holanda (de Baker y Schelling, 1989), sistema de clasificación de suelo canadiense (Soil Classification Working Group, 1998), sistema de clasificación de suelo de Brasil (IBGE, 2001; EMBRAPA, 2006), sistema de clasificación de suelo de China (CRG-CST, 2001), entre otros.
Actualmente la Base Referencial Mundial (WRB, World Reference Base) constituye el estándar internacional para los sistemas de clasificación de suelos, que se creó con el fin de proveer un marco de referencia y un sistema de nombres de suelos que sea universalmente reconocido. Este esfuerzo también fue parte del proyecto de la FAO/UNESCO para la creación de un mapa mundial de suelos (FAO, 1988). Más recientemente el grupo de trabajo de la Unión Internacional de Ciencia del Suelo (IUSS, International Union of Soil Sciences), publicó una actualización del sistema (IUSS Working Group WRB, 2006). La WRB utiliza conceptos modernos de clasificación, incluyendo la Taxonomía de Suelos de la USDA (1975), la Lyeneda de Mapa de Suelos del Mundo de la FAO/UNESCO (1988), la Référentiel Pédologique y del sistema ruso (www.fao.org).
Morfogénesis y pedogénesis
La morfogénesis estudia los procesos que dieron origen a las formas del paisaje (Llona et al., 2007). La pedogénesis es el proceso por el cual se origina el suelo, también denominado evolución del suelo y formación del suelo. Se piensa que existe una correspondencia entre la génesis de los suelos con la forma del paisaje (Jenny, 1941; Cruickshank, 1979; Birkeland, 1984). Tricart (1965a) es uno de los primeros autores en plantear la relación existente entre la geomorfología y la pedología. El autor establece que la geomorfología proporciona el entorno para la formación de los suelos, mientras que la pedología indica las propiedades que intervienen en la morfogénesis. Si bien las dos disciplinas estudian objetos de estudio diferentes -las formas del paisaje y los suelos-, ambos enfoques son complementarios y generan contribuciones recíprocas (Jungerius, 1985b).
Las propiedades del suelo, tales como la textura, el color y la estructura, permiten inferir el origen del depósito del cual fue desarrollado y la época en que se formaron los depósitos (Tricart, 1965). Particularmente, esta correspondencia se puede observar en el color y las características granulométricas de unidades geomorfológicas: mientras mayor es el tiempo de formación, más finos son los fragmentos y de color más oscuro, a causa de los procesos de meteorización (Honorato et al., 1977; Engel et al., 1996; Alonso-Zarza et al.,1998).
En iguales unidades geomorfológicas debiesen encontrarse suelos con características similares en condiciones climáticas también similares (Cooke et al.¸1973).