Geología del Suelo y Formaciones Kársticas: Procesos y Características

El Suelo: Conceptos Fundamentales y Formación

Definición y Composición del Suelo

El suelo, desde las perspectivas de la ciencia del suelo (edafología) y la pedología, es la capa superficial, disgregada y de espesor variable que recubre la corteza terrestre. Se forma a partir de la meteorización mecánica o química de las rocas preexistentes.

Desde el punto de vista geológico, el suelo es un depósito natural consistente en capas construidas por elementos minerales y orgánicos de espesor variable, que difieren de la roca de la que proceden en sus propiedades morfológicas, físicas, químicas y mineralógicas.

El suelo se compone aproximadamente de:

• Materia sólida inorgánica: 45%
• Materia orgánica: 5%
• Agua: 25%
• Aire: 25%

Factores que Influyen en la Formación del Suelo

La pedogénesis, o formación del suelo, es un proceso complejo influenciado por diversos factores:

A) Roca Madre

Influye en la velocidad y facilidad de meteorización y, por tanto, en la composición inicial y la deforma del suelo.

B) Tiempo

Si un suelo se ha formado rápidamente, la composición de la roca madre será la que determine sus características. En general, cuanto más tiempo transcurra, mayor será el espesor del suelo y menor su similitud con la roca madre.

C) Seres Vivos

Influyen en las propiedades físicas y químicas del suelo y aportan materia orgánica. La descomposición de la materia orgánica libera nutrientes y, por tanto, condiciona la fertilidad. El producto final de la descomposición, realizada por bacterias, hongos, invertebrados y protozoos, es el humus.

D) Topografía

La inclinación de la pendiente influye en la erosión y la capacidad de retención de agua. También es relevante la orientación de la ladera, que afecta la exposición solar y la humedad.

E) Clima

Es el factor más importante, ya que condiciona la meteorización, la actividad biológica y el transporte de materiales.

Procesos Pedogenéticos: Formación y Evolución del Suelo

Los principales procesos que dan forma al suelo son:

A) Transformaciones Orgánicas e Inorgánicas

Cambios en la composición y en la forma de los compuestos, por ejemplo:

• Meteorización: Descomposición de rocas y minerales.
• Bioturbación: Es la alteración de un sedimento no consolidado por la acción de los seres vivos que viven en él, se desplazan en él y se alimentan de él.

B) Translocación

Cambios de posición de un componente, generalmente descendente, dentro del perfil del suelo. Puede separar materiales por lixiviación o arrastre.

C) Adiciones y Pérdidas

Procesos de enriquecimiento (como la adición de materia orgánica o sales) y de eliminación de materiales y componentes del perfil del suelo (como la erosión o la lixiviación).

El Perfil del Suelo y sus Horizontes

El perfil del suelo es una sección vertical del mismo que permite distinguir todos sus horizontes o capas, cuyo número está relacionado con la madurez del suelo. Un suelo maduro tiende a tener más capas diferenciadas que uno joven.

Horizontes del Suelo

Los horizontes principales son:

• Horizonte O: Formado casi exclusivamente por materia orgánica en diferentes estados de descomposición.
• Horizonte A: Contiene una mezcla de humus y materia orgánica mineralizada, siendo la capa más oscura y rica en actividad biológica.
• Horizonte E: Con poca materia orgánica; es una zona de eluviación (lavado o lixiviación de materiales como arcillas, óxidos de hierro y aluminio).
• Horizonte B: Zona de iluviación o acumulación de los materiales lavados del horizonte E, como arcillas, óxidos y carbonatos.
• Horizonte C: Roca madre poco afectada por los procesos edafogenéticos, pero que puede estar parcialmente meteorizada.
• Horizonte R: Sustrato rocoso subyacente, no afectado por la formación del suelo.

Características Físicas y Químicas del Suelo

El suelo posee diversas propiedades que determinan su comportamiento y fertilidad:

• Composición: El suelo contiene una matriz de partículas orgánicas e inorgánicas, junto con espacios porosos ocupados por aire y gases.
• Color: Es un indicador importante que permite reconocer los diferentes horizontes y la presencia de materia orgánica o minerales.
• Textura: Definida por la proporción relativa de arena, limo y arcilla, lo que influye en la retención de agua y la aireación.
• Materia Orgánica: Comprende toda la biomasa vegetal y animal, así como sus productos de descomposición, esencial para la fertilidad.
• Estructura: Es la forma de agregación de las partículas del suelo en unidades mayores (agregados), afectando la porosidad y el drenaje.
• Densidad: Es la medida del peso del suelo seco por unidad de volumen, indicando su compactación.
• pH: Depende del contenido de iones de hidrógeno y otros iones en la solución del suelo, afectando la disponibilidad de nutrientes.

Formas Kársticas: Paisajes Modelados por la Disolución del Agua

Principales Formas del Relieve Kárstico

El relieve kárstico se caracteriza por formas superficiales y subterráneas creadas por la disolución de rocas solubles, principalmente calizas:

• Dolinas: Depresiones cerradas, generalmente circulares, formadas por la disolución o el colapso del terreno. Si se unen dos o más, forman uvalas.
• Lapiaces: Regueros, surcos o crestas agudas formadas por la disolución del agua sobre la superficie de la roca caliza expuesta.
• Poljes: Grandes depresiones de fondo plano y alargado, a menudo con drenaje subterráneo a través de sumideros.
• Valles Ciegos: Valles fluviales que terminan abruptamente en una pared rocosa, donde el río se sumerge en un sumidero.
• Surgencias o Manantiales Kársticos: Puntos por los que el agua subterránea (del endokarst) emerge a la superficie.
• Tobas: Acumulaciones de carbonato cálcico (calcita) precipitadas por el agua en cascadas o manantiales.
• Barrancos Fluviokársticos o Cañones: Valles fluviales estrechos y profundos, delimitados por grandes paredes verticales de roca, típicos de zonas kársticas.
• Salas: Grandes espacios subterráneos o cámaras dentro de sistemas de cuevas.
• Pozos: Tramos verticales o chimeneas que conectan diferentes niveles o galerías subterráneas.
• Depósitos de Hielo y Detríticos: Acumulaciones de hielo o fragmentos de roca en el interior de cuevas, especialmente en zonas frías.
• Espeleotemas: Depósitos químicos formados en las cuevas por precipitación de minerales, generalmente calcita, como las estalactitas (cuelgan del techo) y estalagmitas (crecen desde el suelo).
• Galerías: Túneles horizontales, inicialmente circulares o elípticos, formados por el flujo de agua subterránea.
• Sima: Conducto vertical o pozo natural que conecta la superficie con cavidades subterráneas.
• Callejones: Pasajes subterráneos de gran longitud y estrechez.

Factores Condicionantes del Desarrollo Kárstico

El desarrollo de las formas kársticas está influenciado por varios factores:

• Topografía: En relieves de escasa pendiente, favorece la infiltración del agua en el subsuelo. En zonas de fuerte pendiente, predomina la escorrentía superficial, limitando la infiltración.
• Clima: Condiciona la disponibilidad de agua y su agresividad. El frío aumenta la agresividad del agua (mayor disolución de CO2), mientras que el calor favorece la precipitación de calcita (formación de espeleotemas).
• Litología: No todas las rocas calcáreas son igualmente solubles. La pureza del carbonato cálcico y la presencia de impurezas influyen en la velocidad de disolución.
• Estructura Geológica: Las fracturas (fallas y diaclasas) favorecen la infiltración del agua y actúan como vías preferenciales para el desarrollo de los sistemas kársticos. Los pliegues también pueden influir en la dirección del flujo subterráneo.
• Suelos y Vegetación: Si el agua atraviesa un suelo espeso y rico en materia orgánica, aumenta su contenido de dióxido de carbono (CO2) debido a la actividad biológica. Esto la hace más ácida (formando ácido carbónico) y, por tanto, más disolvente para las rocas calcáreas.