Procesos Geológicos Externos: Meteorización, Erosión y Conservación del Suelo

Procesos Geológicos Externos y sus Riesgos

Procesos Geológicos Externos

La meteorización es un conjunto de procesos debidos a la acción de la atmósfera, la hidrosfera y los seres vivos, que causa la descomposición de las rocas y de los minerales que la constituyen. Se distinguen dos tipos de meteorización: la mecánica o física y la química.

Principales Procesos

Meteorización Mecánica o Física

En este grupo se incluyen los mecanismos de fragmentación de la roca que no cambian su composición.

• Gelifracción: Cuando el agua de las precipitaciones penetra en las grietas de las rocas expuestas en la superficie y después se congela en regiones con bajas temperaturas, aumenta el volumen. Se forma así un bloque de hielo que realiza un efecto de cuña, agrandando la grieta a medida que se repite el ciclo hielo-deshielo. Este fenómeno es muy activo en zonas de alta montaña o en ambientes periglaciares.
• Crecimiento de Cristales de Sales: Se produce en zonas áridas en las que el agua asciende a través de las grietas de las rocas y deposita sales en ellas al evaporarse cerca de la superficie. En zonas urbanas también se forman sales sobre los materiales de construcción debido a la acción de los compuestos atmosféricos disueltos en el agua de lluvia.
• Termoclastia (los cambios de temperatura): En regiones en las que se producen cambios bruscos de temperatura entre el día y la noche (como en los desiertos) la repetición de muchos ciclos de dilatación y contracción de los minerales de las rocas acaba disgregando las zonas superficiales.
• La Acción de los Organismos: La más importante es la de las raíces de los árboles, que suelen aprovechar para crecer las grietas de las rocas. Al hacerlo, las amplían y desprenden fragmentos.

Meteorización Química

El agua y los gases de la atmósfera reaccionan con los minerales de las rocas y los transforman en otros.

• La Oxidación: Es la combinación del oxígeno atmosférico con los elementos metálicos presentes en los minerales de la roca.
• La Disolución: El agua superficial puede disolver los productos de la alteración (sobre todo las sales) y transportarlos.
• La Carbonatación: Se debe a la acción del dióxido de carbono disuelto en el agua. El ácido carbónico resultante reacciona especialmente con los carbonatos de las calizas, transformándolos en bicarbonatos. La acción posterior del agua, que disuelve los bicarbonatos al circular por las grietas de la caliza, forma los paisajes kársticos.
• La Hidratación: Es la introducción de moléculas de agua en las estructuras moleculares de los minerales. Este cambio puede implicar una variación del volumen y de su solubilidad.
• Hidrólisis: Es una reacción química entre el agua y algunos minerales, de manera que la molécula de estos se disocia en varios compuestos que pueden ser transportados en disolución.

Meteorización Biológica

Los seres vivos, especialmente bacterias, hongos y líquenes, producen sustancias de carácter ácido que provocan alteraciones químicas en las rocas.

Relaciones entre Meteorización y Clima

El clima condiciona en gran medida el tipo de paisaje. Este factor controla dos aspectos clave en la génesis del relieve:

• Los agentes y procesos externos que actúan: En climas templados como el nuestro, el principal agente modelador del relieve es el agua. En las zonas polares y en los desiertos, el agua está ausente por diferentes motivos. En ambos casos, los cambios de temperatura constituyen un agente de meteorización muy activo (gelifracción y termoclastia).
• La cubierta vegetal existente: La vegetación es muy sensible a la temperatura y a la presencia de agua. En zonas donde la cubierta vegetal es densa, como las selvas y los bosques templados, el suelo está muy protegido y, aunque existe meteorización química, los procesos de erosión son limitados. Sin embargo, allí donde la ausencia de vegetación es casi completa, ya sea por la aridez (desiertos) o por las bajas temperaturas (zonas polares), la superficie está expuesta a la acción del viento, de las lluvias y heladas.

Predicción y Prevención de Riesgos por Movimientos de Ladera

Factores que reducen el riesgo: vegetación fuertemente enraizada, materiales cohesionados, terrenos llanos o pendientes suaves (<15%).

Planificación de Riesgos por Movimientos de Ladera

• Predicción: La predicción temporal es difícil, pero la espacial es más fácil. Se realiza mediante trabajo de campo o de laboratorio (fotografía o imagen de satélite). Se analizan formas de erosión, depósitos en el talud, anomalías en la forma de la ladera (convexa en la parte inferior) y factores que puedan potenciar el fenómeno (factores condicionantes). Con esta información se elaboran mapas de riesgo.
• Prevención: Se basa en la ordenación del territorio a partir de los mapas de riesgo e implica impedir la ocupación de áreas de riesgo y actividades como la deforestación u obras inadecuadas.
• Medidas correctoras: Incluyen modificaciones de la pendiente (descargando materiales, rellenando el pie y rebajando la pendiente), drenaje para disminuir la escorrentía, revegetación y medidas de construcción para aumentar la resistencia del terreno.

El Suelo: Concepto y Características

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización).

Edafología: es la ciencia que estudia las propiedades, la estructura, el origen y los tipos de suelo. Las características dependen de la interacción entre la atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera. Así, los materiales de la roca original determinan la composición mineralógica principal, la hidrosfera y la atmósfera son decisivas para la humedad y la aireación del suelo, al tiempo que influyen en el tipo y abundancia de seres vivos.

El Suelo como Interfase

En el suelo confluyen los 4 subsistemas que forman nuestro planeta: la atmósfera está representada por el aire que ocupa los poros del suelo, la hidrosfera por el agua contenida en los poros, la geosfera por la fracción sólida inorgánica y los organismos que viven pertenecen a la biosfera.

Composición del Suelo

Está formado por compuestos inorgánicos como los gases, el agua y sales minerales, y por compuestos orgánicos como la materia orgánica de los seres vivos, que da lugar a la transformación en humus (materia orgánica en descomposición que agrega las partículas y mejora la estructura del suelo, retiene agua y minerales para que no se laven y pierdan en profundidad, y aporta nutrientes minerales lentamente).

Perfil del Suelo: Principales Horizontes

• Horizonte A o de lixiviado (lavado).
• Horizonte B o de precipitación: es el horizonte de enriquecimiento de arcillas, óxidos de hierro y aluminio y materia orgánica.
• Horizonte C: característico de la roca madre. No presenta estructura ni elementos edáficos y el material es blando y suelto.
• Horizonte H: acumulación de materia orgánica sin descomponer.
• Horizonte O: capa de hojarasca sobre la superficie del suelo sin saturar en agua.
• Horizonte E: ha sufrido un intenso lavado.
• Horizonte R: material original (roca madre).

Factores y Procesos que Intervienen en la Formación de Suelos

La formación del suelo es un mecanismo de sucesión ecológica que tiende a alcanzar el clímax. Los factores que influyen son:

• Clima: es el más importante y condiciona el tipo de meteorización (mecánica o química), el lixiviado (precipitación), la temperatura (favorece las reacciones químicas) y la vegetación.
• Topografía: la pendiente favorece la erosión y dificulta la formación de suelos.
• La naturaleza de la roca madre.
• La actividad biológica.
• El tiempo (recurso no renovable, 1 cm de suelo tarda en recuperarse 500 años).

Degradación y Contaminación de los Suelos

• Contaminación: puede ser endógena (como metales tóxicos en la roca madre) o por la actividad humana (contaminación antropogénica debido a los abonos y fertilizantes: nitratos y fosfatos; compuestos orgánicos sintéticos: herbicidas y plaguicidas; metales, salinización y lluvias ácidas).
• Erosión: tiene varios efectos como:
  • Colmatación de los embalses.
  • Incremento de las inundaciones (no hay vegetación).
  • Deterioro de los ecosistemas naturales.
  • Formación de arenales y graveras.
  • Pérdida de suelo cultivable.
• Agentes erosivos: agentes erosivos externos (viento y agua en movimiento), la gravedad y la acción humana (deforestación, sobrepastoreo, prácticas agrícolas inadecuadas, minería a cielo abierto, obras públicas y expansión de áreas metropolitanas).

Erosión, Transporte y Sedimentación en Ambientes Templados

Erosión

Se entiende por erosión el proceso de degradación de las rocas o de eliminación del suelo por la retirada, respectivamente, de fragmentos rocosos o partículas de suelo, por la acción combinada de la gravedad con el agua, el viento, el hielo y los organismos, sobre todo los humanos.

Transporte

Es el traslado de los materiales que resultan de la meteorización y la erosión.

Modalidades de Transporte

• Suspensión: las partículas muy finas van flotando en el aire o en el agua sin depositarse sobre la superficie, debido a las turbulencias y los remolinos del aire o del agua.
• Saltación: se desplazan a saltos sobre la superficie, llevadas por el viento o por el agua.
• Reptación: las partículas son tan pesadas que van arrastrándose por el fondo, llevadas por el agua, el viento o el hielo.
• Rodamiento o rodadura: las partículas van rodando por la superficie, pues el agente transportador, el agua o el viento, no las puede levantar.
• Disolución: es un transporte químico, se transportan los iones solubles en agua.
• Dispersión: las partículas que se mueven en una dirección determinada rebotan con las partículas del medio por el que se mueve hasta perder una dirección privilegiada de movimiento.

Sedimentación

Cuando el aire o el agua pierden fuerza, se produce la acumulación de los materiales transportados. Se depositan en zonas deprimidas de la corteza, situadas a distancias muy variables respecto al origen. Las zonas donde se acumulan grandes cantidades de sedimentos se denominan cuencas de sedimentación y se localizan en los continentes: llanuras, lagos, cauces bajos de los ríos, torrentes y glaciares.

Procesos de Sedimentación

• Decantación: se basa en la diferencia de densidades entre los componentes, que hace que, dejados en reposo, ambos se separen hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase que los contiene.
• Floculación: es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior remoción.
• Precipitación: en química, se llama precipitado a una sustancia sólida que se forma en el interior de una disolución.

Principales Agentes

Movimientos gravitacionales, la arroyada (las aguas después de fuertes lluvias, circulan velozmente sobre la superficie terrestre), los torrentes (son corrientes de agua de régimen irregular que discurren por un cauce fijo de corto recorrido y gran pendiente) y los procesos fluviales (los ríos son corrientes de agua permanentes que fluyen por un cauce fijo, que generalmente tiene un recorrido largo).