meteorización
El suelo en tu terreno es en gran parte producto de la meteorización. La meteorización es la suma de impactos de todas las fuerzas naturales que descomponen las rocas. Estas fuerzas pueden ser físicas, químicas o biológicas.
Para empezar, la mera acción del viento, lluvia, nieve, sol y frío (junto con la trituración glacial, baches en los lechos de los ríos, el raspado contra otras rocas, los rodamientos con las olas del océano y los chorros de las corrientes) rompen físicamente las rocas hasta convertirlas en diminutas partículas, e inician el proceso de formación del suelo. El agua se congela en las grietas y fracturas y se expande, incrementando su volumen un 9 % (y ejerciendo una fuerza de unos 400 kg por cm²) cuando se convierte en hielo. El tiempo caluroso hace que la superficie de la roca se expanda, mientras que el interior de la roca, tan solo a un milímetro de profundidad, se mantiene fresco y estable. A medida que la capa exterior empuja hacia afuera, se forman grietas y la superficie se pela en partículas más pequeñas.
Los ácidos producidos por el liquen amarillo de esta roca contribuyen lentamente a su conversión en suelo. Dave Powell, usda Forest Service.
La meteorización química disuelve la roca rompiendo los enlaces moleculares que la mantienen unida mediante la exposición al agua, oxígeno y dióxido de carbono. Algunos materiales de la roca se disuelven, lo que hace que esta pierda la estabilidad estructural y se vuelva más susceptible a la meteorización física (piensa en un terrón de azúcar que se echa en una taza de té y luego se agita). Los hongos y las bacterias también contribuyen a la meteorización química produciendo productos químicos cuando descomponen la comida (los hongos producen ácidos y las bacterias sustancias alcalinas); además del dióxido de carbono, los microbios producen amoníaco y ácidos nítricos que actúan como solventes. El material de la roca se rompe en elementos más simples. Si bien hay casi noventa elementos químicos diferentes en el suelo, solo ocho son los mayoritarios: oxígeno, silicio, aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio y potasio. Todos tienen una carga eléctrica a nivel molecular, y en diferentes combinaciones estos forman moléculas cargadas eléctricamente que se combinan para formar distintos minerales.
También la actividad biológica provoca la meteorización. El musgo y el liquen (o para ser más precisos, los hongos en ellos) se adhieren a las rocas y producen ácidos y quelatos que disuelven pequeños trocitos de roca para ser usados como nutrientes, lo que resulta en pequeñas fisuras que se llenan de agua. Los ciclos de congelación y deshielo rompen aún más la base material, y las raíces de las plantas más grandes penetran por las hendiduras y las ensanchan forzando la ruptura.
La materia orgánica
La meteorización rompe las rocas en componentes minerales de una clase u otra. El suelo, sin embargo, necesita poder sustentar la vida de las plantas y eso requiere algo más que minerales. De media, un buen suelo de jardín se compone de un 45 % de naturaleza mineral y un 5 % de materia orgánica, constituido por organismos encima y en su interior que se ocupan de sus asuntos cotidianos. A medida que las plantas y animales mueren en la superficie y se descomponen gracias a las bacterias y hongos, finalmente se convierten en humus, un material orgánico rico en carbono de color café. Piensa en el producto final de una compostera; este valioso material es el humus.
El humus consiste en largas cadenas de moléculas de carbono difíciles romper y con una gran superficie; esta superficie tiene cargas eléctricas que atraen y retienen las partículas minerales. Además, la estructura molecular de las largas cadenas se parece a una esponja: una gran cantidad de recovecos que sirven como verdaderos apartamentos para los microbios del suelo. Una vez que añades humus y otras materias orgánicas, —tales como la materia de plantas muertas y cuerpos de insectos— a los minerales meteorizados, tienes un suelo casi capaz de sustentar árboles, arbustos, céspedes y jardines, si bien aún no está listo del todo.
El aire y el agua
Los minerales y el humus constituyen la fase sólida del suelo, pero las plantas también requieren oxígeno y agua, las fases gaseosa y líquida. Los vacíos entre partículas minerales y orgánicas se llenan con aire o agua (y a veces ambos).
El agua se mueve entre los espacios porosos del suelo de dos maneras: bien por el empuje de la gravedad o el empuje de las moléculas individuales de agua entre sí, bien por la acción capilar. El agua gravitacional se mueve libremente a través de los suelos. Imagina echar agua en una jarra llena de gravilla: la gravedad empuja el agua al fondo a medida que se llena la jarra. Los poros más grandes promueven el flujo de agua gravitacional. A medida que el agua llena los poros, desplaza y empuja al aire que se encuentra a su paso. Cuando el agua fluye a través, permite que entre un nuevo suministro de aire. Cuando el agua gravitacional alcanza las raíces, que actúan como esponjas, es absorbida.
El humus tiene un rico color café y está repleto de material orgánico. Este puñado tiene aproximadamente un 55 % de materia orgánica. Alaska Humus Company.
Los espacios más pequeños de los poros del suelo contienen una película de agua capilar que no está influenciada por la gravedad y que, en realidad, se queda atrás cuando discurre el agua gravitacional. El líquido se une por la atracción de sus moléculas entre ellas (una fuerza conocida como cohesión, pero no vamos a complicar las cosas) y también se une a las superficies de suelo que la rodean (una fuerza conocida como adhesión). Esto crea una tensión superficial que provoca que el agua forme una gruesa película en la superficie de las partículas. El agua capilar puede «fluir» hacia arriba. Está disponible para las raíces de las plantas después de que el agua gravitacional haya pasado y, en este sentido, es una fuente principal de agua para las plantas.
El agua higroscópica es una película más fina de agua, de tan solo unas pocas moléculas de grosor, que al igual que el agua capilar se adhiere a partículas del suelo extremadamente pequeñas en virtud de sus propiedades eléctricas. Esta película es tan delgada que los enlaces entre las moléculas de agua y las partículas de suelo están concentrados y son extremadamente difíciles de romper. En consecuencia, las raíces no pueden absorberla, pero esta película de agua resulta crítica para la habilidad de muchos microbios para vivir y viajar. Incluso en condiciones áridas, la superficie de las partículas del suelo retiene algo del agua higroscópica; es imposible sacarla del suelo sin aplicar mucho calor o, en realidad, hervirlo.
Prácticamente la mitad de los espacios porosos de un buen suelo están rellenos de agua y la otra mitad de aire. El movimiento del agua empuja el aire rancio fuera y succiona aire de la superficie, así que añadir agua significa que se produce un intercambio de aire, algo que es importante. Si hay una red de nutrientes del suelo sana, la actividad metabólica de los organismos del suelo usa el oxígeno y crea dióxido de carbono. La presencia de dióxido de carbono es una buena señal de que el suelo contiene vida. Sin embargo, el dióxido de carbono tiene que intercambiarse por aire fresco para que la vida continúe.
En algunos suelos, los espacios porosos están separados los unos de los otros en muchos puntos y no hay intercambio de aire cuando fluye el agua. De hecho, puede que el agua nunca fluya en absoluto. Estos suelos tienen una porosidad pobre, es decir, carecen del espacio adecuado entre las partículas de suelo. Puede que todo el oxígeno en el suelo sea usado para actividades metabólicas anaeróbicas, lo que resulta en unas condiciones de ausencia de oxígeno. Los organismos que pueden vivir en estas condiciones suelen producir alcoholes y otras sustancias que matan las células de las raíces de la planta.
Perfiles y horizontes del suelo
Los suelos están incesantemente expuestos a las fuerzas de la meteorización.
