3.1 La roca como factor formador

Normalmente cuando se habla del material original nos referimos a las rocas y sedimentos, y esto es así en la inmensa mayoría de los suelos pero hay que tener en cuenta que para el caso de las turbas el material mineral carece de importancia y son los restos orgánicos los que deben de considerarse como material original.

La gran mayoría de los suelos son fundamentalmente minerales. El material original del que proceden estos suelos puede ser una roca in situ o unos sedimentos transportados por el viento o por el agua. Los suelos de las montañas representan un caso típico de suelos formados a partir de rocas in situ; en las planicies y desiertos los suelos pueden proceder de materiales transportados por el viento (caso de las llanuras eólicas de centroeuropa, constituidas por uno sedimentos calcáreos de tamaño limo llamados loess); y junto a los ríos tendremos suelos formados en los depósitos traídos por las aguas ocupando las llanuras de inundación, al desbordarse los cauces fluviales(caso típico de las tierras fértiles del valle del Nilo).

Las rocas (ígneas, como el granito; metamórficas, como las pizarras y los esquistos; las sedimentarias, como las calizas y las areniscas) y los sedimentos recientes (depósitos eólicos y aluviales) representan la fuente de los materiales sólidos. Generalmente, los minerales del suelo proceden directamente o indirectamente del material original (frecuentemente denominado como roca madre). El influjo de las rocas en los constituyentes y propiedades de los suelos es muy marcado para los suelos más jóvenes, pero esta relación se va volviendo cada vez menos patente conforme va transcurriendo el tiempo.

Son muchos los parámetros de la roca que inciden en la formación y evolución de los suelos, pero de ellos podemos destacar claramente a tres.

Composición mineralógica . Aquellas rocas que contengan abundantes minerales inestables evolucionarán fácil y rápidamente para formar suelos, mientras que aquellas otras, como las arenas maduras, que sólo contienen minerales muy estables, como el cuarzo, apenas si llegan a edafizarse aunque estén expuestas durante largo tiempo a la meteorización. En general, las rocas cuanto mayor contenido en sílice más estables son; así los granitos (rocas ácidas, con un contenido en sílice mayor del 65%) son más estables que los gabros (rocas básicas con unos contenidos del 45 al 55%).

Las rocas que con más frecuencia podemos encontrar como material original de suelos españoles son: calizas-dolomías-mármoles, pizarras-filitas-esquistos, granitos-granodioritas-gabros, margas-margocalizas, arenas-areniscas y arcillas.

Permeabilidad. Regula la penetración y circulación del aire y del agua, lo que va a condicionar de un modo decisivo la fragmentación, alteración y translocación de los materiales.

Granulometría. De los dos apartados anteriores se desprende el importante papel que el tamaño de las partículas de los constituyentes de la roca va a representar para la edafización de estos materiales.

Los materiales de granulometría grosera, los arenosos, van a presentar una gran estabilidad frente a la alteración. Cuanto mayor sea el tamaño del grano menos representará la superficie frente al volumen total del grano y por tanto menos superficie de ataque presentarán a la agresión del medio.

Por otro lado la granulometría gruesa da lugar a materiales muy porosos, con poros lo suficientemente grandes como para la rápida circulación del agua (al ser grandes los granos dejan al empaquetarse huecos de tamaño también grande).

Los materiales arcillosos ofrecen unos comportamientos opuestos, mientras que los materiales de granulometrías equilibradas dan resultados intermedios.

Por otra parte, la roca también influirá en la composición química del suelo ya que al alterarse liberará iones que dependiendo tanto de ellos mismos como de las condiciones del suelo se concentrarán en el suelo o se perderán por las aguas de drenaje al subsuelo.

Homogeneidad/heterogeneidad. Discontinuidades litológicas. Un factor esencial en los estudios de génesis de suelos es el determinar si el material original que ha dado origen al suelo era homogéneo o heterogéneo en origen. En el primer caso los cambios entre los horizontes del suelo formado a partir de ellos serán debidos exclusivamente a los procesos de formación del suelo mientras que en el segundo caso (suelo con discontinuidades litológicas) las diferencias entre capas del suelo serán, en mayor o menor parte, heredadas directamente de la roca a partir de la cual se ha formado el suelo.

Como es lógico para suelos formados a partir de rocas plutónicas, como el granito, es de esperar más uniformidad que en el caso de las rocas sedimentarias ya que estas se han ido formando en etapas sucesivas de deposición. Y no será lo mismo para una roca caliza sedimentaria formada en el fondo de un mar que unos sedimentos fluviales. Estos últimos se caracterizan por su heterogeneidad, pues se habrán formado en sucesivas etapas de torrenciabilidad; en función del caudal la energía del agua será distinta y por tanto su capacidad de transportar materiales de distinta granulometría, paquetes en los que predominan las gravas frente a otros de arena o de arcillas). Pero si es cierto que un suelo de una terraza fluvial va a presentar discontinuidades estas discontinuidades se reflejaran sólo en su granulometría y muy posiblemente no presentaran discontinuidades mineralógicas ya que el área fuente de estos sedimentos variará muy poco (si es que varía) con el tiempo.

Las discontinuidades litológicas se pueden poner de manifiesto por cambios en la granulometría o en la mineralogía.

En un material original sin discontinuidades es de esperar tres situaciones.

A. Suelo no evolucionado: no presentará cambios de granulometría ni de mineralogía en todo su perfil.

B. Suelo evolucionado: como la meteorización actúa sobre la superficie del suelo y su acción se va amortiguando al ir avanzando la profundidad los cambios serán graduales.

C. Suelo evolucionado con intensa migración de sustancias: Los minerales solubles se eliminan de los horizontes superiores y son arrastrados a los inferiores donde se acumulan produciéndose un cambio brusco de la mineralogía que puede ir acompañada de otro cambio en la granulometría.

No todos los edafólogos están de acuerdo sobre el grado de cambio requerido para una discontinuidad litológica. Resulta difícil cuantificar las discontinuidades litológicas mediante un valor concreto. Por ello es recomendable poner de manifiesto una discontinuidad por un cambio brusco entre dos capas contiguas mediante dos a más características. Varias evidencias se pueden usar para evaluar a las discontinuidades litológicas.

1. Una diferencia abrupta en la distribución del tamaño de las partículas que no pueda justificarse por los procesos de formación como podría ser la formación de la arcilla, carbonatos o yeso y su migración en el suelo:

1.1. Contenido en gravas. Los cambios bruscos en los contenidos en gravas de los horizontes de un suelo se pueden detectar fácilmente en la descripción de campo del perfil del suelo y es por tanto un dato de gran valor. Pero no existe un acuerdo generalizado sobre el grado de cambio que se requiere para definir las discontinuidades litológicas, aunque un cambio entre dos horizontes continuos del 50% puede ser un limite adecuado y un cambio del 100% debe ser plenamente admitido.

1.2. Tamaños contrastantes de arenas. Se pueden detectar cambios significativos en el tamaño de las arenas. Por ejemplo, si el material contiene principalmente arena media o arena fina que se superpone abruptamente a un material que contiene principalmente arena gruesa o arena muy gruesa, se puede asumir que existen dos materiales diferentes originales.

2. Mineralogía diferente de las gravas y/o arenas. Por ejemplo, si muchos de los fragmentos de roca de los horizontes superiores no tienen la misma litología en los horizontes inferiores de un suelo es lógico admitir que existe una discontinuidad; los horizontes superiores no se han formado a partir de la misma roca que los inferiores. Dentro de la misma mineralogía las discontinuidades pueden a parecer por cambios bruscos entre las razones de dos minerales de similar estabilidad (ortoclasa/moscovita) o incluso de diferente grado de alteración (feldespatos/cuarzo). Además de por diferente mineralogía, las discontinuidades se pueden detectar por cambios morfológicos y micromorfológicos: granos de arena redondeados frente a otros angulosos, granos monocristalinos frente a granos policristalinos...

3. Líneas de piedras. La aparición de una línea horizontal de fragmentos de roca en la secuencia vertical de un suelo indica que el suelo puede haberse desarrollado en más de un tipo de material parental. Lo más probable es que el material que se encuentra encima de la línea de piedras sea transportado y el material que se encuentra debajo puede tener un origen diferente.

Ejemplos interactivos para comprobar que tipo de suelo se puede formar a partir de un determinado tipo de roca: