Unidad Nº 4: Los Suelos

Estructura interna de la Tierra

Posteriormente a la formación de la Tierra, el calor liberado por las colisiones entre partículas, junto con el calor emitido por la desintegración de los elementos radiactivos, provocó la fusión del interior de la Tierra. Los elementos más densos quedaron en el fondo, mientras que los más livianos se situaron en las capas superiores. El interior de la Tierra se caracteriza por un aumento gradual de la temperatura, la presión y la densidad en la medida en que aumenta su profundidad. Algunos cálculos permiten concluir que en el interior de la Tierra la temperatura puede superar los 6.700 °C.

Capas que componen la Tierra:

La Tierra consta de tres regiones principales, que son:

  • La corteza o litosfera, que es la capa externa de la Tierra cuyo grosor oscila entre los 3 y 70 kilómetros. Se divide en corteza oceánica y corteza continental. La primera tiene un grosor que oscila entre los 3 y 15 kilómetros y está compuesta por rocas oscuras denominadas basaltos. La corteza continental, por su lado, consta de una gran variedad de rocas.
  • El manto, que es la capa rocosa y sólida que llega hasta unos 2.885 kilómetros de profundidad y que corresponde aproximadamente al 82 % del volumen de la Tierra.
  • El núcleo, que está compuesto fundamentalmente de hierro, con algo de níquel y de otros elementos. Puede dividirse en el núcleo externo e interno: el primero es una capa metálica fundida donde la circulación de materia en el planeta en rotación genera el campo magnético de la Tierra; el núcleo interno, en tanto, es una esfera sólida rica en hierro, que a pesar de su elevada temperatura (debido a la gran presión), se encuentra en estado sólido.

Formación del suelo:

El suelo cubre la mayor parte de la superficie terrestre y conjuntamente con el aire y el agua, es uno de nuestros recursos más indispensables. También como en el caso de aquellos recursos, muchas personas consideran que la calidad del suelo está garantizada, pero esto no es así, ya que se puede contaminar fácilmente.

¿Qué es el suelo?

Con pocas excepciones, la superficie de la Tierra está cubierta por el regolito, una capa de roca y fragmentos minerales producidos por meteorización. Algunas personas llaman a este suelo material, pero el suelo es más que acumulación de restos meteorizados.

El suelo es una combinación de materia mineral y orgánica, agua y aire. La composición de los suelos varía, pero siempre están presentes los mismos cuatro componentes.

Componentes del suelo


Materia mineral
Compuestos inorgánicos, no disueltos, producidos por la meteorización y  la  descomposición de  las  rocas  superficiales. El  suelo  posee  varias partículas, de distintos tamaños, principalmente la piedra, arcilla y grava. Las pequeñas sirven como depósito de nutrientes y también determinan en gran medida la capacidad del suelo para almacenar agua, que es, como ya sabemos, elemento vital para la vida.


Materia orgánica
Los nutrientes solubles que usan los organismos vivientes en el suelo
(bacterias, plantas, etc) y además distintos tipos de materia orgánica, viva o muerta, formada por restos vegetales y  animales (aquí está la  materia orgánica llamada humus). Representa entre el 2 y el 5 % del suelo superficial de las zonas húmedas, siendo menor a 0,5% en los áridos y mayor de 95% en los suelos de turba.


Aire y agua
Requeridos por las plantas y por los organismos subterráneos. Entre los gases encontramos grandes cantidades de oxígeno (metabolismo y crecimiento de las plantas), dióxido de carbono disuelto y nitrógeno. El agua o solución del suelo es esencial, ya que gracias a ella los nutrientes son absorbidos por las raíces. Su ausencia produce esterilidad en el suelo.

 

Gráfico de los componentes de
los suelos

Aproximadamente la mitad del volumen total de un suelo de buena calidad está compuesto por una mezcla de roca desintegrada y descompuesta (materia mineral) y de humus, que son restos descompuestos de la vida animal y vegetal (materia orgánica). La otra mitad consiste en espacios porosos donde circula aire y agua entre las partículas sólidas. Aunque la porción mineral del suelo suele ser mucho mayor que la porción orgánica, el humus es un componente esencial, dado que es una fuente de nutrientes vegetales que además determina la capacidad del suelo para retener agua. Esta aporta los nutrientes solubles, la humedad. El aire, en tanto, es la fuente de oxígeno y dióxido de carbono necesarios para que vivan en el suelo la mayoría de las plantas y microorganismos.

Este proceso de formación de suelo, en donde las rocas se van desintegrando, es llamado meteorización, y está regulado por una serie de factores:

  • Roca madre.
  • El clima.
  • Los cambios de temperatura entre el día y la noche.
  • La cantidad de precipitaciones.
  • El tipo de vegetación.
  • Los animales.
  • El tiempo (puede ser un proceso muy lento).
  • La pendiente.

Perfil del suelo

Dado que los procesos de formación del suelo ocurren desde la superficie hacia abajo, las variaciones de composición, textura, estructura y color evolucionan de manera gradual a diferentes profundidades. Estas diferencias verticales dividen el suelo en zonas o capas conocidas como horizontes.

Un perfil del suelo es un corte desde la superficie hacia las profundidades de la Tierra, donde se puede observar dichos horizontes. En un buen suelo es posible distinguir los horizontes A, B, C y R.

  • Horizonte A: Capa superficial con un alto porcentaje  de materiaorgánica  concentrando el  humus, lo que le da un color característico que va desde el color gris al negro.
  • Horizonte B: esta zona está compuesta en gran medida por materia mineral; sin embargo, la actividad biológica es alta y generalmente hay humus.
  • Horizonte C: Capa de contacto entre el suelo y la roca formada por rocas fragmentadas de diversos tamaños procedentes de la desintegración de la roca madre. 
  • Horizonte R: Capa más profunda  formada por la roca madre sin alteraciones.

En la siguiente dirección puedes ver un esquema de la formación del suelo:

http://www.fortunecity.es/expertos/profesor/171/suelos.html  

¿También pueden contaminarse nuestros suelos?

El desarrollo industrial y tecnológico ha generado sustancias que, sin un afán de hacer daño, acumuladas en los suelos han llevado a la contaminación de estos. Además, el gran tamaño de las poblaciones y por consiguiente la gran cantidad de material de desecho que se produce hace necesario tener sistemas bien desarrollados de evacuación de basura.

Las principales sustancias y fenómenos que han provocado una contaminación en los suelos, son:

  • Pesticidas: D.D.T., Paratión y Malatión.
  • Rellenos sanitarios: Donde se acumulan los desechos de las grandes poblaciones.
  • Sustancias químicas peligrosas: Como perclorados y fosfatados, que son muy difíciles de degradar.
  • Fenómenos de contaminación global: Lluvia ácida.

¿Qué son los minerales?

Un mineral es una sustancia de origen natural con una composición química característica y en donde la mayoría de los metales se encuentran como compuestos inorgánicos.

Un depósito mineral que goza con concentraciones adecuadas para su extracción es denominado, en el ámbito de la economía, como Mena.

Tabla con algunos minerales y
su clasificación

¿Qué es la metalurgia?

Es la ciencia y tecnología relativas a la extracción de metales de sus fuentes naturales y de su preparación para usos prácticos. Comúnmente comprende varias etapas:

  • Explotación de yacimientos.
  • Concentración de la Mena.
  • Reducción de la Mena para obtener el metal libre.
  • Refinación y purificación del metal.
  • Mezclado del metal con otros elementos con el propósito de cambiar sus propiedades. El producto es una aleación.

Trabajo de investigación: “El Cu en Chile”. Busca información sobre la producción del cobre en Chile identificando los yacimientos que existen en nuestro país y averiguando cuánto se exporta.

Cristales

Los átomos que forman los elementos sólidos lo hacen de una forma ordenada y regular (estructuras cristales) o de una forma en que no tienen una estructura ordenada (sólidos amorfos).

Hay varios sistemas cristalinos (formas particulares de ordenación de cristales), siendo su unidad básica la llamada celda unitaria. Cada celda unitaria son paralelepípedos que pueden describirse en términos de las longitudes de las aristas de la celda y los ángulos entre dichas aristas. Existen 7 tipos de estructuras cristalinas.

Tipos de estructuras
cristalinas