Fatores do intemperismo e de formação dos solos ACH1085 NATUREZA E TIPOS DE SOLOS Profª. Drª Mariana Soares Domingues A Taça, interessante forma esculpida pela ação eólica, localizada no Parque Estadual Vila Velha, em Ponta Grossa, no Paraná.
Fatores no processo pedogenético FATORES AMBIENTAIS Clima e organismos Relevo TIPO DE FATOR Fatores Ativos Fator Controlador ATUAÇÃO Fornecem matéria e energia Controla o fluxo de materiais; superfície; erosão; profundidade; infiltração; lixiviação e translocação. Material de origem Fator Passivo Diversidade do material constituinte sobre o qual ocorrerá a pedogênese Tempo Fator Passivo Determina o tempo cronológico de atuação do processo
Solo Solo = f (clima, organismos, material de origem, relevo e tempo) Equação - modelo = ação de cada um dos fatores desde que mantenham os demais constantes.
Mecanismos no processo pedogenético MECANISMOS Adição Remoção (perda) Transformação ATUAÇÃO Aporte do material do exterior do perfil ou horizonte do solo Remoção de material para fora do perfil. Exemplo: lixiviação Transformação de material existente no perfil ou horizonte. Mudança de natureza química mineralógica. Translocação Translocação de material de um horizonte para outro, sem abandonar o perfil. Exemplo: eluviação/iluviação e bioturbação
Distribuição dos processos de intemperismo na superfície Regiões sem alteração química: 14%: carência de água líquida o Zonas polares: gelo o Zonas desérticas: evaporação Regiões com alteração química: 86% o Umidade e cobertura vegetal
Distribuição dos processos de intemperismo na superfície
Distribuição dos processos de intemperismo na superfície Zona de acidólise total: 16% o Zonas frias com vegetação de líquens e coníferas. o Formação de ácidos orgânicos (resíduos degradam lentamente ou incompletamente) o Podzólicos ricos em quartzo e matéria orgânica Zona de alitização: 13,5% o Domínio tropical o Precipitação abundante (acima 1500mm) e vegetação exuberante o Formação de oxi-hidróxidos de ferro e alumínio (goetita e gibsita)
Distribuição dos processos de intemperismo na superfície
Distribuição dos processos de intemperismo na superfície Zona de monossialitização: 18% o Domínio tropical sub-úmido o Precipitação acima de 500mm e temperaturas médias acima de 15ºC o Caulinitas e oxi-hidróxidos de ferro Zona de bissiatilização: 39% o Zonas temperadas e áridas o Lixiviação e alteração pouco intensa o Formação de argilominerais secundários em silício (ricos em elementos alcalinos ou alcalino terrosos) Obs: modificações do mapa em função de outros fatores (microclima, relevo, litologia, etc)
Material Parental Rocha matriz: natureza dos materiais constituintes. Série de Goldich: ordem de estabilidade frente ao intemperismo dos minerais mais comuns. Comparação com a série magmática de Bowen 500ºC 1400ºC
Material parental Rochas claras (ácidas) ricas em silício, geralmente ígneas ou metamórficas: granito, gnaisse, xisto e quartzito Rochas ígneas escuras(básicas) pobres em silício geralmente vulcânicas: basalto, diabásio, gabro e anfibolito Rochas sedimentares deposição e solidificação de sedimentos: arenito, ardósia, calcário, siltito, argilito Sedimentos inconsolidados deposições recentes: aluviões recentes, dunas de areia, cinzas vulcânicas, coluviões e depósitos orgânicos (turfeiras)
Variação de cor e textura
Material parental Os perfis de alteração são naturalmente mais enriquecidos nos minerais mais resistentes e empobrecidos nos minerais mais alteráveis. Composição mineralógica alteração no ph das soluções percolantes. ph de abrasão: determinado através da medida do ph da suspensão formada por água destilada e ácido carbônico em contato com a fase mineral pura. o Boa circulação: ph mais homogêneo o Zonas profundas: maior variação do ph o Quanto > a infiltração > intemperismo químico
ph de abrasão
Intemperismo diferencial O intemperismo, desagregando e decompondo as rochas, prepara o material para a erosão. Assim, as rochas intemperizadas serão menos afetadas pelas erosão.
Clima: precipitação e temperatura Regulam o tipo e a intensidade do intemperismo Crescimento dos organismos Tipo de horizontes pedogenéticos +10ºC = 2x velocidade das reações o > T > CO 2 dissolvido
Clima + quente + úmido = + rápida e intensa a decomposição das rochas > infiltração = muitos nutrientes no solo e solos ácidos o Solos mais espessos e abundantes em minerais secundários o Argilominerais e carentes em cátions básicos (Ca, Mg e K). + quente + seco = pouco afetados pelo intemperismo químico = solos neutros ou alcalinos o Solos pouco espessos com menos argila e mais minerais primários o < matéria orgânica e > cátions de bases trocáveis
Clima
Clima: precipitação e temperatura
Clima: precipitação A intensidade do intemperismo aumenta com a pluviosidade, resultado num solo com maior proporção de minerais secundários (fração argila). A cada faixa de pluviosidade corresponde uma composição preponderante dos minerais secundários.
Temperatura, pluviosidade e vegetação
Clima Áreas tropicais alteração intensa, afeta os minerais alteráveis ao mesmo tempo formando minerais secundários neoformados. Áreas frias alteração nos minerais primários menos resistentes.
Relevo - topografia
Relevo - topografia Desigualdade na distribuição: o água da chuva, luz, calor do sol e erosão Em função da: o altitude, formato, declividade e posição do terreno Diferença dos solos das vertentes de montanhas em relação a direção: o Norte: mais quentes e mais secas mais desenvolvidos e profundos o Sul: menor incidência de raios solares mais rasos e menos desenvolvidos
Relevo - topografia Nas áreas mais declivosas, os solos são menos desenvolvidos do que nas áreas mais planas, onde o perfil é avermelhado. Nas áreas mais baixas, próximas do riacho, os solos são acinzentados.
Tempo Influenciam diretamente na espessura Valores na ordem de 20 a 50 m por milhões de anos para profundidade do perfil: o Climas frios (Escandinávia): 10.000 anos mm de espessura. o Clima tropical (Índia): 4.000 anos 1,8 mm de espessura. o Climas úmidos (Havaí): lavas recentes cultivo em apenas um ano Solos muito antigos são raros associado a regiões estáveis do planeta Máximo = 12 mil anos. Por quê? Sujeitos a erosão geológicas (mudanças climáticas) Paleossolos que foram soterrados por outros solos
Tempo Depois que a rocha é exposta na superfície, o solo começa a desenvolver-se a partir de líquens que se estabelecem na sua superfície. Se não houver erosão, o desenvolvimento in situ continua passando por estágios intermediários (ex. neossolo litólico e cambissolo) até atingir o estágio de maturidade (ex. argissolo). Daí em diante, se for remexido (ex. bioturbação) ou removido e redepositado pela erosão, outro solo bem desenvolvido poderá ser formado em local próximo.
Organismos Microorganismos: microfauna e microflora o Bactérias, algas e fungos atuam na decomposição e formação do húmus. o simbiose com as raízes: retiram o gás nitrogênio do ar e transformam em compostos ( nitratos e amônia) Vegetais superiores: macroflora o Penetração do sistema radicular em fendas das rochas excreções orgânicas que aceleram o intemperismo e retiram nutrientes nas áreas profundas o Cobertura vegetal erosão o Líquens: ácidos oxálicos e ácidos fenólicos.
Organismos Ciclo da movimentação dos nutrientes adsorvidos dos coloides do solo para as raízes de uma árvore da floresta e desta para o solo. Ao retirar a árvore, os nutrientes deixam de ser absorvidos e podem se perder pela lixiviação.
Organismos Animais: macrofauna o Bioturbação (galerias e movimentação de materiais do solo) o Formigas, cupins, vermes etc Homem o Remoção da vegetação o Revolvimento dos solos (horizonte A) o Adição de corretivos e fertilizantes o Irrigação o Aplicação de resíduos urbanos e industriais
Contribuição da macrofauna e microrganismos do solo Apresentação das principais classes Bactérias Fungos - junto com os fungos, é o mais importante grupo na decomposição da matéria orgânica do solo. - compostos extracelulares auxiliam na agregação do solo - grupos especializados promovem a ciclagem do nitrogênio - grupo mais importante na decomposição de compostos resistentes, como a lignina - o crescimento das hifas ajuda a agregação das partículas do solo - associações simbióticas com raízes de plantas auxiliam a absorção de água e nutrientes, diminuindo a incidência de doenças Actinomicetos - função similar ao das bactérias e fungos - produção de compostos com aroma característico Nematóides - mais numerosos animais no solo - ajudam acelerar a decomposição ao consumir bactérias, fungos e resíduos vegetais Protozoários - ajudam acelerar a decomposição ao consumir bactérias, fungos e resíduos vegetais Artrópodos Minhocas - cupins, colembolas, etc. ajudam acelerar a decomposição ao consumir bactérias, fungos e resíduos vegetais - a atividade de escavar revolve o solo e cria macroporos que aumentam a infiltração de água e na aeração - a passagem do solo pelo trato intestinal aumenta a agregação e a ciclagem de nutrientes
Biosfera Influencia na qualidade da água em função da matéria orgânica morta no solo Formação de moléculas orgânicas que são capazes de complexar cátions minerais, colocando-os em solução
Contribuição da macrofauna e microrganismos do solo Cadeia trófica Produtores Energia solar CO 2 Água Plantas superiores Nutrientes minerais tecidos vegetais Nematóides Colêmbolas Ácaros Minhocas Consumidores Resíduo orgânico Fungos Bactérias e Actinomicetos Protozoários CO 2 Perda de energia calórica Humus Nutrientes minerais
Bibliografia para a próxima aula IBGE Manual técnico em pedologia. 2 edição. Rio de Janeiro, 2007. o Características morfológicas - pág. 40 a 54 (cor e textura) LEPSCH, I. F. Formação e Conservação dos Solos. 2.ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. o Morfologia dos solos - pág. 24 a 31 (cor e textura) 34