El suelo se forma a través del proceso de meteorización de las rocas. La meteorización es la descomposición de las rocas en partículas más pequeñas al entrar en contacto con el agua (que fluye a través de las rocas), el aire o los organismos vivos. La meteorización puede producirse de forma física, biológica o química.
La meteorización física: Es la desintegración de las rocas en partículas más pequeñas sin alterar su estructura molecular. El aire y el agua son agentes de la meteorización física. El viento que sopla sobre las rocas, los fuertes aguaceros, las olas de agua del mar pueden facilitar una fragmentación gradual de las partículas de roca hasta convertirlas en sedimentos que finalmente se convierten en suelo.
Intemperie química: En la meteorización química las reacciones químicas dentro de las rocas crean cambios en su composición mineral. Ejemplos de reacciones químicas que conducen a la meteorización son la hidrólisis, la carbonatación, la oxidación y la hidratación.
Hidrólisis: la hidrólisis se produce cuando el agua de la lluvia se filtra a través de las rocas y el ion hidrógeno (H+) del agua reacciona con los iones metálicos de las rocas dando lugar a la disolución de los minerales de la roca.
Carbonatación: Durante la carbonatación, el dióxido de carbono del aire y de los organismos vivos se disuelve en el agua para formar ácido carbónico. Esto acidifica el agua de las rocas, lo que lleva a una reacción química posterior con los minerales de las rocas.
Oxidación: en la oxidación el oxígeno del aire reacciona con el hierro de las rocas para formar óxidos de hierro. Esta reacción crea una coloración marrón oxidada en las rocas.
Intemperie biológica: En este proceso los organismos biológicos facilitan la fragmentación de las rocas. Las raíces de los árboles y los musgos crecen o penetran a través de las rocas y crean espacios porosos que gradualmente separan las rocas. Los animales excavan a través de las rocas y crean la desintegración. Los microorganismos como los líquenes (una relación simbiótica entre hongos y algas) liberan sustancias químicas que descomponen los minerales de las rocas.
Tabla 1: Los ocho elementos más abundantes presentes en las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas
Factores que influyen en la formación del suelo
Los factores que afectan a la formación del suelo son: el clima, la topografía, los organismos vivos, el material parental y el tiempo.
Clima
El clima contribuye en gran medida a la formación del suelo. El patrón de lluvias y temperaturas de un lugar influye en el tipo de suelos que se forman en esa zona. La lluvia proporciona el agua que facilita la meteorización química y física. Los diferentes climas del mundo crean una diversidad en la naturaleza y las propiedades del suelo. Por ejemplo, el suelo está más expuesto a la erosión, a la meteorización y a la lixiviación en los lugares donde llueve mucho o muy fuerte. Los suelos ácidos también son más frecuentes en esos lugares porque minerales como el calcio, el magnesio y el potasio suelen ser sustituidos por el H+ del agua de lluvia. Por otro lado, los lugares de baja pluviosidad son menos vulnerables a la lixiviación. Los suelos de estas regiones tienden a una alta alcalinidad porque en ausencia de lixiviación se acumulan carbonatos de calcio en las capas superiores del suelo1. Las temperaturas más cálidas favorecen una rápida meteorización a medida que florecen las plantas y las actividades microbianas, mientras que los climas más fríos favorecen una meteorización gradual de las rocas.
Topografía
La topografía puede definirse como la forma de la superficie terrestre. La inclinación de un terreno aumenta su vulnerabilidad a la erosión hídrica y eólica; provocando el movimiento de los sedimentos de las rocas y el lavado hacia abajo de los minerales de las rocas hacia los valles.
Los suelos de los valles de estas regiones son de color más oscuro, ricos en materia orgánica y más fértiles para el crecimiento de las plantas, mientras que los suelos de las cimas de las colinas son erosionados, menos fértiles y desfavorables para el crecimiento de las plantas.
Organismos vivos
Los organismos vivos desempeñan un papel fundamental en la formación del suelo. Una zona con mucha vegetación suele ser rica en humus. El humus se acumula a medida que las hojas caídas y las partes muertas de las plantas son descompuestas por los microorganismos del suelo para convertirse en materia orgánica. Los microorganismos se alimentan de los azúcares y los hidratos de carbono de la materia orgánica y dejan en el suelo grasas y ceras. Esto es lo que explica el humus.
Material parental
El material parental del suelo es principalmente roca meteorizada. El material parental puede ser rocas sedimentarias, rocas ígneas o sedimentos geológicamente jóvenes que sobrepasan las rocas madre. El tipo de suelo depende del material parental del que se formó. El suelo formado a partir de rocas de granito erosionadas se convierte en arena. El granito contiene cuarzo, un mineral de silicato muy resistente a la intemperie. Como el cuarzo es muy resistente a la intemperie, el granito se desintegra en partículas de arena. Del mismo modo, las rocas que contienen feldespato (un mineral de silicato con poca resistencia a la intemperie se desintegra en finas partículas de arcilla.
Tiempo
El tiempo es un factor clave que se mantiene y relaciona con todos los demás factores de formación del suelo. La formación del suelo ocurrirá más rápidamente donde las condiciones climáticas, topográficas o biológicas sean favorables para la meteorización. El tiempo también muestra cuánto tiempo han estado en juego otros factores de formación del suelo. Las regiones con material parental joven suelen ser más fértiles porque no han sufrido mucha meteorización y, por tanto, tienen una gran cantidad de contenidos minerales todavía presentes. Del mismo modo, los lugares con material parental más antiguo sometido a mucha más meteorización tendrían menos cantidad de composición mineral. Estos tipos de suelos dependen más de la materia orgánica para sus nutrientes.