Horizontes Endurecidos del Suelo (Sobre “Cretas” “Petros” “Panes” y “Corazas”)

Como ya hemos comentado en post anteriores, los horizontes del suelo suelen ser blandos, es decir, susceptibles de ser arados (aunque algunos no sean muy propicios para ello), cavados, etc. Sin embargo, en ocasiones, se endurecen incluso más que numerosas rocas compactas, debido a la cementación por ciertos compuestos que se acumulan  en ellos. Cuando esto ocurre, la hidrología y morfología del perfil cambian por completo. Así, por ejemplo, la circulación del agua se ralentiza cuando topa con ellos, pudiéndose generar problemas de hidromorfía y encharcamientos superficiales tras fuertes lluvias. Del mismo modo, puede elevarse la escorrentía superficial que, en casos extremos, llega a erosionar por completo los horizontes superiores más deleznables, aflorando los endurecidos a la superficie. Más aun, cuando se cultivas suelos en donde este tipo de horizontes no se encuentran a bastante profundidad, la germinación de plantas es afectada o impedida. Abundan en ambientes áridos y semiáridos aunque también aparecen en otros biomas. Hablaremos hoy pues de los horizontes endurecidos y su clasificación.

 

 

 

Paisaje de badland en los que algunas colinas resisten

mejor la erosión que otras por tener en su superficie

un horizonte endurecido. Fuente: Natural

History Museum (UK). Concurso a las mejores fotografías.

Autor en la propia foto

 

 

Si bien en las taxonomías de suelos su discriminación, caracterización y clasificación es “relativamente” sencilla, no ocurre lo mismo cuando se busca información sobre ellos. Las razones estriban en las diversas nomenclaturas que aparecen en la bibliografía. Algunos expertos los clasifican anteponiendo un vocablo sobre su naturaleza y terminándolo con las letras “creta”. Así por ejemplo, si los horizontes endurecidos se deben a la acumulación y cementación de horizontes hipercálcicos se habla de “calcreta”, cuando lo es la sílice de “silicreta”, y así sucesivamente. Sin embargo, lamentablemente y por tradición, no es inusual que en un mismo texto aparecen diferentes vocablos para referirse a cada uno de ellos: petrocálcico, duripanes, corazas ferruginosas, etc. Este modo de proceder es bastante común, dificultando la búsqueda de información a los no iniciados. Desafortunadamente, la Web en castellano es pobre en contenidos sobre la materia y adolece de este último problema. La WRB (2006), como clasificación de suelos distingue cuatro tipos:

 

Horizonte petrocálcico

Horizonte petrodúrico

Horizonte petrogípsico

Horizonte petroplíntico

 

“Petro”, de piedra en latín, ya nos indica que pueden llegar a ser tan duros o a veces más que una piedra.  Hablaremos con detenimiento de ellos más abajo. Comenzaremos con una descripción muy genérica de los horizontes endurecidos para los no iniciados, teniendo en cuenta que lo que recogemos del enlace abajo indicado, no significa la presencia de horizontes endurecidos en el sentido que utilizamos los edafólogos profesionales, sino más bien como lo entienden los profanos.

 

 

Gipsisol con horizonte petrogípsico

Fuente: ISRIC

 

Así según aparece en la bitácora “Joe Bloggs”:

 

Las causas de la mala emergencia de las plántulas pueden ser la formación de costras superficiales, especialmente en suelos de alto contenido de arena fina, o la formación de una estructura masiva, compactada y dura en suelos endurecidos cuando se secan después de una lluvia fuerte. La textura de los suelos endurecidos varía de liviana hasta mediana (…).

 

Se pueden reconocer los suelos endurecidos en base a su estructura masiva y consistencia dura en el estado seco, y por la dificultad o imposibilidad de cultivarlos hasta que sus perfiles hayan sido mojados otra vez. Se han definido estos suelos como “suelos no disturbados ni marcados por la presión del dedo, a 0,10 m debajo de la superficie en un perfil seco, al contenido de la humedad del aire,” (Mullins et al., 1990).

 

Para solucionar el problema de los suelos endurecidos y aflojarlos es necesario hacer labranzas antes de la siembra. En estos suelos es prácticamente imposible hacer labranzas en el estado seco, aún con arado de discos, porque los discos no penetran. Se puede aflojar el suelo en el estado friable con una o dos pasadas del arado de cincel seguido por una pasada del vibrocultivador. Si el agricultor no tiene estos implementos se puede aflojar el suelo con una pasada del arado de discos seguido por una o dos rastreadas, pero estas labranzas dejarán el suelo desnudo y muy susceptible a la erosión y al encostramiento. Sin embargo, el aflojamiento de los horizontes masivos y endurecidos no asegura que los suelos no vayan a compactarse otra vez cuando se sequen después de una lluvia fuerte, restringiendo la emergencia de las plantas jóvenes.

 

Las condiciones perjudiciales para el crecimiento y funcionamiento de las raíces son la compactación causada por laboreos o por procesos naturales, suelos endurecidos, agregados grandes y duros que no son penetrables por las raíces, la falta o el exceso de humedad, la falta de fósforo, o la presencia de tóxicos como aluminio o manganeso.

 

Para situaciones donde la baja infiltración está causada por la presencia de suelos masivos y endurecidos es necesario aflojar el suelo con una labranza. En África occidental hay evidencia que una arada a la salida de las lluvias afloja el perfil y favorece la infiltración de la lluvia en la próxima época. Sin embargo, esta práctica causa la inversión del suelo que podría provocar problemas físicos y/o químicos si las características del subsuelo no son deseables. Para estos suelos, suelo sería más aconsejable la labranza vertical que no invierte el suelo.

 

Sin embargo, esta desiderata nos dice muy poco de los verdaderos horizontes endurecidos, ya que mientras en algunos es totalmente imposible labrar (por ejemplo, ferricretas o corazas ferruginosas) en otros no es conveniente por las propiedades químicas de sus constituyentes. El autor de estas líneas, ha tenido también en cuenta factores texturales y estructurales de ciertos suelos que dificultan su laboreo, así como posiblemente la denominada “suela de labranza”. Esta ultima es el resultado de la compactación del suelo bajo a la profundidad a la que no llega el arado, debido al peso de los aperos de labranza y en especial de la maquinaria pesada. 

 

 

 

Ferricretas bauxíticas (parecidas a las aquí narradas)

Fuente: Weathering Mantles

 

Si atendemos tanto a su dureza como a los ambientes en los que aparecen con más asiduidad, no debe extrañarnos que a menudo se utilicen como materiales de construcción de las casas en los países menos desarrollados que padecen de aridez. Muchos de ellos son más duros que una roca, mientras que bajo los ambientes áridos y semiáridos escasea la vegetación leñosa y por tanto la madera para permitir construir casas. Tal aplicación se acentúa en las extensas llanuras (a menudo crátones) en los que los materiales parentales subyacen a muchos metros de profundidad y no pueden ser recuperados para la realización de los hogares. Fijaros, por ejemplo, que el vocablo “plintos”, del que después hablaremos, significa ladrillo en griego. De hecho ya escribimos sobre tal actividad en un post anterior que podéis leer pinchando aquí.

 

 

 

Horizonte petrocálcico. Fuente: Aridic soils

Of United States and Israel.

 

Seguidamente, abordaremos una descripción somera según la WRB de 2006. No incluiremos los denominados criterios de diagnóstico (y tan solo comentarios muy escuetos sobre su identificación en el campo), por cuanto aparecen en el propio manual de la WRB, siendo tan solo son empleados para una descripción rigurosa de los edafotaxa. Nos contentaremos con ofreceros una explicación más amena, siempre teniendo en cuenta que al hacer uso de una taxonomía edafológica, los susodichos criterios son imprescindibles. 

 

 

Horizonte petrodúrico. Fuente: Aridic soils

Of United States and Israel.

 

Horizonte petrodúrico

Un horizonte petrodúrico (del griego petros, roca, y latín durus, duro), también conocido como duripán o dorbank (Sudáfrica), es un horizonte subsuperficial, generalmente de color rojizo o pardo rojizo, que está cementado principalmente por sílice secundaria (SiO2, presumiblemente ópalo y formas microcristalinas de sílice). Los fragmentos secos al aire de horizontes petrodúricos no se disgregan en agua, aún después de remojado prolongado. El carbonato de calcio puede estar presente como agente cementante accesorio.

 

Un horizonte petrodúrico tiene una consistencia muy a extremadamente firme en húmedo, y es muy o extremadamente duro en seco. Puede tener lugar efervescencia luego de aplicar HCl 1 M, pero probablemente no es tan vigorosa como en horizontes petrocálcicos que se ven muy similares. Sin embargo, pueden ocurrir en conjunto con un horizonte petrocálcico.

 

En climas áridos y secos los horizontes petrodúricos pueden ocurrir asociados con horizontes petrocálcicos, en los que pueden gradar lateralmente, y/u ocurrir en conjunto con horizontes cálcico o gípsico a los que normalmente suprayacen. En climas más húmedos los horizontes petrodúricos pueden gradar lateralmente en horizontes frágicos.

 

Digamos que, cuando se cumplen ciertas condiciones concretas, los suelos con tales horizontes pueden dar lugar a los edafotaxa que la WRB denomina Durisoles, pero tales tipos de suelos son definidos si atesoran tanto un horizonte dúrico como petrodúrico. Por tanto, no todos ellos poseen necesariamente el mencionado en último lugar. Más concretamente y debido a que su denominación ya indica una cierta “dureza, os exponemos a continuación una breve descripción de los dúricos, que dicho sea de paso, son el origen de los petrodúricos bajo ciertas condiciones de los factores formadores del suelo.

 

 

Escarpe:Colina al fondo de un horizonte petrodúrico

Frenando la erosión de la colina.

Fuente: Arckaringa Hills State Heritage Area

 

Horizonte Dúrico

 

El horizonte dúrico (del latín durus, duro) es un horizonte subsuperficial que presenta nódulos o concreciones débilmente cementados hasta endurecidos por sílice (SiO2), presumiblemente en forma de ópalo y formas microcristalinas de sílice (durinodes). Los durinodes con frecuencia tienen revestimientos de carbonato que tienen que ser removidos con HCl antes de disgregar los durinodes con hidróxido de potasio (KOH). (…) Los durinodes secos no se disgregan apreciablemente en agua, pero el remojado prolongado puede resultar en descamación de laminillas muy finas y en algo de disgregación. En corte transversal la mayoría de los durinodes son aproximadamente concéntricos, y pueden observarse filamentos concéntricos de ópalo bajo lupa de mano. En regiones áridas los horizontes dúricos ocurren asociados con horizontes gípsico, petrogípsico, cálcico y petrocálcico. En climas más húmedos los horizontes dúricos puede gradar en horizontes frágicos.

 

Horizonte Petrocálcico

 

Un horizonte petrocálcico (del griego petros, roca, y latín calx, calcáreo) es un horizonte cálcico endurecido, que está cementado por carbonato de calcio y, en algunos sitios, por carbonato de calcio y algo de carbonato de magnesio. Es de naturaleza masiva o laminar, y extremadamente duro. (…) endurecimiento o cementación, al menos parcialmente por carbonatos secundarios, hasta el grado de que los fragmentos secos no se disgregan en agua y las raíces no pueden entrar excepto a lo largo de fracturas verticales (…)de la capa; y consistencia extremadamente dura en seco de modo que no puede ser penetrado por pala o barreno; y (…)

 

En regiones áridas los horizontes petrocálcicos pueden ocurrir asociados con horizontes (petro-) dúricos en los cuales pueden gradar lateralmente. Los horizontes petrocálcico y dúrico se diferencian por el agente cementante. En horizontes petrocálcicos el carbonato de calcio y algo de magnesio constituye el principal agente cementante mientras que puede haber algo de sílice accesoria. En los horizontes dúricos la sílice es el principal agente cementante, con o sin carbonato de calcio. Los horizontes petrocálcicos también ocurren asociados con horizontes gípsicos o petrogípsicos.

 

Cuando los horizontes hipercálcicos se vuelven endurecidos, tiene lugar la transición al horizonte petrocálcico, cuya expresión puede ser estructuras masivas o laminares. En regiones secas y en presencia de soluciones del suelo o freáticas ricas en sulfato, los horizontes cálcicos ocurren asociados con horizontes gípsicos. Los horizontes cálcico y gípsico generalmente (pero no en todos lados) ocupan posiciones diferentes en el perfil de suelo debido a la diferencia en solubilidad del carbonato de calcio y el yeso, y normalmente pueden distinguirse uno de otro con claridad por la diferencia en morfología. Los cristales de yeso tienden a ser aciculares, con frecuencia visibles a simple vista, mientras que los cristales de carbonato de calcio pedogenético son de tamaño mucho más pequeños.

 

Horizonte petrogípsico

 

Un horizonte petrogípsico (del griego petros, roca, y gypsos) es un horizonte cementado que contiene acumulaciones secundarias de yeso (CaSO4.2H2O). Endurecimiento o cementación al menos parcialmente por yeso secundario, hasta el grado de que los fragmentos secos no se disgregan en agua y no pueden entrar las raíces excepto a lo largo de fracturas verticales (…). son duros, blancuzcos y compuestos predominantemente por yeso. Los horizontes petrogípsicos antiguos pueden estar coronados por una capa laminar fina de yeso precipitado recientemente (…) muestra una microestructura compac­ta con sólo una pocas cavidades. La matriz está compuesta de cristales de yeso lenticulares en empaquetamiento denso con pequeñas cantidades de material detrítico. (…) A veces son visibles trazas de actividad biológica (pedotúbu­los).

 

Como el horizonte petrogípsico se desarrolla a partir de un horizonte gípsico, los dos están estrechamente ligados. Los horizontes petrogípsicos ocurren frecuentemente asociados con horizontes cálcicos. Las acumulaciones cálcicas y gípsicas generalmente ocupan posiciones diferentes en el perfil de suelo debido a que la solubilidad del carbonato de calcio es diferente a la del yeso. Normalmente pueden distinguirse claramente uno de otro por su morfología (…)

 

Horizonte Petroplíntico

 

Un horizonte petroplíntico (del griego petros, roca, y plinthos, ladrillo) es una capa continua, fracturada o rota de material endurecido, en la cual el Fe (y en algunos casos también Mn) es un cemento importante y en la cual la materia orgánica está ausente, o sólo presente en trazas. (…) Es una lámina continua, fracturada o rota de fuertemente cementados a endurecidos, conectados de (a) nódulos rojizos a negruzcos; o (b) moteados rojizos, amarillentos a negruzcos en patrón laminar, poligonal o reticulado (…)

 

Los horizontes petroplínticos son extremadamente duros, generalmente capas de color pardo herrumbre a pardo amarillento, que pueden ser, o bien masivas, o mostrar un patrón nodular interconectado, o reticulado, laminar o columnar que encierra material no endurecido. Pueden estar fracturados o rotos.

 

Los horizontes petroplínticos están estrechamente asociados con horizontes plínticos a partir de los cuales desarrollan. En algunos lugares, los horizontes plínticos pueden trazarse siguiendo capas petroplínticas, que se han formado, por ejemplo, en cortes de caminos. La baja relación entre Fe extractable en oxalato ácido (pH 3) y Fe extractable en ditionita-citrato separa al horizonte petroplíntico de los panes de hierro, hierro de turbas (bog iron), y horizontes spódicos endurecidos que ocurren, por ejemplo, en Podzoles, los que además contienen una buena cantidad de materia orgánica.

 

Los horizontes petroplínticos evolucionan a partir de otros denominados pisoplínticos, que a su vez lo hacen (según las condiciones locales) de los plínticos. Pero lo mismo ocurre con los demás aquí mostrados: los horizontes hipercálcicos pueden dar lugar a los petrocálcicos, los gípsicos a petrogípiscos, los dúricos a petrodúricos, etc. etc. Añadiremos en este caso algunos comentarios a cerca de los horizontes pisoplínticos que pueden ayudar a entender este tipo de transiciones (de blando a petro), a pesar de no sufrir tal endurecimiento. 

 

Horizonte pisoplíntico

 

Un horizonte pisoplíntico (del latín pisum, arveja, guisante, y griego plinthos, ladrillo) contiene nódulos que están fuertemente cementados a endurecidos con Fe (y en algunos casos con Mn). Un horizonte pisoplíntico tiene: 40 por ciento o más del volumen ocupado por nódulos discretos, fuertemente cementados a endurecidos, rojizos a negruzcos con un diámetro de 2 mm o más; y (…). Un horizonte pisoplíntico es el resultado de un horizonte plíntico que se endurece en forma de nódulos discretos. La dureza y la cantidad de nódulos lo separa también del horizonte férrico. (…). El horizonte plíntico con nódulos se ha desarrollado bajo condiciones redoximórficas causadas por agua temporariamente estancada y muestra un patrón de color stágnico. El horizonte plíntico con moteados en patrón laminar, poligonal, vesicular o reticulado se ha desarrollado bajo condiciones oximórficas en la franja capilar del agua freática. En este caso, el horizonte plíntico muestra un patrón de color gléyico con colores oximórficos y en muchos casos tiene por debajo un horizonte blancuzco. En muchos horizontes plínticos, no hay condiciones reductoras prolongadas.

 

Si el horizonte plíntico endurece a una lámina continua (que luego puede romperse o fracturarse), se vuelve un horizonte petroplíntico. Si los nódulos alcanzan 40 por ciento o más del volumen y endurecen separadamente, se vuelve un horizonte pisoplíntico. Si los nódulos o moteados que endurecen por exposición a humedecimiento y secado repetidos no alcanzan el 15 por ciento del volumen, éste puede ser un horizonte férrico si  (…).

 

Consideraciones finales

 

Como habréis podido observar, en casi todas las descripciones se menciona a los ambientes áridos y semiáridos. Sin embargo, sus orígenes pueden ser distintos. Por ejemplo los petrogípsicos suelen generarse en biomas más áridos por lo general que los petroplínticos. Los primeros aparecen fundamentalmente bajo climas muy desérticos, mientras que los segundos lo hacen en zonas subtropicales semiáridas y/o desertizadas. Por su parte, los petrocálcicos abundan también en ambientes mediterráneos secos.

 

Sin embargo, debido a su extrema dureza, y a menudo resistencia a la erosión, pueden acaecer en otros biomas que en el pasado sufrieron aridez aunque actualmente no (o es menos intensa). Se trataría de relictos de climas pasados. Por ejemplo, en el centro de España, lo son casi todos como los horizontes mencionados, con la excepción de los petrocálcicos, que pueden desarrollarse naturalmente. También es cierto que algunos paleosuelos de tipo pisoplíntico, como los de superficies pliocena de tipo Raña pueden dar lugar a petroplínticos si son diseccionados por causas naturales u antrópicas en la actualidad. A pesar de todo, su asociación general a los ambientes áridos y semiáridos es patente como lo demuestra que muchos aparezcan simultáneamente en un mismo paisaje de suelos.

 

Juan José Ibáñez

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Comentarios

miralo

Muchas gracias popr este Blog!!!!
Estoy haciendo el PFC en Colombia en una zona con graves problemas de desiertificación y ahora desde España me toca tranbajo de gabinete y tengo en el area q estudio bastantes afloraciones de duripan, tus explicaciones claras y sencillas me han ayudadio bastante!!!

POr cierto donde puedo encontrar el articulo donde se describe el uso de estas estructuras para construccion en paises menos desarrollados

Gracias

[...] minerales bajos en nutrientes que se transforman irreversiblemente en duripanes (“hardpan”) (horizonte endurecido), o en agregados irregulares, por la exposición repetida a ciclos de humedecimiento/secado. Del [...]

[...] ser que se disponga de una tecnología potente. Fuera de los trópicos húmedos suelen albergar los horizontes endurecidos a los que denominamos petroiplintita, piedras de hierro o ferricretas. Cuando esta capa resulta [...]

[...] Ambos cristales también forman parte de los cementos de ciertas rocas y ¿quizás? de los mentados horizontes endurecidos, como los petrocálcicos.  El proceso de la transformación del aragonito a calcita ya era [...]

GRACIAS POR LA INFORMACION, EN BOLIVIA, EN LA ZONA DE PLANICIE DE SANTA CRUZ DE LA SIERRA, HAY SECTORES CON CAPAS EN LOS PRIMEROS DOS METROS CON FORMACION DE SUELO ENDURECIDOS, NO HAY PIEDRA, SON FRACCIONES PREDOMINANTES DE ARCILLA Y ARENA DONDE SE FORMAN ESTOS “PANES”, MUY DIFICIL DE TRABAJAR, AQUI LE LLAMAN CASCAJO.

SALUDOS

ING. AGRO EDWARD PEÑA
AGROPRECISION
Mapeo satelital, quimica y fisica de suelos

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