Il Suolo: Dinamiche, Composizione e Processi di Pedogenesi

Il Terreno: L'Interfaccia tra i Sistemi Terrestri

Il terreno è un sottosistema emerso dall'interazione tra l'atmosfera, l'idrosfera, la biosfera e la crosta terrestre. Esso è il risultato di un processo di scambio di materia ed energia tra questi sistemi e può essere considerato l'interfaccia tra di loro.

Scambi e Flussi nel Sistema Suolo

• Scambio di gas con l'atmosfera: All'interno della terra avviene una significativa respirazione della materia organica: l'ossigeno (O2) viene consumato e viene emessa anidride carbonica (CO2).
• Oggetto di scambio per la biosfera: La biosfera contribuisce alla materia organica del suolo attraverso organismi detritivori e decompositori. I produttori utilizzano le sostanze nutritive minerali derivanti dalla decomposizione della materia organica.
• Flusso di acqua nel suolo: L'acqua delle precipitazioni si infiltra nel terreno, producendo un lavaggio dei sali solubili verso le zone più profonde. Esiste anche una risalita capillare delle acque sotterranee verso la superficie e la conseguente evaporazione.
• Interazione con la crosta terrestre: L'alterazione chimica del substrato roccioso su cui si sviluppa il suolo favorisce l'apporto di minerali.

Composizione del Suolo

Il suolo è uno strato discontinuo che copre solo alcune zone della superficie dei continenti e non si sviluppa sul fondo degli ambienti acquatici. Non ha uno spessore fisso e la sua composizione è molto variabile; tuttavia, si indicano solitamente quattro componenti principali che convergono in esso:

1. Frazione Minerale

Composta da frammenti di rocce e minerali derivanti dall'alterazione del substrato roccioso e dai sedimenti trasportati da agenti geologici o fenomeni di pendenza.

2. Frazione Organica

Composta dalla decomposizione della materia organica, come molecole con una composizione eterogenea acida, tra cui l'humus e l'acido umico.

3. Aria

Occupa una parte dei pori che determinano la porosità del suolo. Maggiore è la presenza di aria, più efficaci sono i processi di decomposizione aerobica, con un conseguente aumento del consumo di O2 e della produzione di CO2.

4. Acqua

Occupa parte dei pori del terreno ed è il mezzo in cui avviene la maggior parte delle reazioni chimiche. È anche il veicolo che trasporta le sostanze nutritive minerali assorbite dalle radici delle piante.

Caratteristiche del Terreno

Tessitura (Texture)

È definita dalla dimensione delle particelle e dalla distribuzione della sua frazione minerale. A seconda della struttura, il terreno può essere:

• Sabbioso: Presenta più del 70% di sabbia.
• Argilloso: La percentuale di particelle di argilla o di limo è superiore al 70%.
• Franco: Contiene circa il 30% di argilla o limo e il 30% di sabbia.

Porosità e Permeabilità

La porosità è la percentuale di vuoti nel terreno rispetto al volume totale. Un terreno argilloso è generalmente più poroso di un terreno sabbioso. La permeabilità è la capacità del terreno di permettere il passaggio dei fluidi. Essa è proporzionale al grado di comunicazione tra i pori. Il terreno sabbioso ha una permeabilità superiore a quello argilloso.

Espansività

È una proprietà per cui il terreno può gonfiarsi o creparsi a seconda dell'aumento o della diminuzione della quantità di acqua depositata in esso.

Profilo del Suolo: Gli Orizzonti

Il suolo ha una struttura caratteristica a strati sovrapposti chiamati orizzonti. Sebbene lo spessore vari, si possono identificare:

• Orizzonte 0: Strato di residui vegetali e necromassa. Nelle zone aride può mancare, mentre nei boschi fitti può essere molto spesso. L'attività biologica è intensa.
• Orizzonte A: Strato povero di sali minerali solubili a causa del lavaggio dell'acqua. Contiene materia organica in relazione alla necromassa accumulata in superficie.
• Orizzonte B: Dove si concentrano i sali solubili lavati dall'orizzonte A. Il contenuto organico è generalmente inferiore.
• Orizzonte C (o Roccia Madre): Orizzonte di transizione formato da roccia frammentata e chimicamente modificata (C1). Può essere roccia coerente (arenaria) o sedimenti non consolidati.

Fattori che Determinano la Struttura del Terreno

Circolazione dell'Acqua

Il flusso può essere verso il basso (infiltrazione) o verso l'alto (risalita capillare). Questi movimenti dipendono dal clima:

• Clima Umido: Prevale l'infiltrazione verso il basso.
• Clima Stagionale: Infiltrazione nelle piogge e risalita capillare nella stagione secca.
• Climi Caldi e Aridi: Prevale la risalita capillare per l'intensa evaporazione, creando accumuli di sali in superficie.
• Clima Freddo: Il terreno saturo o gelato impedisce sia l'infiltrazione che la risalita.

Decomposizione Organica e Humus

L'accumulo e la degradazione della materia organica determinano la fertilità. La necromassa subisce vari processi:

• Processi Fisici: Azione meccanica di vento, acqua e animali che frammentano i resti.
• Processi Chimici: Ossidazione, idratazione e rottura dei legami per azione della luce solare.
• Processi Biologici: Azione di animali detritivori e decompositori che trasformano la materia in composti inorganici (CO2, ammoniaca).

L'humus è un insieme eterogeneo di particelle biologiche che aderiscono all'argilla formando complessi organo-minerali che facilitano l'assorbimento dei nutrienti.

Importanza dell'Humus

• Effetti Fisici: Rende il terreno spugnoso, aumenta la porosità, favorisce l'aerazione e l'infiltrazione, riduce lo scorrimento e mantiene l'umidità.
• Effetti Chimici: Elevata capacità di scambio cationico, effetto tampone sul pH, trattiene metalli pesanti e accelera l'erosione chimica del substrato.
• Effetti Biologici: Cibo per detritivori, aumenta nutrienti per le piante e funge da isolante termico per la fauna del suolo.

Altri Fattori e Intervento Umano

La zona climatica determina la vegetazione e l'apporto di acqua. Il tipo di roccia madre influenza i detriti (il granito produce sabbia, il calcare produce argilla alcalina, lo scisto produce argilla in breve tempo). Anche il tempo e l'intervento umano sono cruciali, poiché l'uomo può alterare drasticamente la dinamica del suolo.

Erosione e Desertificazione

L'erosione è un processo naturale che può essere accelerato dall'uomo:

• Erosione Idrica: Causata dall'acqua piovana e dal ruscellamento, molto rilevante in regioni come la Spagna.
• Erosione Eolica: Trasporto di particelle per azione del vento.
• Desertificazione: Processo di invasione del deserto dovuto a cambiamenti climatici o attività umane che innescano un ciclo di perdita di vegetazione ed erosione.

Pedogenesi e Risorsa Suolo

La pedogenesi è il processo di formazione del suolo, simile a una successione ecologica, che porta da una bassa complessità a un sistema con elevata biodiversità e materia organica. Il suolo è una risorsa naturale fondamentale, poiché sostiene l'agricoltura, l'allevamento, la silvicoltura e le attività costruttive che permettono la vita umana.