Els processos edafogènics als Països Catalans

Processos formadors dominants i propietats dels sòls de les Garrigues. Alguns processos suposen una limitació important per a determinats usos edàfics, mentre que d’altres en milloren la potencialitat. (Taula elaborada pels autors)

L’acció interactiva dels diferents factors de formació, clima, vegetació, litologia, temps, etc., condiciona totalment l’evolució del sòl. Les formes o vies per les quals aquesta evolució es duu a terme s’anomenen processos formadors o edafogènics i poden ésser agrupats o classificats segons diversos criteris. Considerant la natura dels fenòmens i dels components implicats en els sòls dels Països Catalans, es poden agrupar en meteorització, transformacions orgàniques, solubilització, precipitació i intercanvi iònic, processos redox, transformació i neoformació d’argiles, transformacions fèrriques, migracions i translocacions, engruiximent d’epipedions i, finalment, els processos d’edafotorbació.

La meteorització

La meteorització tal vegada pugui ésser considerada com el procés inicial en la formació del sòl. Es defineix com el procés d’alteració de les roques i minerals que es troben a la superfície de la Terra perquè en aquests emplaçaments els materials estan sotmesos a unes condicions termodinàmiques molt diferents de les de formació i a l’acció dels agents externs. Aquest procés és condicionat per la natura del material (composició i estructura), les condicions climatològiques (temperatura i precipitació), i l’activitat biològica (espècies i nombre d’individus). En major o menor intensitat es dona arreu i afecta de forma important determinats sòls dels Països Catalans.

La capa de roca alterada o meteoritzada es denomina regolita, si s’ha format a partir d’una roca tova, tal com una lutita, i saprolita, si procedeix d’una roca dura. En el cas del granit, com per exemple a Caldes de Montbui (Vallès) i determinats indrets del Maresme, la capa alteradada (sauló) té un gruix de metres i el pas a la roca fresca és gradual. Els basalts, en canvi, com pot apreciar-se a Castellfollit de la Roca (Garrotxa), originen un límit o front d’alteració totalment abrupte. En general es pot afirmar que, sobre materials durs, la meteorització precedeix a la formació del sòl.

Cal, però, diferenciar entre una meteorització o alteració de tipus físic, consistent en una disgregació o fragmentació mecànica que no comporta canvis en la composició química o mineralògica, i una meteorització o alteració de tipus químic, que provoca una transformació en la natura dels materials inicials. Ambdós processos, però, actuen d’una forma conjunta potenciant-se mútuament, si bé hi ha determinats condicionants que poden afavorir l’un o l’altre. Una característica comuna per a ambdós tipus de processos és la seva lentitud.

Els processos físics

Així, es pot dir que en les zones muntanyenques dels Països Catalans (Pirineus, serralades Litoral i Prelitoral catalanes, terminacions del Sistema Ibèric, Serralada Prebètica i Serra de Tramuntana) la meteorització física és més intensa, ja que la duresa del clima i la presència de roca compacta més o menys consolidada en una morfologia prou accidentada, provoca una ruptura en blocs en primer lloc i una més gran fragmentació després, fins a alliberar els minerals que són transformats o redistribuïts per l’acció de l’aigua aprofitant els desnivells topogràfics existents.

Aquesta acció és més intensa en augmentar l’altitud i l’agressivitat del paisatge, per tant es veu afavorida en l’alta muntanya pirinenca. És atribuïble bàsicament a l’acció de l’aigua, que s’infiltra aprofitant la porositat i la permeabilitat dels materials per minsa que sigui i l’existència de diàclasis. Les davallades de temperatura al voltant dels 0°C generen grans tensions internes que són suficients per a fragmentar les roques més consistents. El pas d’aigua a gel representa un increment de volum del 10%, cosa que provoca la fragmentació per gelada. L’acció és tan més eficaç com més vegades es repeteixi el procés gel-desgel, és a dir, que temperatures constantment més baixes tindran un efecte disgregador més petit. Això expliea que l’efecte gel-desgel pugui ésser important als Països Catalans, encara que les temperatures no siguin massa baixes a l’hivern.

En zones de guixos, com per exemple a la Segarra o la Noguera, el pas d’anhidrita a guix per hidratació de la primera provoca un augment de volum que genera tensions a la roca encaixant, la qual pot arribar a fracturar-se o deformar-se.

A més a més d’aquests tipus d’alteració física lligada a forces generades dintre de la massa de la roca, processos exocinètics, n’hi ha d’altres que són causats per forces aplicades des de l’interior , processos endocinètics. Així doncs a mesura que l’erosió elimina material de la superfície del terreny, les roques profundes van alliberant-se de la pressió de confinament a què estaven sotmeses, cosa que possibilita l’expansió de la roca. A les pedreres és un fet conegut que es produeixin esclats explosius, provocats per aquests fenòmens. La roca genera en dilatar-se un sistema de fractures per on podrà circular l’aigua, reforçant-se l’alteració per processos químics.

La idea que l’acció de la radiació solar podria provocar l’alteració de les roques, que durant el dia podrien expansionar-se i durant la nit retraure’s, ha estat qüestionada per diversos autors i Rice (1978) en fa una revisió interessant. L’explicació clàssica suposa una expansió diferencial de la roca, causada per la diferent conductivitat tèrmica i el coeficient de dilatació dels seus minerals i, per altra banda, a tensions generals entre la superfície i l’interior de la roca, en no ésser bona conductora del calor. La termoclàsia, tal com s’anomena el procés, no ha estat directament estudiada als Països Catalans.

Si es busca una explicació a la disjunció esferoïdal, o meteorització en capes concèntriques, que es pot observar a les basanites de Canet d’Adri (Girona), resulta difícil trobar-la en base a l’expansió tèrmica. L’alteració en roques que es troben a certa profunditat no sembla, doncs, explicable per termoclàsia. La meteorització serà provocada, principalment, per la humitat que actua afavorida pel sistema de diàclasis que presenten les certes roques ígnies.

Els processos anteriorment descrits es veuen reforçats per l’alteració biològica produïda, tant per les arrels dels vegetals que poden arribar a exercir pressions de 10 a 15 kg/cm2, com per l’activitat de determinats animals que remouen gran quantitat de material. La meteorització física depèn també de la natura del material i de la seva resistència a l’alteració. Així, són més afectades les calcàries i el granit als Pirineus que els materials quarsítics del mateix massís.

Els processos químics

Cal insistir en què la divisió entre meteorització física i química és una simplificació i no un fet real. Ambdós processos són presents arreu i actuen de forma conjunta. Això no obstant, i en contraposició a allò comentat més amunt, en les zones més planeres i de menys altitud (depressions Central i Prelitoral catalanes, Depressió Valenciana i Depressió Mallorquina) on els materials són majoritàriament de tipus sedimentan (calcàries, guixos, lutites, llim, etc.) l’acció meteoritzadora predominant és de tipus químic. La benignitat del clima amb contrast estacional típicament mediterrani i la més gran superfície activa dels materials poc consolidats, fa que l’alteració química sigui potenciada, si bé no és molt intensa.

L’alteració química és conseqüència que les roques rarament són estables quan entren en contacte amb aigua. Aquest fet és causat per una sèrie de reaccions tendents a assolir un nou estat d’equilibri dels materials. Els principals processos de meteorització química són la dissolució, la hidratació, la hidròlisi, la carbonatació, el redox, etc., que poden actuar paral·lelament amb major o menor intensitat segons la zona considerada i depenen de la natura del material i de les condicions climàtiques. Els agents responsables són H20, CO2, O2 i originen tot una sèrie de productes d’alteració entre els quals cal esmentar les argiles, els òxids de ferro, els cations alcalins i alcalinoterris, etc., fonamentalment a conseqüència de la hidròlisi de materials primaris com els feldspats ferromagnesians o, en menor quantitat, per solubilització total o parcial d’altres materials com els carbonats, el guix, l’halita, etc.

La dissolució

Els processos de dissolució en aigua són importants a les zones de guixos de l'anticlinal Balaguer-Torà, on hi ha molts exemples de lenars sobre la superfície dels guixos aflorants. A les Garrigues els guixos dels vessants són dissolts, tot subministrant ions sulfat i calci que s’acumularan aigües avall. Aquest procés afecta també de forma generalitzada tots els materials calcaris dels Països Catalans.

La hidratació

La hidratació o procés de fixació d’aigua ha estat citat abans en el cas de l’anhidrita pel fet d’originar un increment de volum en passar a guix. El resultat de la hidratació és la formació de nous minerals. Els òxids de ferro són l’exemple més clàssic d’hidratació-deshidratació, procés totalment generalitzat als sòls dels Països Catalans. El pas de formes hidratades, goethita o limonita de color groguenc, a hematites alterada de color vermell té clares repercussions sobre el color del sòl. Malgrat la vistositat dels sòls vermells, la hidratació-deshidratació és un procés poc important en la meteorització química. En el cas d’alguns minerals d’argila, les esmectites concretament, la hidratació provoca que s’expandeixin de forma considerable.

La hidròlisi

La hidròlisi, que és una reacció química entre el mineral i l’aigua, provoca una desintegració molt completa dels minerals meteoritzables. És el procés de meteorització més important que afecta tots els silicats que es troben al sòl, però en graus molt diversos segons la seva estructura i composició química. Origina l’alliberament de bases que són substituïdes per hidrogenions, provocant la desestabilització de l’estructura. En un segon pas, aquesta pot arribar a ser destruïda totalment, si bé els productes finals depenen de les condicions del medi. Als Països Catalans la hidròlisi dels feldspats genera la neoformació de petites quantitats d’argiles. L’alteració de les miques es produeix també per processos d’hidròlisi.

Per a avaluar el grau de meteorització química d’un mineral, Grant (1969) proposà com a índex el pH d’abrasió, obtingut mesurant la concentració d’hidrogenions en una suspensió en aigua destil·lada del mineral un cop mòlt. Aquest o d’altres índexs tenen interès a més a més per estimar la fertilitat potencial dels sòls a causa de la reserva d’elements nodridors en els minerals primaris.

La carbonatació

La carbonatació és la reacció de l’anhídrid carbònic amb els minerals per donar els corresponents carbonats o bicarbonats. En aquest procés té una gran importància la dissolució del CO2 en l’aigua. Les plagiòclasis, així com els feldspats i els mateixos carbonats, són els minerals més afectats. La carbonatació és un procés molt generalitzat als Països Catalans, on abunden aquests tipus de materials. La roca calcària es dissol en contacte amb l’aigua bicarbonatada, i en queda un residu insoluble format pels elements silicatats que contenia originalment, residu que s’anomena resistat.

Els processos redox

Els processos redox es produeixen quan entren en joc elements de valències múltiples. L’exemple més freqüent és el del ferro que es troba a la biotita, l’olivina, etc., ferro-ferrós o Fe2+; aquest estat de valència no és estable en un medi oxidant com ho és en general el característic de la superfície terrestre, cosa que origina Fe3+. El granit del Maresme, de les muntanyes de Prades o d’altres indrets, acostuma a tenir al damunt una capa d’alguns metres de material alterat o sauló. Això és causat, en part, per la disgregació mecànica produïda per les tensions generades per l’increment de volum del Fe2+ de la biotita en passar a Fe3+ que pot arribar fins el 22% del volum inicial. En canvi, en el basalt, com és el cas de Fogars de Tordera o Hostalric (Selva), l’absència de biotita i la meteorització dominant de tipus químic, a més d’altres factors, fan que es presentin fronts d’alteració molt abruptes i capes meteoritzades de poc gruix.

Les transformacions orgàniques

El sòl es comporta com un complicat laboratori biològic on els organismes vius realitzen un conjunt de funcions de gran importància dins dels cicles biogeoquímics de molts elements. Un dels processos més importants és, indubtablement, la incorporació al sòl de matèria orgànica fresca i la seva transformació en humus. Gràcies a l’activitat biològica, la matèria orgànica sofreix tota una sèrie de transformacions.

La mineralització

La mineralització és un procés relativament ràpid que es basa en l’oxidació dels compostos orgànics i dona com a productes finals components minerals senzills, com CO2, H2O, NH+4, NO-3, SO2-4, PO3-4, etc. Aquestes transformacions són portades a terme pels microorganismes heterotròfics que utilitzen l’energia per al seu metabolisme. Es, doncs, el resultat d’una activitat biològica i, per tant, es pot veure condicionada per diversos factors ambientals.

En general, es pot afirmar que el clima de tipus mediterrani és favorable a aquests processos per les temperatures i pels contrasts estacionals d’humitat. Quan les condicions ambientals no són prou favorables a l’activitat dels microorganismes, la matèria orgànica tendeix a acumular-se i forma, al cap dels anys, horitzons holo-orgànics gruixuts. Presenten l’aspecte d’una catifa fibrosa de color negre formada per restes vegetals mig descompostes, horitzó O2, no s’ha de confondre amb la virosta o fullaraca, horitzó O1. és el cas d’alguns sòls minerals dels Països Catalans on es troben acumulacions de matèria orgànica per manca de mineralització que pot atribuir-se a diverses causes.

En medis hidromorfs amb saturació hídrica quasi permanent, com a les mulleres d’alta muntanya, per exemple a l’estany de Ratera, Hospital de Viella (Vall d’Aran-Alta Ribagorça), la vall d’Aiguamoitx, etc., i als estanys litorals, ullals del delta de l’Ebre, llacuna de Torreblanca, etc., s’originen importants acumulaments orgànics de tipus torbós, a causa que les condicions anaeròbies creades per l’excés d’aigua no permeten la descomposició de les restes vegetals, horitzons H.

Per altra banda, climatològicament cal considerar que la baixa temperatura mitjana de les zones d’alta muntanya afavoreix també la formació d’horitzons orgànics en sòls minerals O1 i O2 gruixuts, sobretot sota vegetació arbòria (boscos subalpins, fagedes, etc.). No obstant això, la mineralització a l’època d’estiu és favorable i pot ésser molt intensa donada la temperatura i el grau d’humitat que es manté en aquests estatges, encara que no arriba a descompondre’s totalment la matèria orgànica que es diposita en el sòl.

La manca d’humitat que pateixen molts dels nostres sòls, sobretot a l’estiu, és un altre factor limitant de la descomposició de la matèria orgànica, com és el cas de les terres meridionals dels Països Catalans i la Depressió Central Catalana. No és, doncs, gens extranya l’acumulació de virosta que es troba fins i tot en zones arbòries d’escassa vegetació, de les Garrigues, el Segrià, el Baix Ebre, etc. El conreu accelera, no obstant això, la mineralització de la matèria orgànica, i els horitzons O desapareixen.

El tipus de vegetació influeix també en la fase de mineralització. Així, les restes de coníferes solen descompondre’s més lentament que la fullaraca dels caducifolis, ja que els primers poden contenir substàncies inhibidores del creixement microbià.

Un altre factor que condiciona directament la major o menor activitat dels microorganismes descomponedors, és el tipus de substrat mineral. Els sòls sobre granits o gresos rics en quars solen ésser més àcids i més pobres en nutrients, atesa la seva composició mineralògica i la feble capacitat de retenció catiònica que és conseqüència de la textura arenosa, la qual cosa condiciona una baixa activitat biològica. Al contrari, els sòls desenvolupats sobre materials esquistosos, lutites amb carbonats o roques moderadament carbonatades, de medis neutres o lleugerament bàsics, són força propicis a l’activitat descomponedora.

Aquesta activitat es pot relacionar amb el contingut en calci i especialment en calci actiu; aquest darrer paràmetre té una influència directa en la mineralització de matèria orgànica, amb independència de la procedència de les restes vegetals. Així a Morella, sobre un sòl amb el 15 % de calcari actiu, la humificació és menys important que amb percentatges més baixos.

Les transformacions de les substàncies nitrogenades

Un dels processos més importants per a la fertilitat és el de la mineralització del nitrogen al sòl. El nitrogen, que és un dels elements essencials en la nutrició vegetal, es troba en el sòl majoritàriament a la matèria orgànica (al voltant del 97% del N total) i, mitjançant el procés de mineralització es transforma en nitrogen inorgànic. El N orgànic és només una reserva nitrogenada que no pot ésser directament utilitzada pels vegetals.

L’atmosfera que té el 79% de nitrogen en volum, és el principal proveïdor de nitrogen del sòl. La fixació de nitrogen atmosfèric, consisteix en la reducció del N2 a formes utilitzables pels vegetals, pot ser simbiòntica (Rhizobium i lleguminoses) i no simbiòntica (bacteris aeròbics i anaeròbics). Tots aquests processos són conseqüència de l’activitat microbiana del sòl i són controlats per les condicions ambientals.

L’amonificació

La mineralització del nitrogen inclou dos processos fonamentals: l’amonificació i la nitrificació. L’amonificació és la conversió del N orgànic en N amoniacal mitjançant l’acció enzimàtica d’una gran varietat de microorganismes heterotròfics, aeròbics o anaeròbics.

R-NH2 ^aerobiosi→ NH+4 + CO2 ↑ + H2OR-NH2^anaerobiosi→NH+24 + CH4 ↑ + R-COOH + compostos aminats

La intensitat d’aquest procés depèn de les condicions ambientals de temperatura i humitat. Així la proporció de nitrogen mineralitzat augmenta de dues a tres vegades per cada 10°C, entre els marges de 5 a 35ºC. També és funció lineal del contingut d’aigua del sòl entre - 1/3 i - 15 bars. L’ió amoni, NH+4, que hi ha en la solució del sòl pot passar a l’atmosfera per volatilització, sobre tot a pH elevats; també pot ésser adsorbit per les argiles mitjançant l’intercanvi iònic, assimilat pels vegetals o bé oxidat a nitrat per altres microorganismes del sòl.

La nitrificació

La nitríficació és el procés pel qual l’amoni és oxidat a nitrat. Té lloc en condicions aeròbiques mitjançant microorganismes autòtrofs molt específics i consta de dues etapes:

2 NH+₄ + 3O2 Nitrosomonas → 2NO^-₂ + 2 H₂O + energia 2 NO-₂ + O₂^Nitrobacter → 2NO-₃ + energia

Aquestes etapes són consecutives, de manera que no hi ha acumulació de nitrits, que són molt tòxics per a les plantes superiors. Les condicions òptimes per a aquest procés són: pH entre 7,5 i 8,5, temperatura entre 30 i 36°C, i una humitat corresponent a la retinguda pel sòl a un potencial entre -0,1 i -0,5 bars. La pèrdua a través del sòl dels nitrats és un procés condicionat per l’excés d’aigua i la textura del sòl.

La immobilització i la desnitrificació

El procés invers a la mineralització és la immobilització, en el qual el N inorgànic s’incorpora a la biomassa microbiana en forma de N orgànic. La mineralització i la immobilització són dos processos simultanis i el fet que predomini l’un o l’altre depèn de la relació C/N del substrat i dels microorganismes que hi actuen.

El nitrat pot ser reduït i passar a formes gasoses (N02, N2) que marxen a l’atmosfera mitjançant el procés de desnitrificació. En condicions anaeròbies certs bacteris que normalment utilitzen l’oxigen atmosfèric són capaços d’utilitzar el que hi ha combinat en els nitrats, reduint-los. En sòls d’arrossars aquest procés pot provocar pèrdues importants d’adobs nitrogenats.

La humificació

Els productes de la mineralització de la matèria orgànica fresca, els compostos orgànics de difícil biodegradació i les substàncies excretades pels microorganismes, són incorporats a un procés d’humificació relativament lent, en el qual són transformats en altres de color negrós, de caràcter aromàtic i naturalesa polimèrica, que es denomina humus. Les vies d’humificació són, però, molt variades i complexes. La progressiva humificació de la matèria orgànica dels horitzons superiors del sòl provoca un enfosquiment molt característic, procés que és anomenat melanització. La velocitat d’humificació i el tipus d’humus resultant en un sòl, depenen també de la natura de les restes vegetals, el tipus de substrat mineral i les condicions climàtiques. El contrast climàtic típic de la zona mediterrània afavoreix, en general, aquest procés, fomentant l’existència d’humus més madurs de tipus mull, excepte en el cas de medis molt àcids, pobres en bases.

En medis calcaris o d’elevada saturació en bases, molt freqüents als Països Catalans, la mineralització és molt afavorida en facilitar l’activitat biològica; però I’humificació és, en canvi, frenada, ja que els precursors húmics formats en la mineralització de la materia orgànica, fonamentalment àcids fúlvics (AF) i part dels àcids húmics (AH), són immobilitzats en forma càlcaria bloquejant la seva posterior evolució. La humina formada és de tipus heretat, i la presència de calci possibilita la formació d’un complex humico-argilós de gran estabilitat estructural, que dona lloc a un humus de tipus mull càlcic o mull calcari.

També, però, en medis moderadament àcids parcialment dessaturats pot formar-se un humus de tipus mull. Aquest és el cas dels mull forestals presents als Països Catalans, on el ferro lliure juga un paper important. Efectivament, en aquests medis és el ferro el que actua com a agent immobilitzador dels precursors húmics, si bé AF i AH són en aquest cas minoritaris perquè la mineralització és poc afavorida, la qual cosa implica una presència majoritària d’humina d’insolubilització.

En alguns sòls molt àcids i pobres en argiles d’humus de tipus mor pot produir-se la migració parcial de la matèria orgànica dins el perfil del sòl, a causa d’un domini total de precursors húmics molt àcids, del tipus AF, i agressius, que alteren i complexen elements com el ferro i l’alumini, afavorint llur mobilització i acumulació en profunditat. El resultat és la formació de bandes d’acumulació d’humus il·luviat, de color fosc, horitzó Bh, o vermelloses de ferro iHuvial, B més o menys nítides. Aquest fenomen, característic de la podzolització és, però, molt limitat i poc freqüent a les nostres contrades, on només es presenta en boscos subalpins dels Pirineus axials.

Finalment, cal fer esment que als Països Catalans hi ha també humus de tipus moder, especialment a les zones pirinenques de vegetació forestal i en els estatges alpí i subalpí, on és un humus característic. També es troba humus de tipus moder càlcic a la zona mediterrània subàrida, allà on la manca de la humitat suficient és el factor limitant de la descomposició de la matèria orgànica.

Les transformacions inorgàniques

Les solubilitzacions, precipitacions i intercanvis iònics

Els processos de dissolució i precipitació, així com d’intercanvi iònic, tenen una importància gran en la gènesi dels sòls als Països Catalans. Si bé són essencials en la meteorització química, tal com ja s’ha indicat, interessa destacar aquí la seva importància no en l’alteració de roques i minerals, sinó en la diferenciació del perfil que origina la formació dels horitzons.

Carbonatació i descarbonatació

Per la seva importància en l’evolució de sòls que ocupen una gran extensió als Països Catalans, es consideren en primer lloc els processos de carbonatació-descarbonatació. El primer terme és emprat per a designar la formació de productes insolubles, els carbonats, que té com a conseqüència un augment o acumulació d’aquests minerals en el pedió. Per contra, la descarbonatació origina formes solubles, els bicarbonats, que poden ésser translocades dintre del propi perfil en zones semiàrides o bé transportades i eliminades del sòl, cosa que succeeix a les zones humides, on la precipitació supera l’evapo-transpiració i el règim d’humitat del sòl és de tipus percolant; els carbonats poden anar-se acumulant en altres posicions geomorfològiques més baixes transportats per l’aigua d’escolament subsuperficial o bé perdre’s en les aigües subterrànies.

Els processos de carbonatació-descarbonatació depenen de dos factors importants, la concentració en anhídrid carbònic i el pH del medi. Si el contingut del primer és alt i el pH moderadament bàsic, el sistema evoluciona envers la formació de bicarbonats, mentre que si el medi té continguts baixos d’anhídrid carbònic o pH bàsics, tindrà lloc la formació de carbonats. Els paràmetres CO2 - pH depenen molt de l’activitat biològica i dels constituents minerals, per la qual cosa és possible que dins d’un mateix pedió es produeixi una descarbonatació a la part superior i una carbonatació posterior als horitzons més profunds a partir dels bicarbonats translocats. Això s’explica perquè, en general, la part superior del perfil és una zona d’activitat biològica forta, cosa que origina concentracions de C02 de 10 a 100 vegades més grans que a l’atmosfera. El procés s’observa també al voltant d’arrels que aprofundeixen dins d’un horitzó petrocàlcic (crosta calcària), on tenen lloc cicles de descarbonatació-carbonatació que poden originar la formació de pisòlits de carbonat càlcic.

Aquest esquema o model dinàmic general és adequat per a explicar els processos de descarbonatació parcial dels horitzons A de la zona limitant amb els Prepirineus o inclusivament la descarbonatació total del perfil en zones més humides dels Prepirineus i els Pirineus. En altres indrets, com al Montsià, les Garrigues, la Segarra, el Camp de Tarragona, etc., el règim hídric no percolant explica la permanència dels carbonats en tot el perfil, si bé hi poden haver hagut translocacions, i aportacions laterals principalment en els glacis. En determinades zones, com a la Cerdanya, la presència d’una crosta calcària s’ha d’explicar per la natura calcària del material originari i per l’abundància de bicarbonats a l’aigua d’escolament subsuperficial que, en passar a carbonats, formen l’horitzó petrocàlcic per cimentació.

Els processos de solubilització-translocació-precipitació donen per resultat formes típiques, tant a nivell macro com micromorfològic. Al camp es poden identificar les acumulacions secundaries de carbonats de tipus pulverulent: "pellets", oòlits, nòduls i crostes calcàries, en pseudo-micelis, o generalitzades i les acumulacions de carbonats cimentats. Les textures i microestructures de les acumulacions de carbonats al Camp de Tarragona i el Penedès han estat objecte d’estudi (Julià i col·laboradors, 1982), així com les de les Garrigues (Porta, 1983). Les formes identificades a nivell macromorfològic són els pseudo-micelis, que ocupen els espais pels quals circula l’aigua al perfil, com són els canals d’arrels, porus, etc., corresponen als neocalcitans, i són formats per cristalls "whisker". Acumulacions d’aquest tipus han estat descrites en molts altres indrets (Segarra, Vallès, Camp de Tarragona, etc.).

Entre les acumulacions de tipus esferoidal es poden citar els "pellets", que són grans de carbonat de diversos orígens i formes. Si tenen un nucli i un embolcall diferenciat passen a denominar-se pisòlits o oòlits, la mida dels quals pot arribar fins i tot a uns 5 mm; les acumulacions esferoïdals de mida més gran, de 2 cm i més, es designen com a nòduls, que poden ésser friables o bé estar fortament cimentats. Aquesta morfologia és característica en els glacis d’acumulació amb llims de vessant, molt freqüents al País Valencià, essent molt important a la zona del Camp de Túria.

L’altre tipus d’acumulació de carbonats, molt freqüent des d’Alacant al Rosselló és la crosta calcària o horitzó petrocàlcic, anomenat "caliche" pels geòlegs i a nivell popular tapàs, en alguns indrets. A la comarca de les Garrigues s’han identificat horitzons petrocàlcics de diferents tipus, conglomeràtic, oolític, travertínic i amb inclusions. Aquestes morfologies són també identificables en les zones del Camp de Túria i Camp de Morvedre sobre glacis d’erosió, així com al Camp de Tarragona entre altres. En aquells casos en què la crosta està molt a prop de la superfície suposarà una limitació molt important per a l’ús agrícola del territori.

Salinització i desalinització

La salinització és un altre dels processos d’importància edafològica, tant per les repercussions que té sobre la producció agrícola, com pels milions d’hectàrees que en són afectades a les regions àrides i semiàrides del món. El procés implica un enriquiment excessiu del sòl, en sals més solubles que el guix. Com a conseqüència, el potencial osmòtic de l’aigua del sòl pot arribar a ésser tan baix (ψº

Als Països Catalans s’han identificat diversos cicles d’acumulació de sals dels descrits a nivell general per Kodva (1971). L’alteració de roques ígnies riques en albita o olivina, freqüents en zones volcàniques com la Garrotxa i el Gironès, no dona lloc a l’acumulació in situ de sodi o de magnesi. Les elevades precipitacions d’aquests indrets asseguren el rentat dels elements solubles a mesura que van essent alliberats. Es pot, doncs, afirmar que no hi ha cicle d’acumulació primària de sals als Països Catalans; per contra, el cicle d’acumulació secundària és afavorit per la presència de materials sedimentaris del Terciari, que sovint contenen sals solubles que, en aflorar, seran dissoltes per l’aigua de la pluja i transportades per l’escolament superficial. Aquestes i d’altres roques actuen, doncs, com a centres de redistribució de la salinitat en el paisatge. És fàcilment comprensible que la repetició d’aquest mecanisme provocarà la salinització irregular de les zones baixes mal drenades on va a parar l’aigua amb les sals dissoltes. Aquest és l’origen de la salinitat que es presenta en alguns fons de vall del Segrià, les Garrigues, les comarques del Vinalopó i al Baix Segura, per citar alguns indrets.

Les planes costaneres més humides presenten un cicle marí d’acumulació de sals, principalment clorur sòdic procedent del mar. En són exemples els sòls del litoral de la plana del Rosselló, els aiguamolls de l’Empordà, Moncofa (Plana Baixa), Canet de Berenguer (Camp de Morvedre), l’Horta de València, Dénia i Xàbia (Marina Alta), i les badies d’Alcúdia i Maó.

Els deltes del Llobregat i de l’Ebre són zones de gran potencialitat agrícola que reben sals transportades de terra endins pels corresponents rius. En determinades ocasions pot haver-hi una aportació d’aigua del mar i, a més, la circulació de l’aigua freàtica pot mobilitzar les sals. Es tracta en aquest cas del cicle deltaic, caracteritzat per una acció combinada del riu, el mar i la capa freàtica. La intervenció de l’home amb el reg i el drenatge pot fer que el procés quedi limitat a petites zones o bé que es generalitzi.

L’altre cicle esmentat per Kovda és l’antròpic. L’actuació de l’home sobreexplotant els aqüífers de les zones costaneres o de delta possibilita la intrusió d’aigua de mar amb la conseqüent salinització dels pous. El reg ha estat una de les principals causes de salinització per intervenció de l’home. Si es rega amb poca aigua o amb aigua de mala qualitat, les sals s’aniran acumulant al sòl, cosa que en farà disminuir progressivament la potencialitat agrícola.

Finalment, cal indicar que la desalinització pot donar-se d’una forma natural, si existeix una precipitació hídrica suficient i el contrast estacional d’humitat no és fort, ja que llavors no hi ha condicions que afavoreixin el reciclatge de les sals solubles cap a la superfície del sòl. Les sals seran rentades i eliminades en profunditat. L’home pot intervenir per provocar la desalinització de terres que pretén conrear, utilitzant pràctiques especials de reg i xarxes de drenatge adequades.

Sodificació i alcalinització

Els sòls sòdics es caracteritzen per tenir un endopedió nàtric, amb un percentatge de sodi intercanviable, ESP, superior al 15%. Els sòls que a més a més tenen sals solubles i la conductivitat elèctrica de l’extracte de pasta saturada superior a 4 mS/cm a 25 °C, són ja sòls salins-sòdics. El procés de sodificació consisteix en un augment de la proporció de sodi a les posicions actives del complex de canvi; en el cas que el procés vagi acompanyat per un increment de pH per damunt de 8,5 es parla d’alcalinització.

Un percentatge elevat de sodi intercanviable dona al sòl unes propietats físico-químiques molt particulars, degradació de l’estructura, conductivitat hidràulica baixa, mal aireig, etc., que es coneixen com efecte alcalí. La presència de sals solubles minora aquestes propietats tan desfavorables, atès que fa que els colloides del sòl es mantinguin floculats i l’estructura sigui una mica millor, com és el cas dels sòls salino-sòdics. Les condicions climàtiques dels Països Catalans no són adequades perquè hi hagi sodificació sense que simultàniament es presenti salinització: la pluja anual no és suficient per a rentar les sals solubles.

Gipsificació

El guix és moderadament soluble, per la qual cosa el seu comportament es pot considerar intermedi entre els carbonats càlcic, magnèsic o càlcic i magnèsic d’un cantó, i els clorurs i altres sulfats de l’altre. Ara bé, hi ha una diferència important per a no incloure el sòls guixosos dintre de la categoria dels sòls afectats per la salinitat: el guix és fisiològicament indiferent per a la majoria de plantes. No crea problemes pel que fa al potencial osmòtic, és a dir, els sòls amb guix, si bé amb peculiaritats específiques, tenen en general una potencialitat agrícola adequada. Es pot destacar l’existència de comunitats vegetals gipsòfiles indicadores d’aquests sòls.

El clima dels Països Catalans, en especial de les zones semiàrides i àrides, és favorable per a la mobilització del guix i la seva posterior acumulació; aquest procés es pot anomenar gipsificació.

Els vessants amb afloraments de guix poden ésser la font de subministrament per als sòls dels fons de vall que, en aquest cas, presentaran acumulacions de guix vermiforme i fins i tot endopedions gípsics (gypsic). A la Segarra, a les Garrigues o al Segrià és un procés fàcil d’identificar. El guix recristal·litzat es presenta en forma de cristalls lenticulars.

Les gleïficacions

L’aireig del sòl és necessari per al creixement de la majoria de les plantes terrestres. La manca de renovació d’aire en el sòl fa que, a causa de la respiració de les arrels i dels microorganismes, baixi la concentració d’oxigen. Els microorganismes anaeròbics es veuen afavorits i aquells elements com el ferro, el manganès, el nitrogen, el sofre entre d’altres, que poden actuar amb més d’una valència, passen a les formes reduïdes. Les condicions hidromorfes donen lloc, doncs, a un canvi de valència en determinats elements, és a dir, a processos redox o de gleïficació (del celta Glei, viscós), i en particular a reducció o anaerobiosi. Aquests processos originen sòls hidromorfs, és a dir, amb caràcter àqüic.

La difusió de l’oxigen a través de l’aigua és unes deu mil vegades més petita que a l’aire. És per això que el subministrament d’oxigen pot arribar a ésser insuficient quan un sòl té el volum de porus ocupat per aigua. La presència d’una capa freàtica, no obstant això, no implica necessàriament condicions d’anòxia. Hi ha capes freàtiques que circulen, és a dir, que es van renovant, cosa que fa que el seu contingut d’oxigen sigui elevat. Això explica l’existència de pollancres, arbres que no suporten l’anaerobiosi, a les voreres dels rius amb una capa freàtica prop de la superfície.

D’altres capes freàtiques són oscil·lants, és a dir, el seu nivell lliure té una important fluctuació al llarg de l’any. El ferro, que en condicions reductores passa a Fe2+, és transportat en solució, i allà on el sòl s’asseca es possibilita el pas a Fe3+, que precipita. Aquesta forma insoluble es va acumulant i origina un clapeig i unes concrecions de coloracions característiques. Es parla d’un sòl amb pseudo-glei.

En els pseudo-gleis l’hidromorfisme temporal s’acostuma a produir per una capa freàtica penjada, és a dir, l’aigua s’infiltra desde la superfície, percola i a causa de l’existència d’un nivell més impermeable en profunditat, els porus es van omplint d’aigua i s’arriben a saturar. A les zones més fredes dels Pirineus, estatges alpí, subalpí o d’alta muntanya, hi pot haver hidromorfisme temporal en desgelar-se la capa superficial de sòl, que queda saturada d’aigua, mentre la capa més profunda encara no s’ha desgelat i, per tant, actua com a material impermeable.

El procés d’hidromorfisme s’accentua allà on la capa freática és quasi permanent i confinada, o circula molt lentament, com és el cas dels aiguamolls del delta de l’Ebre i de l’Empordà, l’albufera de València, etc. En aquest cas el potencial redox Eh, té valors negatius baixos, cosa que reflecteix unes condicions altament reductores. El Fe3+ és, doncs, reduït a Fe2+ que, a pH neutre o bàsic, es queda bloquejat en forma de sals complexes i fins i tot com a carbonat ferrós, i origina extenses zones de color verd-blau típiques dels sòls amb glei.

Un procés d’hidromorfisme és relativament ràpid i pot manifestar-se en menys de deu anys. En els sòls joves, els compostos de ferro Fe2+ seran encara presents al perfil, i si s’agafa una mostra i es deixa a l’aire, al cap d’unes hores canviarà el seu color gris-verd per un to bruvermell, a causa de la seva oxidació. Per contra, si l’hidromorfisme fa molt de temps que dura, la circulació de l’aigua, per lenta que sigui, pot haver eliminat progressivament el ferro del perfil, i els colors grisos són produïts per la decoloració per manca de ferro. Alguns sòls poden presentar llengües d’albic provocades per descoloració de les zones que tenen una circulació vertical preferent d’aigua.

Malgrat que les mobilitzacions de Fe2+ més freqüents causades per hidromorfia són en profunditat, en condicions climàtiques de contrast, com les mediterrànies, poden ésser ascendents en forma de complex o de bicarbonat ferrós, atesa la gran evapo-transpiració del medi en l’estació seca. Cal esmentar que en condicions d’hidromorfia, el manganès té un comportament semblant al del ferro i experimenta transformacions de tipus redox. Així, la forma normalment oxidada Mn4+ de color negre i insoluble present en el sòl és mobilitzada com a Mn2+ que pot concentrar-se i precipitar en determinats llocs del perfil més airejats, formant concrecions esfèriques com els anomenats pisòlits. A la plana al·luvial de la Tordera, i també en d’altres indrets afectats per hidromorfia, poden trobar-se pisòlits de mida considerable.

Les transformacions i neoformacions d’argiles

En els Països Catalans la formació d’argiles té el seu origen en l’alteració de minerals primaris silicatats, especialment ferromagnesians, com la biotita i d’altres. La influència d’un clima de tipus mediterrani condiciona, però, que llur formació es realitzi per la via anomenada de transformació, terme que indica una alteració química estructural moderada, que en els casos més senzills condueix a uns materials argilosos anomenats heretats, amb estructures que conserven en bona mesura les característiques dels materials originaris.

Existeix també la possibilitat més minoritaria a les nostres contrades, de formació d’argiles per la via anomenada neoformació. Això implica una alteració molt intensa dels materials primaris per alliberar les espècies químiques necessàries, i una posterior recombinació d’aquestes per generar nous materials argilosos, de naturalesa i propietats molt diferenciades dels materials de partida. Aquest procés és, però, característic de climes extremats, com és el tropical, i és minoritari sota la influència de tipus mediterrani.

El procés implicat i el tipus d’argila generada, no solament és funció del factor climàtic, encara que sigui un factor determinant, sinó que depenen, també, de les condicions de drenatge del medi i dels materials originaris del sòl. En els Països Catalans, el tipus d’argila predominant és la il·lita, amb certa presència de vermiculita, i petites quantitats de caolinita i clorita. En determinades zones on predominen els materials de tipus silícic bàsic, poden trobar-se hal·loysita i montmorillonita que, en situacions molt particulars, arriben a ésser dominants. La presència d’aquestes darreres argiles pot explicar-se per una predominància de materials primaris rics en silicats ferromagnèsics i altres silicats força alterables, com miques, augita, hornblenda, olivina, granat i andalusita.

Variacions cristal·loquímiques implicades en la transformació dels diferents tipus d’argila.

Maber, original dels autors

Així, doncs, sota l’acció d’un clima mediterrani, si el medi és bàsic o neutre en presència de bases, com pot ésser el de la majoria dels sòls desenvolupats sobre material calcari, es formen les argiles micàcies o il·lites, de tipus heretat. La transformació afecta el potassi interlaminar de les miques, que és substituït parcialment per altres ions; posteriorment es pot produir un augment de la substitució isomorfa octaèdrica. També existeix la possibilitat, si el sistema és ric en silici, que es produeixi una pèrdua important d’alumini tetraèdric; això permet l’obertura de l’espaiat interlaminar, així com l’intercanvi del K+, i es generen montmorillonites per una transformació molt més profunda de les estructures inicials. Quan el pH és prou elevat, pot donar-se també la cloritització de les miques, ja que és possible la formació de capes de brucita, Mg (OH)2, que pot entrar com a material interlaminar originant les clorites anomenades primàries. En sòls dels Països Catalans desenvolupats en un medi moderadament àcid i ben drenat, com són els de roca silícia àcida (granit, diorites, etc.) de la Serralada Litoral catalana, el K+ interlaminar de les miques pot ésser desplaçat directament donant argiles tipus il·lita, que en part poden presentar un intercanvi total del potassi i l’obertura de l’espaiat reticular, generant les vermiculites. També poden formar-se en aquestes condicions les vermiculites alumíniques i clorites alumíniques, si el medi és poc rentat i enriquit en alumini procedent de l’alteració moderada de feldspats i altres silicats. En qualsevol cas, les transformacions experimentades generen argiles de tipus 2:1, és a dir, argiles característiques d’un procés de bisialitització.

Cal, però, tenir en compte que la neoformació, si bé no és propia d’aquest clima, pot donar-se en petita extensió. Efectivament, sota clima mediterrani és possible l’alteració total d’una part dels minerals presents en determinats sòls, cosa que origina l’alliberament de sílice, alumini, cations alcalins i alcalinoterris, etc. A pH superior a 5 es forma l’hidròxid d’alumini, capaç de recombinar-se amb la sílice per a donar noves estructures argiloses.

Si el medi és moderadament àcid i ben drenat, les argiles originades són pobres en silici i en bases, la qual cosa fa possible la formació de caolinita. En els medis poc drenats i més rics en bases augmenta la presència de sílice i de Ca2+ i Mg2+, cosa que afavoreix la gènesi d’argiles tipus montmorillonita.

Aquest procés de neoformació no sols justifica la presència de caolinita en terrenys moderadament àcids dels Països Catalans, com en la zona granítica del Maresme, sinó de quantitats importants de montmorillonita en els sòls derivats de materials volcànics de natura silícica bàsica, com en els basalts de la Selva i de la Garrotxa. La forta alteració de minerals primaris com l’olivina, l’hornblenda, etc., dona lloc a la neoformació de montmorillonita, òxids de ferro i materials amorfs de tipus al·lofana, que poden evolucionar cap a graus de cristal·linitat superiors, cosa que justifica la presència de hal·loysita.

Les transformacions fèrriques

En l’àrea mediterrània és freqüent veure sòls de colors vius, entre ocre i vermell fort. Aquesta coloració és controlada per la natura i quantitat dels compostos de ferro que hi són presents. Les formes amorfes i les cristal·lines hidratades d’òxids de ferro, com per exemple la limonita, són responsables dels colors bruno-groguencs, mentre que les formes cristal·lines, com l’hematites o l’oligist, donen coloracions vermelles.

Hi ha diversos processos relacionats amb les transformacions fèrriques en les quals no hi ha un canvi de valència del Fe3+ i que tenen repercusions directes sobre el color del sòl: la rubefacció, la brunificació, la fersialitització, etc.

La rubefacció i la brunificació

La rubefacció és un procés que provoca coloracions vermelles al sòl, i és conseqüència de la deshidratació o, fins i tot, deshidroxilació dels òxids i hidròxids de ferro. En les zones mediterrànies, el contrast estacional amb humectació i dessecacions alternants afavoreix la rubefacció. Pedro (1968) assenyala com a condicions òptimes per a la rubefacció, temperatures superiors a 20°C i pluviometries anuals superiors a 500 mm.

Com a resultat d’aquest procés, molts sòls dels Països Catalans presenten coloració vermella amb un grau d’intensitat força variable. Així, en els sòls desenvolupats sobre el granit del Maresme només es pot apreciar un estat inicial de rubefacció que amb caràcter puntual tenyeix de vermell el granit, a causa dels òxids de ferro alliberats per alteració de la biotita. En altres sòls desenvolupats sobre materials sedimentaris, com en el Vallès, el grau de rubefacció és notable.

Els sòls formats sobre roques calcàries, anomenats clàssicament terra rossa, presents en determinats punts del sector sud de la Serralada i Depressió Prelitorals catalanes, Garraf, Penedès, Anoia, Alt Camp, etc., així com al massís de Mondúver (Safor), al cap de Sant Antoni (Marina Septentrional) i a Mallorca, l’alliberament, la immobilització, i la rubefacció dels òxids de ferro són extrems. En aquests casos, el procés no es correspon amb el clima actual, sinó amb paleoclimes molt més contrastats. Són sòls vells en els quals la rubefacció ha estat precedida d’una descarbonatació, cosa que ha retardat considerablement el procés.

Cal remarcar que, mentre que en la rubefacció els òxids de ferro lliures són els implicats, en el procés de brunificació, que genera les tonalitats brunes predominants en els sòls dels Països Catalans, ho són els òxids de ferro lligats a les argiles i, sobretot, a la matèria orgànica, en forma de complexos insolubles.

La fersialitització

Un dels processos que implica transformacions fèrriques més profundes és el de la fersialitització, particularment important en la zona mediterrània. Es caracteritza per una alteració moderada de minerals primaris rics en ferromagnesians, que allibera, a més a més del ferro, certes quantitats de sílice i cations alcalins o alcalinoterris. Els òxids de ferro alliberats en un medi ric en bases són immobilitzats i poden donar lloc a processos de rubefacció més o menys intensos.

Les argiles heretades són majoritàriament de tipus il·lític i, juntament amb les neoformadores, poden ésser mobilitzades en època húmida, en medi parcialment dessaturat, i transportades en suspensió dintre del perfil (il·luviació), cosa que dona lloc a la formació d’endopedions de tipus argílic.

La fersialització origina, doncs, la presència d’òxids de ferro en el sòl a conseqüència d’una alteració. Cal tenir en compte, però, que el fet que els òxids estiguin fortament rubefactats no depèn de llur estat, natura i quantitat, i que no és un caràcter necessari perquè un sòl sigui fersialític. D’altres sòls de coloracions brunes poden presentar processos de fersialitització, com els sòls bruns fersialítics (CPCS, 1967) identificats sobre zones del Buntsandstein a la serra d’Espadà (Alt Millars), serra de la Calderona (Camp de Morvedre/Horta) i les Rodanes de Vilamarxant (Camp de Túria).

Els sòls de la zona de Maçanet de la Selva, desenvolupats sobre basalt, són també exemple de sòls amb processos de fersialitització, alliberament d’òxids de ferro i immobilització per les bases, malgrat que no presentin un grau important de rubefacció. Així mateix, poden considerar-se com a fersialítics els sòls de Canet d’Adri (Gironès), desenvolupats sobre materials de natura volcànica.

La ferrugeïnització

La ferrugeïnització és un procés edafogenètic directament implicat amb les transformacions fèrriques. Es caracteritza per una major alteració amb alliberament d’òxids de ferro i una desilicatització capaç de generar argiles de tipus caolinític. Això necessita unes condicions del medi que no es donen als Països Catalans i que són característiques dels sòls de les zones tropical i subtropical húmida.

La ferralitització

La ferralitització, que representa una alteració fèrrica extrema, tampoc no es dona als Països Catalans en l’actualitat, bé que poden citar-se com a exemple de materials resultants d’aquest tipus d’alteració, les bauxites de la Llacuna (Anoia) dipositades en uns nivells de calcàries entre el Keuper i l’Eocè. Evidentment, no es tracta de cap procés actual.

Les migracions i translocacions

S’anomena migració tot aquell procés que comporta una mobilització i un transport de materials del sòl a través del perfil. A vegades els materials mobilitzats un cop transportats són dipositats en altres indrets del mateix perfil (procés de translocació), i en d’altres resulten eliminats per l’aigua de drenatge.

Les migracions poden ésser el resultat de l’acció més o menys continuada d’un determinat agent químic, és a dir, d’una lixiviació. Aquest és el cas de la migració de sals solubles o hidrolitzables provocada per l’aigua, les migracions de carbonats per l’acció del CO2 en medi aquós, les de Fe2+ en medi hidromorf, etc. En el cas particular que les migracions de sals solubles o hidrolitzables siguin provocades per l’aigua, es parla de rentatge. Si la mobilització és causada pel poder complexant o quelant de la matèria orgànica del sòl sobre determinats elements metàl·lics com el ferro, per donar complexos organometàl·lics solubles o pseudo-solubles, es parla de migracions per complexació o queluviació.

Però també és possible que les migracions no siguin provocades per una acció química lixiviant sinó per una acció purament física o mecànica exercida sobre partícules en suspensió. Aquest procés migratori, anomenat "lessivage", normalment portat a terme per l’aigua infiltrada en el perfil, actua sobre la fracció col·loïdal dels sòls, concretament les argiles. Existeix una confusió considerable en la terminologia emprada per a designar els diferents tipus de processos de migració de matèria dins el sòl. Així, per exemple, el terme francès "lessivage", que vol expressar la il·luviació d’argila, ha estat mal traduït al castellà per "lavado". El mot rentat cal reservar-lo per a expressar les migracions de matèria soluble en aigua.

Les migracions poden produir-se en sentit vertical descendent, que és el més freqüent, lateral o bé vertical ascendent. En determinades posicions geomorfològiques, tals com en els glacis, és possible una mobilització lateral, a causa de l’escolament subsuperficial. Les acumulacions de carbonats del Camp de Tarragona i el pla de Barcelona, entre d’altres, tenen sens dubte un component d’aportació lateral, lligada a moviments verticals descendents. Si bé les migracions acostumen a produir-se en sentit vertical descendent, en el cas de zones amb flux hídric de tipus ascendent originat per una forta evapo-transpiració amb presència d’una capa freàtica prop de la superfície, en determinades èpoques de l’any poden provocar-se mobilitzacions de sals solubles (halita, mirabilita, epsomita, etc.) vers la superfície del sòl. Això dona lloc a eflorescències blanques superficials que són típiques de sòls salins, com els d’Albatera i Catral (Baix Segura), delta de l’Ebre, les Mallaes del Saler (Horta), el Segrià o el litoral rossellonès, entre d’altres indrets.

En qualsevol cas, a resultes dels processos migratoris, determinats horitzons poden empobrir-se per pèrdua de constituents mobilitzables dintre del propi perfil. El procés s’anomena d’eluviaciói quan és molt intens dona lloc a horitzons eluvials, designats per E (FAO, 1974), A2 (CPCS, 1968), etc. o horitzó àlbic (SSS, 1975). Per contra, d’altres hortizons on les condicions edàfiques permeten frenar la migració, es veuran enriquits, a causa d’un procés anomenat d’il·luviació. En són resultants els hortizonts Bt d’acumulació d’argila, Bh d’humus, etc., anomenats il·luvials.

Als Països Catalans, les migracions que tenen una major representativitat són les lixiviants, les més importants de les quals, per estar implicades d’una forma directa en processos més complexos, com la carbonatació-descarbonatació, salinització-dessalinització i, fins i tot, la gleïficació, han estat tractades anteriorment de forma individual. Cal, no obstant això, considerar altres migracions, lixiviants o no, que no han estat tractades i que també tenen una certa importància en els sòls dels Països Catalans. Per una banda, en la il·luviació d’argila o lessivatge, on les partícules migren en suspensió, hi ha un procés de translocació que s’interromp per immobilització del material a una certa profunditat dintre del perfil. Per altra banda, amb representació geogràfica molt minsa es presenten processos de queluviació.

El lessivatge és típic dels alfisòls que es troben representats a la Selva, al Gironès, etc., i de paleosòls del Camp de Tarragona, entre d’altres indrets. L’acumulació d’argila es produeix per translocació des dels horitzons superiors cap als subsuperficials i el resultat és la formació d’un Bt, que quan és totalment desenvolupat constitueix un endopedió argílic. No tots els horitzons que presenten un contingut d’argila més elevat que els horitzons superior i inferior poden ésser considerats horitzons d’il·luviació. L’augment d’argila pot ésser causat per una alteració amb alliberament o neoformació d’argila in situ. És per això que cal identificar en l’horitzó d’acumulació, i mitjançant la tècnica de micromorfologia, la presència de pellícules o revestiments orientats d’argila anomenats cutans o argilans que recobreixen part del material ja existent.

El procés de lessivatge resulta impedit en medi calcari a causa que el poder floculant del Ca2+ en sòls neutres biològicament actius, per la capacitat de formar complexos húmico-argilosos estables, no permet la migració del col·loide argilós. Les montmorillonites en són una excepció, ja que per la seva mida petita poden ferho fins i tot en medi neutre, arrossegant òxids de ferro i donant ferroargilans de color ocre. En els sòls àcids són el Fe3+ o el Al3+ els que poden blocar l’argila mitjançant la seva actuació com a ponts entre aquesta i la matèria orgànica. És per això que la il·luviació d’argiles requereix unes condicions molt concretes, un medi mitjanament àcid, baixa saturació en bases, poca matèria orgànica i suficient pluviometria, o bé sòls molt àcids amb fort rentat, pobres en matèria orgànica i mal airejats. En el cas dels Països Catalans, són les primeres condicions les que solen presentar-se.

Un altre dels processos implicats en la gènesi de sòls als Països Catalans, basat en les migracions i concretament en la queluviació, és el de la podzolització, que és característic dels espodosòls, podzols o sòls podzolitzats. Aquest procés es presenta només d’una forma molt localitzada, en els estatges alpí i subalpí de l’alta muntanya pirinenca, com és el cas de la vall de l’Artiga de Lin (Vall d’Aran), Aiguamoix, llac de Sant Maurici, etc. i, de forma molt puntual, en altres indrets com el Montseny, on apareixen bandes d’il·luviació de matèria orgànica no generalitzades, associades a zones de circulació preferencial d’aigua.

En el procés de podzolització, la migració afecta la matèria orgànica i també el Fe3+ i Al3+. Les condicions per a iniciar el procés han d’ésser fortament àcides, pH mor, amb predomini de grups funcionals carboxílics i fenòlics, molt agressius i amb elevat poder complexant. Aquesta matèria orgànica d’alta mobilitat és translocada de l’horitzó superficial, i en la seva migració altera el material originari alliberant entre d’altres Fe3+ i Al3+ per hidròlisi complexant. Els productes d’alteració són rentats, mentre que el Fe3+ i l’Al3+ migren en forma de quelats, atesa l’estabilitat d’aquests complexos organometàl·lics.

El resultat és una migració de quelats de ferro o alumini que pot generar un horitzó eluvial de color blanquinós o cendrós A2, per sota de l’A1, constituït tan sols per quars no alterat de textura fina. Posteriorment, en profunditat es produeix la precipitació dels complexos organometàl·lics i es genera un horitzó d’il·luviació de tipus Bh o Bhir, anomenat espòdic, caracteritzat per una forta coloració negra a causa de la matèria orgànica Bh, i també ric en òxids de ferro i alumini i aluminosilicats amorfs Bhir. La precipitació es produeix a causa de l’augment en profunditat de ferro i alumini alliberat i la disminució de la relació anió complexant/metall que inestabilitza el complex soluble, tot precipitant-lo. Posteriorment, la matèria orgànica desapareix per degradació, mentre que el Fe3+ i l’Al3+ formen els òxids corresponents. A vegades existeix una diferenciació entre les zones d’acumulació de matèria orgànica i d’òxids metàl·lics, que dona horitzons il·luvials Bh i Bir amb límits netament diferenciats.

D’altres transformacions

L’engruiximent d’epipedions

D’entre els processos que poden donar-se en la formació i l’evolució d’un sòl, uns tenen un àmbit d’actuació limitat al perfil, mentre que d’altres poden representar una acció provinent de l’exterior amb repercussions posteriors de tipus intern. Poden considerar-se d’aquest darrer tipus els processos d’acumulació de materials sobre la superfície del sòl, el que pot provocar l’engruiximent de l’horitzo A, per aportacions per gravetat, per acció hídrica o eòlica. El procés es manifesta principalment en sòls situats a zones baixes o deprimides. L’aportació de materials amb matèria orgànica, procedents de l’erosió de sòls situats més amunt i que s’incorporen a la part superficial del perfil, farà augmentar el gruix de l’horitzó A i donarà com a resultat el caràcter morfològic anomenat cumúlic. El procés es coneix com cumulització.

L’engruiximent d’un horitzó A pot tenir altres causes, com és la incorporació en profunditat de matèria orgànica per la descomposició de les arrels de gramínies per exemple. La morfologia del perfil serà semblant, però en aquest cas el sòl presenta un caràcter pàquic (pachic). La posició geomorfològica serà la que en molts casos ajudarà a interpretar si es tracta d’un sòl amb caràcter cumúlic o pàquic.

L’edafotorbació

L’edafotorbació expressa l’acció de mescla o barreja dels constituents del sòl realitzada pels agents biòtics, biotorbació, i per mecanismes físics de natura molt variada, normalment la glaçada seguida de desglaçada, criotorbació, expansió-retracció causada per l’argila (argil·lotorbació), per creixement de cristalls (cristal·lotorbació), o per vibracions, sobretot terratrèmols (sismotorbació). Són processos que en major o menor intensitat tenen lloc en els sòls i que, si assoleixen una importància gran, poden provocar una homogeneïtzació del perfil.

L’acció biòtica (fauna i flora del sòl) és concretament portada a terme per determinades espècies, com els cucs de terra, capaços d’obrir galeries suficientment profundes per a establir una barreja de materials entre horitzons diferents, i particularment de remuntar argiles que poden incorporar-se als horitzons superficials o de destruir argilans barrejant-los amb la matriu del sòl. També hi contribueixen els formícids i d’altres microartròpodes amb les seves boletes fecals o mitjançant la granulació del material, etc.

A diversos indrets dels Països Catalans, a Camp-redó (Baix Ebre) i a Arbeca (Garrigues), entre d’altres, s’han observat horitzons amb estructura originada per l’acció de la fauna. La part superior del perfil s’asseca intensament durant l’estiu i, per tant, la fauna troba en profunditat unes millors condicions de vida i és allà on manifesta més clarament el seu treball. El resultat del procés en aquests casos, és la formació d’un horitzó B estructural o endopedió càmbic.

Les accions d’edafotorbació poden, també, ser originades per una acció física de natura molt variada. Entre aquestes cal esmentar l’acció dels corrents preferencials d’aigua en infiltrar-se en el sòl; l’acció de les baixes temperatures sobre l’aigua retinguda que, per congelació, augmenta de volum causant una criotorbació, especialment important en zones d’alta muntanya; l’acció d’argiles expandibles pot provocar una acció semblant durant l’expansió o facilitar el moviment de materials per les fissures quan es produeix la retracció. Aquestes fluctuacions del perfil, només són importants en sòls de caràcter vèrtic i depenen de les variacions en el contingut hídric.