En las geociencias , paleosol ( paleosol en Gran Bretaña y Australia ) puede tener dos significados, el primero de geología y paleontología , y el segundo de ciencia del suelo . En la ciencia del suelo, el término se refiere a cualquier suelo antiguo enterrado que sea anómalo en su contexto; en geología y paleontología se refiere específicamente a suelos enterrados bajo roca volcánica.
- El primer significado, común en geología y paleontología , se refiere a un antiguo suelo preservado por enterramiento debajo de sedimentos (aluvión o loess ) o depósitos volcánicos ( ceniza volcánica ), que en el caso de depósitos más antiguos se han litificado en roca . En geología cuaternaria , sedimentología , paleoclimatología y geología en general, es la práctica típica y aceptada utilizar el término "paleosuelo" para designar tales " suelos fósiles " que se encuentran enterrados dentro de sedimentarios.y depósitos volcánicos expuestos en todos los continentes como describen Retallack (2001), [1] Kraus (1999), [2] y otros.
- En la ciencia del suelo, la definición difiere solo ligeramente: los paleosoles son suelos formados hace mucho tiempo que no tienen relación en sus características químicas y físicas con el clima o la vegetación actual.
- Dichos suelos se encuentran dentro de cratones continentales extremadamente antiguos , o en pequeños lugares dispersos en valores atípicos de otros dominios rocosos antiguos.
Propiedades
Debido a los cambios en el clima de la Tierra durante los últimos 50 millones de años, los suelos formados bajo la selva tropical (o incluso la sabana ) se han visto expuestos a climas cada vez más áridos que provocan que los antiguos oxisoles , ultisoles o incluso alfisoles se sequen de tal manera que un se forma una costra muy dura. Este proceso ha ocurrido tan extensamente en la mayor parte de Australia como para restringir el desarrollo del suelo - el suelo anterior es efectivamente el material parental para un nuevo suelo, pero es tan resistente a la intemperie que solo un suelo muy poco desarrollado puede existir en los climas secos actuales, especialmente cuando se han vuelto mucho más secos durante los períodos glaciales en el Cuaternario .
En otras partes de Australia y en muchas partes de África , el secado de los suelos anteriores no ha sido tan severo. Esto ha llevado a grandes áreas de podsoles relictos en climas bastante secos en el extremo sur del interior de Australia (donde antes dominaba la selva templada ) y a la formación de suelos torrox (un suborden de oxisoles ) en el sur de África . Aquí, los climas actuales permiten, efectivamente, el mantenimiento de los suelos viejos en climas bajo los cuales no podrían formarse realmente si se comenzara con el material parental sobre el que se desarrollaron en el Mesozoico y Paleoceno .
En este sentido, los paleosoles son siempre suelos extremadamente infértiles , que contienen niveles de fósforo disponibles órdenes de magnitud inferiores a los de las regiones templadas con suelos más jóvenes. Los estudios ecológicos han demostrado que esto ha obligado a una evolución altamente especializada entre la flora australiana [3] para obtener un suministro mínimo de nutrientes . El hecho de que la formación de suelo simplemente no se esté produciendo dificulta aún más la gestión ecológicamente sostenible. Sin embargo, los paleosoles a menudo contienen la biodiversidad más excepcional debido a la ausencia de competencia. [4]
Clasificación taxonómica
El registro de paleosoles se extiende hasta el Precámbrico en la historia de la Tierra, con raros paleosoles de más de 2.500 millones de años. La geología, la biología y la atmósfera cambiaron significativamente durante ese tiempo, con cambios dramáticos en el Gran Evento de Oxidación (hace 2.42 mil millones de años) y durante el Paleozoico , cuando proliferaron animales complejos y plantas terrestres. En consecuencia, nuestro moderno sistema de clasificación de suelos no se puede aplicar fácilmente a los paleosoles. Por ejemplo, un alfisol moderno, ampliamente definido como suelo forestal, no habría existido antes de la evolución de los árboles. Más problemáticamente, se define específicamente por propiedades químicas que no se conservarían en el registro de rocas. Si bien los órdenes de suelos modernos se utilizan a menudo para describir los paleosoles en un sentido cualitativo, se ha propuesto un esquema de nomenclatura específico de paleosuelos, [5] aunque solo se usa esporádicamente en la literatura.
Identificación de paleosol
Rye & Holland (1998) [6] establecieron cinco criterios para identificar un paleosuelo. Si bien esto fue motivado por la necesidad de una identificación más estricta de los paleosoles precámbricos, es aplicable a los paleosoles de cualquier edad. Los criterios son:
- Formado in situ sobre lecho rocoso ,
- Deformación de sedimentos blandos en la parte superior del perfil, y
- cambios de perfil ascendente en la química, la textura y la mineralogía consistentes con los procesos de meteorización terrestre.
En el campo, los signos físicos de un paleosuelo incluyen evidencia de horizontalización (p. Ej., Cambios de color y textura), lecho de roca incorporado en una litología superpuesta más fina (corestones) y evidencia de procesos superficiales (p. Ej., Rastros de raíces, materia orgánica, madrigueras, redox modificación). Sin embargo, cualquier paleosuelo debe verificarse geoquímicamente antes de su uso en reconstrucciones basadas en proxy; Los procesos de alteración posterior a la deposición, como el metasomatismo de potasio , pueden cambiar la química de un paleosol sin alterar drásticamente su apariencia física.
Aplicaciones
Reconstrucciones paleoclimáticas
Debido a que las tasas y estilos de meteorización dependen de factores climáticos, los paleosuelos pueden usarse para reconstruir variables del clima pasado. La precipitación media anual (MAP) y la temperatura del aire (MAAT) son dos variables comúnmente reconstruidas que, junto con la estacionalidad y en conjunto con otras herramientas paleoambientales, pueden usarse para describir climas terrestres pasados. Existe un conjunto de proxies paleoclimáticos y, si bien varían en enfoque, muchos dependen de cambios en la composición química a lo largo del perfil del suelo que ocurren durante los procesos de meteorización, entierro y post-entierro. [7] [8]
Su uso depende de factores como la alteración posterior al entierro, el material parental y el orden del suelo ; no todos los poderes son aplicables a todos los paleosuelos. La mayoría de los proxies son aplicables a los paleosoles fanerozoicos (no más antiguos), ya que los procesos del paisaje cambiaron drásticamente después del surgimiento de las plantas terrestres. La estacionalidad (la presencia y la fuerza de las estaciones) requiere un enfoque de reconstrucción más matizado. Los sustitutos de estacionalidad propuestos se basan principalmente en un proceso de humedecimiento / secado del suelo, durante el cual se puede formar carbonato pedogénico; [9] al igual que otros proxies, esta herramienta se prueba y perfecciona continuamente. [10]
Reconstrucciones de la paleoatmosfera
Los suelos se forman en contacto casi constante con la atmósfera, por lo que su composición química se ve afectada por la composición de la atmósfera a través de vías tanto directas como indirectas. La oxidación de los paleosoles se ha utilizado como indicador del oxígeno atmosférico, [11] que se ha elevado a lo largo de la historia de la Tierra. Paleosuelos también se han utilizado para reconstruir los niveles de dióxido de carbono atmosférico, [12] basado en estudios modernos de intercambio de gases carbono del suelo, [13] de carbono isótopos en nódulos de carbonato pedogénicos, [14] y de balance de masas se acerca tomar múltiples gases atmosféricos (típicamente de carbono dióxido , oxígeno y metano ) en cuenta. Estos métodos se están desarrollando activamente en el campo de la investigación de la Tierra primitiva.
Paleobotánica
Los paleosoles son un archivo importante de información sobre ecosistemas antiguos y varios componentes de suelos fósiles se pueden utilizar para estudiar la vida vegetal pasada. Los paleosoles a menudo contienen materiales vegetales antiguos, como granos de polen y fitolitos , una forma biomineralizada de sílice producida por muchas plantas como los pastos. Tanto los fósiles de polen como de fitolitos de diferentes especies de plantas tienen formas características que se remontan a sus plantas madre. [15] En escalas de tiempo geológico prolongadas, es posible que los fitolitos no se conserven necesariamente en los paleosoles debido a la capacidad de disolución de la sílice poco cristalina.
Otro indicador de la composición de la comunidad vegetal en los paleosoles es la firma isotópica de carbono . La proporción de diferentes isótopos de carbono en la materia orgánica de los paleosoles refleja las proporciones de plantas que utilizan la fotosíntesis C-3 , que crecen en climas más fríos y húmedos, frente a las plantas que utilizan la fotosíntesis C-4 , que se adaptan mejor a condiciones más cálidas y secas. [16] Otros métodos para detectar la vida vegetal pasada en los paleosoles se basan en la identificación de los restos de ceras de las hojas , que se degradan lentamente en los suelos con el tiempo. [17]
Paleosismología
Como registros de superficies terrestres anteriores que se pueden apilar unas sobre otras, las secuencias de paleosuelos también son útiles en el campo de la paleosismología .
Ver también
- Paleopedología
- Registro paleopedológico
- Pedogénesis
- Pedología (estudio de suelos)
Referencias
- ^ Represalia, GJ (2001). Suelos del pasado (2ª ed.). Nueva York, NY: Blackwell Science. ISBN 0-632-05376-3.
- ^ Kraus, MJ (1999). "Paleosoles en rocas sedimentarias clásticas: sus aplicaciones geológicas". Revista de Ciencias de la Tierra . 47 : 41–70.
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enlaces externos
- Paleopedología . (Sub) Comisión de Paleopedología (Informe). Unión Internacional de Ciencias del Suelo y Unión Internacional para la Investigación Cuaternaria. Comisión IUSS 1.6.