Suelos calcáreos vinculados a depósitos de conchilla pleistocenos. Provincia de Buenos Aires

Los aspectos geomorfológicos, estratigráficos, sedimentológicos y tafonómicos del litoral de la provincia de Buenos Aires han sido muy estudiados desde los tiempos de Ameghino; contrariamente a los aspectos pedológicos, entre los que cabe mencionar a Cappannini (1949). En el litoral de la provincia de Buenos Aires se encuentran dos unidades litoestratigráficas cuaternarias carbonáticas vinculadas a las ingresiones marinas cuaternarias. La más moderna es la Formación Las Escobas (Holoceno), en la cual se desarrollan Calciudoles y Rendoles calcáreos liltogénicos, acerca de los cuales hay descripciones, consideraciones taxonómicas e investigaciones específicas de la mineralogía, micromorfología, y de la evolución del proceso de carbonatación (Vargas Gil et al., 1972; Sánchez, 1976; Imbellone, 1997; Imbellone & Giménez, 1997; Imbellone & Giménez, 1998). La más antigua es la Formación Pascua (Pleistoceno medio a superior), de cuyos suelos asociados hay escasa información y son motivo de esta presentación.
La Formación Pascua, descripta por Fidalgo et al. (1973), se intercala en la parte superior de los sedimentos loessoides de la Formación Pampiano de origen continental, acuñándose desde la costa hacia el continente. No posee distribución continua a lo largo del litoral bonaerense, aunque se registra en distintas localidades. Está constituida por sedimentos arenosos, cuya parte superior posee alta concentración de valvas de moluscos fuertemente cementados con CaCO3, constituyendo una coquina. Suprayaciendo se encuentran sedimentos limos arenosos de la Formación Pampiano con un espesor mayor a 2 metros (Fidalgo et al., 1973), donde se desarrollan los suelos. Los objetivos de esta contribución son: a) analizar las propiedades de los suelos que sobreyacen a la Formación Pascua, y b) estimar la influencia de estos depósitos carbonáticos en la génesis de los suelos.

 

Los suelos se encuentran ubicados en las cercanías de la llanura costera del río de la Plata y la zona litoral norte de la Bahía de Samborombón, en los partidos de La Plata (pedón 1), Magdalena (pedones 2, 3 y 4) y Punta Indio (pedón 5), provincia de Buenos Aires (Figura 1).

Los suelos se describieron, muestrearon y analizaron según métodos convencionales (Soil Survey Division Staff, 1993) en todos los horizontes hasta llegar al material calcáreo parcial o totalmente consolidado. Se clasificaron según Taxonomía de Suelos (2006) y el Sistema WRB (IUSS Grupo de Trabajo WRB, 2007). El análisis textural se realizó sobre muestra total, previa eliminación de la materia orgánica y carbonato cuando fue necesario, por el método de la pipeta en escala sedimentológica. El tenor de CaCO3 se determinó por el método gravimétrico para contenidos altos y por neutralización ácida para contenidos menores (Allison & Moodie, 1965). Observaciones adicionales se realizaron mediante microscopía óptica y electrónica de barrido.

 

La zona de estudio, con relieve plano a muy suavemente ondulado y pendientes del 0,5-2%, abarca las manifestaciones más meridionales de la Pampa Ondulada y sectores adyacentes a la Llanura Costera del Río de la Plata. La vegetación natural dominante es el pastizal pampeano, comunidad también denominada “estepa graminosa climax” (Cabrera y Zardini, 1993) o “flechillar” (Vervoost, 1967), aunque drásticamente modificado principalmente por actividades agropecuarias.

Los suelos que sobreyacen a los depósitos calcáreos de origen marino evolucionaron en materiales de textura franca, franco arcillo limosa y arcillo limosa. El material carbonático fuerte o moderadamente cementado masivamente se encuentra entre los 0,60 y 2,10 m de profundidad en los pedones 2, 3, 4 y 5; en cambio en el pedón 1 hay intercalaciones lentiformes cementadas, de espesores entre 2 y 8 cm a partir de los 30 cm de profundidad y no se alcanzó la roca (Tabla 1).

La mayoría de los suelos son moderada a fuertemente evolucionados con horizontes A de hasta 26 cm de espesor y horizontes iluviales de entre 30 y 90 cm, con barnices arcillosos; en aquéllos donde el contenido de arcilla es elevado, entre 40 y 50 %, se observan rasgos vérticos; algunos suelos presentan además rasgos hidromórficos.

Los rasgos carbonáticos del solum consisten en concentraciones pulverulentas en la masa, pseudomicelios y escasas muñequillas de tosca, a diferencia de los horizontes cercanos a la roca que poseen rodados calcáreos y restos de conchilla. Con respecto al contenido de CaCO3 equivalente, todos los suelos poseen una distribución en profundidad semejante, excepto el pedón 1, donde los horizontes superiores carecen de carbonato de calcio o es menor al 1 %; los horizontes medios poseen mayores tenores y en la base de los suelos son muy elevados, alcanzando el 70% y en la coquina llegan a alrededor del 80%.

Estos suelos se han desarrollado sobre materiales loessoides y, a diferencia de otros suelos carbonáticos de la zona litoral, poseen muy escasa cantidad de carbonato de calcio mecánicamente heredado del material originario en forma de restos de conchilla marinas y rodados de concreciones calcáreas, es decir que casi no poseen el denominado carbonato primario, geogénico o litogénico (Rabenhorst et al., 1986, Imbellone & Giménez, 1989).

Además, se ha observado carbonato formado en el suelo denominado secundario, autigénico o pedogénico, (Gile et al., 1966). En los suelos hay indicadores macro y micromorfológicos que permiten señalar en la observación de campo la presencia del carbonato de calcio de origen pedogénico, como pseudomicelios filamentosos, segregaciones blandas y pulverulentas, a veces de forma nodular o distribuidas irregularmente en la matriz del suelo y acumulaciones difusas en canalículos de raíces. A nivel microscópico se observaron revestimientos de calcita micrítica y acicular y concentraciones nodulares y difusas en la matriz de naturaleza micrítica. La presencia de abundantes pseudomicelios formados de calcita acicular indica redistribución de carbonato de calcio por pedogénesis.

El carbonato pedogénico posee importancia en la nutrición de las plantas, secuestro de carbono, edad del paisaje, paleoclimatología, paleoecologia y como fenómeno per se. El clima es un factor importante que controla su formación, ya sea árido, semiárido o subhúmedo, junto con los procesos orgánicos. Por tal razón, el carbonato pedogenético es el resultado de la co-evolución e interacciones de procesos bióticos y abióticos. Los procesos bióticos producen ingreso de CO2 al suelo por respiración, extracción de Ca2+ de la solución del suelo y materiales carbonáticos por raíces e hifas, y precipitación directa de carbonato por microorganismos. Estos procesos dependen de y contribuyen a procesos abióticos, los cuales incluyen meteorización química de silicatos cálcicos, disolución de CaCO3 preexistente, y su reprecipitación debida a cambios de humedad y temperatura.

Los modelos utilizados para describir la formación del carbonato pedogénico son: “per descensum”; “per ascensum”; “in situ” y biogénico. A continuación se describirá cada uno de ellos y se discutirá cuál sería el más adecuado para explicar la presencia en los suelos sobre la base de los rasgos morfológicos y micromorfológicos observados.

 

Consiste en la movilización descendente de CaCO3 desde la superficie del suelo, ya sea por iluviación, depositación de Ca2+ atmosférico, Ca2+ en el agua de lluvia y lavado lateral en pendientes. Ocurre disolución de carbonatos preexistentes en la parte superior del perfil, translocación vertical y precipitación en el subsuelo. El modelo explica la presencia de carbonatos cada vez más superficiales en climas progresivamente más secos y viceversa. En la parte media de algunos suelos los pseudomicelios son abundantes. Si se supone que el material originario no poseía bioclastos calcáreos, el proceso de iluviación sería adecuado y las fuentes de carbonato de calcio podrían ser las adiciones atmosféricas y/o superficiales. Además, sería factible la migración lateral y pendiente abajo de las soluciones carbonatadas del suelo y su precipitación. No hay registros de trampas de polvo en la zona, pero en áreas loéssicas se forman superficies agradantes por adición de polvo atmosférico, acompañada por la depositación del mismo por acción de las lluvias.
 

Es el ascenso capilar de Ca2+ y bicarbonato provenientes del agua freática. En estos suelos el nivel freático se encuentra muy profundo y no tendría influencia en la depositación de CaCO3. No obstante, los suelos pueden conservar mayor contenido de humedad que otros aledaños debido a que el material compacto situado en su base limita la percolación del agua meteórica, favoreciendo el ascenso capilar y depositación durante la época estival. No se descarta la posibilidad de horizontes Alfa (Pazos, 1990) cerca de la interfase loess /calcáreo ya que se observaron masas de raíces sobre lentes de tosca compacta.

Comprende la disolución y reprecipitación “in situ” de calizas y meteorización química de rocas ígneas. En la base de los suelos, la disolución del depósito organógeno, la reprecipitación in situ y algún ascenso capilar, sería el origen más adecuado para el carbonato pedogénico encontrado en esa zona. A veces hay sobre la roca una zona de aproximadamente 2 a 3 cm de calcáreo recristalizado y laminar. El carbonato pedogénico sería el resultado de la disolución y reprecipitación de la roca compuesta por carbonatos marinos. La caliza es así progresivamente transformada en carbonato pedogénico. en la zona de contacto con la coquina. Este es el único camino para que se forme carbonato pedogénico donde el contenido total de carbonato de la zona enriquecida con productos pedogénicos es menor que el contenido de la roca original. Estas zonas pedogénicas suelen tener mayor macro y microporosidad que la caliza y favorecen la depositación secundaria de carbonato. En el área de estudio no están presentes rocas ígneas y si bien hay minerales cálcicos en el loess, ellos son escasos, aunque podrían ser una fuente adicional mínima de Ca2+.
 

Incluye la precipitación directa por bacterias, hongos, raíces de plantas y termites. El registro más directo del origen biótico de precipitación de CaCO3 se revela mediante microscopía óptica y electrónica. Aún en estados iniciales de desarrollo de carbonato pedogénico, se ve fácilmente como masas de pelos radiculares calcificados. La microscopía revela comunidades de microorganismos calcificados en suelos y paleosuelos. También ciertas bacterias tienen la capacidad de precipitar carbonatos en cultivos. La formación de filamentos calcificados se explica mejor por los modelos de Klappa (1980) y Cailleau et al., (2009). En los mismos, los cristales de carbonato de calcio se forman en la cubierta mucilaginosa que rodea a los microbios y pelos radiculares. Después que el organismo muere, el material orgánico se descompone dejando tubos de carbonatos cristalinos. Las cápsulas o envolturas mucilaginosas proveen un medio ácueo donde Ca2+ y HCO3- se combinan. Teóricamente las cápsulas mucilaginosas serían zonas donde se concentra el HCO3- por la respiración y el exceso de Ca2+ no utilizado por las raíces e hifas podría ser concentrado después de ser extraído del suelo. Con respecto a la fuente del CaCO3 de los suelos, y a diferencia de otras zonas donde no hay rocas calcáreas, en ésta constituyen importantes depósitos. En estos suelos, además del carbonato aportado por la roca calcárea de su base, podría haber adiciones atmosféricas y aportes de aguas carbonatadas de escurrimiento superficial que contribuirían a originar carbonato pedogénico.

 

 

Allison, LE & CD Moodie. 1965. Carbonate. Pp. 1379-1396 en: CA Black et al. Methods of Soil Analysis part 2. American Society of Agronomy.
Cailleau, G; EP Verrecchia; O Braissant, & E Laurent. 2009. The biogenic origin of needle fibre calcite. Sedimentology 56: 1858-1875.
Cabrera, AL & EM Zardini. 1993. Manual de la flora de los alrededores de Buenos Aires. Ed. Acmé. Buenos Aires. 755 pp.
Cappannini, DA. 1949. Estudio geoedafológico del curso inferior del río Salado (provincial de Buenos Aires) y zones adyacentes. Tesis Doctoral. Facultad de Ciencias Naturales y Museo, UNLP. La Plata (inédito). 89 pp.
Curtis Monger, H. 2002. Pedogenic carbonate. Link between biotic and abiotic CaCO3. International Working Meeting on Soil Micromorphology. Simp. 20. Paper 937. Tailandia.
Fidalgo, F; U Colado & F De Francesco. 1973. Sobre ingresiones marinas en los Partidos de Castelli, Chascomús y Magdalena, Provincia de Buenos Aires. V Congreso Geológico Argentino. III: 227-240. Buenos Aires.
Gile, L; FF Peterson & RB Grossman. 1966. Morphological and genetic sequences of carbonate accumulation in desert soils. Soil Sci. 101: 347-360.
Klappa, CF. 1980. Rhizoliths in terrestrial carbonates: classification, recognition, genesis and significance. Sedimentology, 27: 613-629.
Imbellone, P & J Giménez. 1997. Micromorphology of soils in quaternary littoral sequences. Northeastern Buenos Aires Province, Argentina. Shoba, S, Gerasimova, M, Miedema, R. Soil Micromorphology: studies on soil diversity, diagnostic and dynamics. Moscú-Wageningen. 93-105.
Imbellone, P & J Giménez. 1998. Suelos calcáreos litogénicos del NE de la prov. Buenos Aires. Ciencia del Suelo. 16: 20-29.
IUSS Grupo de Trabajo WRB. 2007. Base Referencial Mundial del Recurso Suelo. Primera actualización 2007. Informes sobre Recursos Mundiales de Suelos No. 103. (Traducción al español de MS Pazos). FAO, Roma.
Pazos, MS. 1990. El horizonte Alfa: una capa desarrollada en la interfase suelo-tosca. Ciencia del Suelo. 8: 75-78.
Rabenhorst, MC & LP Wilding. 1986. Pedogenesis on the Edwards Plateau. Texas: III. New model of the Formation of Petrocalcic Horizons. Soil Sci. Soc. Am. J. 50: 693-699.
Sánchez, RO. 1976. Estudio bioquímico mineralógico y micromorfológico de suelos "Rendzina". IDIA (Supl. 33): 414-424.
Soil Survey Division Staff. 1993. Soil Survey Manual. Handbook N 18. USDA, Washington D.C., U.S.A. 437pp.
Soil Survey Staff. 2006. Keys to Soil Taxonomy. Sixth Edition. USDA. Washington D.C. U.S.A. 306pp.
Vargas Gil, JR; CO Scoppa & AM Iñíguez. 1972. Génesis de los suelos de la región norte de la Bahía de Samborombón. RIA, INTA. Buenos Aires. Serie 3, Clima y Suelo. IX (1): 29-52.
Vervoost, FB. 1967. La vegetación de la República Argentina. VII. Las comunidades vegetales de la Depresión del Salado (Provincia de Buenos Aires). Serie Fitogeográfica No. 7. INTA. 262 pp.