Solos e Ambientes Terrestres
São denominados de solos os materiais naturais componentes das camadas mais superficiais da crosta terrestre, mais ou menos coloridos por efeitos intempéricos e de naturezas inorgânica e/ou orgânica, capazes de sustentar plantas através da emissão de raízes. Há alguns bilhões de anos passados na Era Arqueozóica, ainda não tinham sido originados seres vivos na superfície terrestre e não existiam solos. Naturalmente mesmo naquela época as rochas sofriam fenômenos de intemperismo e transformavam-se, aos poucos em areia e argila que, sendo transportadas para lagos e mares originavam sedimentos subaquosos. Na atmosfera predominavam vapor d’água, amônia, gás metano e gases carbonosos (principalmente dióxido de carbono). Durante longo tempo essas substâncias serviram de matéria-prima, que por efeito da energia solar deram origem sucessivamente a compostos carbonosos complexos. Essas substâncias foram intermediadas por argilominerais que as protegeram por adsorção e, através de vários milhões de anos sofreram transformações sucessivas e deram origem à vida, como se conhece atualmente, após adquirirem capacidades especiais de movimentação, desenvolvimento e reprodução. Apareceria, pela primeira vez na superfície terrestre o vírus, como o organismo patogênico da gripe ou influenza, que é um ser intermediário entre a proteína e a bactéria. Iniciando com esses seres, após vários milhões de anos, nasceram seres vivos como as bactérias, que já possuem células. Elas passaram a viver sobre as rochas, atacando-as pela secreção de ácidos e com o apoio da água, ar e radiações solares promoveram o avanço do intemperismo. Até as superfícies rochosas consideradas completamente estéreis são habitadas por inúmeras bactérias, que participam dos processos pedogenéticos.
Os solos estão em incessante transformação através de atividades físicas, químicas e biológicas que atuam sobre a superfície terrestre. Na porção inferior sobre o embasamento rochoso, existem produtos residuais de intemperismo, que passam a receber influência de processos pedogenéticos. O fenômeno pedogenético mais representativo é a acumulação de materiais componentes dos solos. Com isso os materiais são lixiviados da superfície e migram para baixo causando o fenômeno da acumulação no horizonte
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“B”. Por exemplo o fenômeno de podsolização, pelo qual as substâncias inorgânicas do solo, até o ferro e alumínio que migram com maior dificuldade, são lixiviadas das camadas superficiais e acumuladas nas camadas inferiores, representa um processo pedogenético importante. Os produtos de decomposição vegetal e turfas também acumulam-se nas camadas superficiais, mas no caso o processo não é acompanhado de migração e, portanto, deve-se evitar a designação acumulação.
A observação do solo no campo é realizada em seção vertical exposta na parede de uma trincheira. As características de solo mais facilmente discerníveis, durante as observações macroscópicas são cor, tamanho dos grãos (granulometria), estrutura e capacidade de adesão. Como as cores dos solos modificam-se com o teor de umidade e por efeito de iluminação (iluminação solar direta ou indireta), há necessidade que as observações sejam feitas sempre nas mesmas condições. Sobre a umidade é interessante anotar se é muito úmido, normal ou seco. Antes de mais nada deve-se distinguir entre as cores claras e escuras e a cor principal deve ser colocada no início e, deste modo, devem ser denominadas marrom amarelado claro ou cinza esverdeado escuro. Normalmente as cores modificam-se nas diferentes camadas e, de acordo com isso, pode-se inferir aproximadamente as quantidades de substâncias químicas características. Por exemplo, as cores preta, marrom e cinza escura no horizonte “A” (camada mais superficial) são atribuídas por produtos de decomposição vegetal e as cores vermelha e amarela no horizonte “B” refletem abundância de ferro e boa circulação de oxigênio. Pode-se ter uma idéia dos tamanhos dos grãos (textura) tocando-se cada camada com a ponta dos dedos, mas na prática é determinada com precisão por peneiramento ou outro método de laboratório, seguindo uma escala granulométrica. Entre as propriedades do solo definidas pela textura, tem-se, por exemplo, a argilosidade. A argila é importante no armazenamento por adsorção de substâncias nutritivas necessárias às plantas, tais como, nitrogênio, fósforo, potássio e cálcio que, segundo a demanda pelas raízes, são supridas pela capacidade de troca iônica. Os solos não são simplesmente um agrupamento caótico de grãos de areia e argila, mas constituem agregados dispostos em camadas. O modo de agrupamento desses agregados forma a estrutura do solo. Através da comparação das estruturas dos solos a materiais assemelhados pode-se denominá-las de colunares (ou prismáticas) e tabulares (ou placóides), mas quando constituem blocos totalmente maciços não exibem estruturas. Entre outras características tem-se a densidade, a dureza e a plasticidade. Para se entender a gênese do solo é necessário descrever as características concretamente observáveis no campo e no laboratório.
Conforme as áreas de especialização profissional, como seria de se esperar, esses materiais naturais são enfocados sob diferentes pontos de vista. Por exemplo, em mecânica de solos na engenharia civil, os solos distinguem-se das rochas, que são materiais duros e resistentes, por serem moles e de baixa resistência. Isso significa que para o engenheiro civil os materiais naturais da superfície terrestre seriam limitados às rochas e aos solos. A maioria dos geólogos, por outro lado interessa-se quase que somente
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pela história geológica, por exemplo, de dezenas de milhões de anos passados e a cobertura superficial de solos, neste caso, constituiria um obstáculo que recobre as rochas sotopostas, quando são referidas simplesmente como solos. Mas para os geólogos da Era Cenozóica, isto é, após a extinção dos dinossauros e para os especialistas particularmente interessados em solos, como os engenheiros agrônomos, florestais e geógrafos, constituem uma fonte importante de informações ligadas à história geológica desta Era.
Entre os principais fatores, que desempenham importantes papéis nos processos pedogenéticos tem-se a rocha-mãe (ou rocha matriz), vida (animal e vegetal), clima, relevo e idade, além de atividades antrópicas. Esses fatores exibem particularidades individuais e, portanto, não são mutuamente substituíveis. A rocha- mãe é um fator interno, que contribuirá com materiais inorgânicos na composição do solo. São formados por amolecimento por intemperismo e contribuem com materiais minerais. A quantidade de material eluvial formado por concentração residual é pequena e predominam grandemente os materiais de intemperismo que se deslocam através de vertentes com relativo equilíbrio entre a erosão e sedimentação (materiais de rastejo) ou que se acumulam nos sopés (materiais gravitacionais). Além disso, tem-se os materiais de ressedimentação que invadem planícies ou os materiais transportados mais para longe por água ou vento.
A infauna pedogenética desempenha papel muito importante na pedogênese através de suas atividades vitais. Por exemplo, os restos vegetais servem de alimento para nematóides, moluscos continentais e miriápodes que, após ultrapassar os seus tubos digestivos tornam-se mais suscetíveis à ação dos microrganismos. Os solos contém grande quantidade de matéria orgânica, que constituiu fonte de energia a muitos microrganismos e, além disso, conserva quantidade apropriada de umidade e de ar atmosférico imprescindíveis à subsistência de muitas espécies desses seres. Grande parte das transformações físicas dos solos, principalmente a decomposição de restos vegetais, a origem da decomposição e as transformações do enxofre e nitrogênio em substâncias inorgânicas são promovidas por microrganismos. A grosso modo, os microrganismos compreendem bactérias, bactérias radiais (actinomorfas), algas e protozoários. Em um grama de solo podem existir alguns milhões a dezenas de milhões de bactérias, 1/10 disso de bactérias radiais e 1/100 disso de fungos filamentosos. As fezes excretadas exibem estrutura em pelota. Os cupins e os tatus constroem passagens internas nos solos e intensificam a migração da água dos vários elementos componentes do solo. As distribuições espaciais das porções sólidas, líquidas e gasosas dos solos dependem das suas características físicas (granulometria e estrutura interna), mas nos trabalhos de campo elas são representadas em conjunto pela porosidade, densidade e plasticidade dos solos.
Finalmente os solos, como produtos formados por processos de intemperismo químico, são fortemente influenciados pelo clima. Quando a temperatura é alta e a chuva abundante, como na Região Amazônica, a pedogênese avança com
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facilidade e nas áreas tropicais as espessuras dos solos atingem várias dezenas de metros. Não somente as substâncias químicas mais facilmente solúveis, mas até o quartzo e silicatos comumente insolúveis podem ser lixiviados e ocorrer concentração dos minerais residuais ricos em ferro e alumínio. Normalmente os solos das regiões tropicais exibem alta acidez com pH (potencial do íon hidrogênio) inferior a 7 e o argilomineral característico é o caulinítico. Contrariamente, na região semi-árida do Nordeste Brasileiro, a espessura do solo é limitada a alguns metros ou menos e, freqüentemente, o embasamento rochoso é aflorante. As rochas calcárias normalmente mais solúveis e até minerais de baixa estabilidade química, como os feldspatos, podem ser preservados. A água que sobe por fenômeno de capilaridade através de agregados de solos ressecados possuem alto pH e causa precipitação de carbonato de cálcio nos interstícios e nas gretas do solo e formam precipitados de crostas salinas. Os argilominerais representativos dessas regiões são esmectita, sepiolita e paligorsquita, que são predominantes.
Como exemplo real do fenômeno acima tem-se a Formação Marília do Grupo Bauru, que ocorre na Sub-bacia Bauru da Bacia do Paraná. Segundo pesquisas de fósseis de dinossauros contidos nesta formação, sabe-se que na época terminal do Período Cretáceo a temperatura média da Terra teria sido cerca de 10º centígrados superior à temperatura média atual (15º centígrados) e presume-se que a pluviosidade era correspondente a um semideserto. O solo formado era rico em quartzo e as areias e cascalhos teriam sido cimentados por carbonato de cálcio precipitado sob condições climáticas secas. Localmente, como na área de Uberaba no Triângulo Mineiro, teria ocorrido precipitação de calcário lacustre de alta pureza, que permitiu até a implantação de fábrica de cimento (Companhia de Cimento Portland Ponte Alta).
O atual Planalto Ocidental Paulista ocupa uma área correspondente a cerca de metade do Estado de São Paulo. Os solos da região foram originados das rochas do Grupo Bauru e, portanto, são essencialmente arenosos. Entretanto o ambiente pedogené- tico, quando se compara o Período Cretáceo com o último milhão de anos, foi bem diferente pois a temperatura diminuiu e a pluviosidade aumentou. Em conseqüência disso o solo é avermelhado escuro e arenoso e exibe pH inferior a 7 (ácido). De acordo com isso os argilominerais típicos de ambiente alcalino (sepiolita e paligorsquita) transformaram-se em mineral mais adequado ao ambiente ácido (caulinita). Considerando-se as distribuições desses solos segundo diferentes compartimentos geomorfológicos e as idades absolutas, obtidas por luminescência (termoluminescência e luminescência opticamente estimulada), variaram desde algumas dezenas de milhares de anos até 1 milhão de anos. Presume-se que as ocorrências de depósitos de solos eluviais são limitadas e, na maioria, representam depósitos de solos coluviais, resultantes de rastejo. Como se pode depreender também das características originais os solos arenosos vermelhos escuros são muito suscetíveis à erosão. Deste modo, tanto planejamentos agrícolas quanto de expansão de cidades exigem programações adequadas, pois sem isso poderão desencadear processos de erosão acelerada, que conduzirão os empreendimentos ao fracasso.
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