Fondamenti di geologia - il suolo

Il suolo

Composizione, genesi e modificazione

Cosa si intende per suolo?

Per suolo si intende lo strato superficiale che ricopre la crosta terrestre, derivante dall'alterazione di un substrato roccioso, chiamato roccia madre, per azione chimica, fisica e biologica esercitata da tutti gli agenti superficiali e dagli organismi presenti in o su di esso.

Componenti del suolo

Il suolo è composto da:

• Una parte solida (componente organica e componente minerale) che occupa circa il 50% in volume.
• Una parte liquida, che occupa circa il 20-30% in volume.
• Una parte gassosa, che occupa il 20-30% in volume.

Componenti inorganici

Quelli maggiormente presenti sono O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K che costituiscono circa il 99% dei minerali del suolo. I minerali si suddividono in primari (es. metamorfici e sedimentari) e secondari (minerali amorfi come carbonati, solfati, ossidi ecc.). I primi sono generalmente più abbondanti dei secondi.

Componenti organici

La presenza di materia organica dipende dagli organismi che vivono sul suolo e dentro al suolo. È composta principalmente da C (44%), H (8%) e O (40%), la restante parte, circa l'8%, è costituita da N, P, e S.

Componente gassosa

L'aria presente nel suolo differisce molto da quella dell'atmosfera a causa dell'interazione degli organismi con il suolo. Infatti, presenta un'alta concentrazione di CO₂ ed una bassa concentrazione di O₂; la diversa composizione dipende oltre che dalle attività biologiche, anche dalla porosità del suolo.

Componente liquida

È costituita prevalentemente da acqua. Questa percola nel suolo dalla superficie, oppure può provenire da falde sotterranee, essa provvede al trasporto verticale sia delle componenti organiche che inorganiche e la sua attività e presenza dipende strettamente sia dalla componente gassosa, che dalla granulometria del suolo. L'acqua svolge un ruolo fondamentale sia per la degradazione fisica che per quella chimica del suolo.

Pedologia e chimica del suolo

La pedologia è la scienza che studia la composizione, la genesi e le modificazioni del suolo dovute sia ai fattori biotici che abiotici. La chimica del suolo è invece la disciplina che si occupa dello studio e caratterizzazione chimica e chimico-fisica del suolo.

Pedogenesi

La pedogenesi è l'insieme di processi fisici, chimici e biologici che portano alla formazione di un suolo, nel corso del tempo, a partire dal cosiddetto substrato pedogenetico, un materiale roccioso derivante da una prima alterazione della roccia madre (il materiale litologico originario).

• La semplice alterazione dei minerali delle rocce, anche se molto spinta, non è tuttavia sufficiente per la formazione di un suolo, dato che l'elemento discriminante tra questo e un semplice accumulo di sedimento non pedogenizzato è la presenza di sostanza organica mescolata alla componente minerale; è indispensabile, ai fini dello sviluppo di un suolo, l'azione di una componente biologica.

Le prime comunità viventi che si instaurano su un substrato inorganico sono formate da organismi semplici: licheni, muschi, colonie batteriche, che esercitano un duplice effetto: da una parte proseguono l'opera di alterazione chimica e fisica del substrato, dall'altra riforniscono il suolo "neonato" di un primo pool di sostanze organiche e ioni minerali che viene successivamente sfruttato per l'insediamento di organismi più complessi, come le piante.

L'intensità e la tipologia dei processi pedogenetici è determinata da:

• La roccia madre;
• La morfologia;
• Il clima dell'area;
• Gli organismi viventi (incluso l'uomo);
• Il trascorrere del tempo;

Tali componenti vengono chiamate fattori pedogenetici e, ad ogni istante, determinano le caratteristiche del suolo. Il primo stadio della pedogenesi è l'alterazione del materiale originario, che avviene sotto l'influenza dei diversi fattori fisici, chimici, e biologici.

I processi di pedogenesi si instaurano sul cosiddetto substrato pedogenetico.