Suelos Helados y Crioturbación: Criosoles o Gelisoles

Ya hablamos en un post anterior de los Permafrost, así como de los suelos que se desarrollan en la capa superficial de los mismos. Supongo que los profanos en la materia no se imaginan las innumerables formas que se pueden generar en las zonas polares y subsolares en donde el agua del suelo se congela. Muchas de ellas son sumamente hermosas, a pesar de no alcanzar por lo general relieves conspicuos. En cualquier caso, habría que diferenciar entre las que se generan en el suelo y las que afectan al conjunto del permafrost. En los suelos Helados, (Criosoles de la WRB o Gelisoles en la USDA Soil Taxonomy) tales morfologías se deben frecuentemente a la propia acción del hielo (crioturbación) o de los ciclos de hielo-deshielo que ocurren en la zona activa del permafrost. Recordemos que el último concepto hace referencia a los horizontes del suelo cuya agua helada se torna líquida en verano, al ascender las temperaturas. Sin embargo, en existen también ambientes en donde tal proceso no ocurre (ambientes perpetuamente helados).

Deshielo permafrost en verano. Fuente: Geography site (foto)

Hace ya tiempo que elaboramos dos post a cerca de la haploidización y sus repercusiones sobre los suelos y sus paisajes. Por lo general, conforme los suelos evolucionan, tienden a generar en su seno horizontes, proceso al que denominamos horizonación. Sin embargo, debido a causas físicas, físico-químicas o biológicas, puede ocurrir lo contrario. En otras palabras, existen dinámicas que tienden, ya sea a homogeneizar el perfil mezclando sus horizontes, o impidiendo que estos aparezcan. Entonces, los edafólogos hablamos de haploidización. Si el agente causante el hielo (mecanismo físico), lo etiquetamos como crioturbación. Dentro del taxón de los Criosoles los tipos de edafotaxa que sufran más acusadamente estas características se dicen que tienen rasgos túrbicos: remociones de materiales de arriba abajo y de bajo a arriba, involuciones o conturbaciones de los mismos (fronteras muy ondulantes entre los horizontes, si existen) con patrones de tipo remolino. La crioturbación también induce a que aparezcan intrusiones orgánicas dentro de una matriz mineral (secuestran carbono de los centímetros superficiales). Del mismo modo, el agua, al convertirse en hielo, puede alzar el suelo hasta algunos metros de altitud, sobre el relieve contiguo. Más aún, la acción de la crioturbación promueve a su vez la separación de su material conforme al tamaño de sus partículas (incluyendo cantos), induce la aparición de grietas y otros rasgos micro-topográficos (montículos de tierra y/o hielo, configuraciones poligonales, círculos piedras, etc.), en su superficie, o hasta un metro de profundidad, que es el objeto de estudio de la WRB.

Edafólogos analizando la capa activa de un permafrost. Fuente: Ice Histories (Foto)

Recordemos de nuevo como define y describe la WRB (2007-2008) a los Criosoles:

Criosoles

Los Criosoles comprenden suelos minerales formados en un ambiente de permafrost. Cuando hay agua presente, ésta ocurre principalmente en forma de hielo. Los procesos criogénicos son los procesos formadores de suelos dominantes. Los Criosoles se conocen ampliamente como suelos con permafrost. Otros nombres comunes para muchos Criosoles son: Gelisoles (Estados Unidos de Norteamérica), Cryozems (Federación Rusa), Suelos Criomórficos y suelos Polares de desierto.

Añadamos ahora  lo que la WRB 2006-2007 nos dice sobre los rasgos túrbicos:

Túrbico (tu): que tiene rasgos de crioturbación (material mezclado, horizontes del suelo rotos, involuciones, intrusiones orgánicas, levantamiento por helada, separación de material grueso del fino, grietas o terreno con patrones) en la superficie del suelo o por encima de un horizonte críico y dentro de 100 cm de la superficie del suelo.

Tipos de permafrost y su distribución geográfica en Alaska.

Como veis, se trata de las características que previamente hemos mencionado, aunque en el suelo se producen algunas más. En cualquier caso, es conveniente tener también en cuenta los tipos de paisaje de permafrost, por cuanto ellos ya indican la intensidad, frecuencia y duración y profundidad de las capas heladas, como se puede observar en el mapa adjunto de Alaska. Era lógico esperar, que conforme nos acercamos a los polos más continua es la capa de permafrost, mientras cuanto nos alejamos hacia el sur más se esparce en manchas cada ves menos compactas y adyacentes entre la matriz de los suelos no helados: Ya os comentamos en los post dedicados a ecología del paisaje que este tipo de patrones espaciales son fáciles de cuantificar y analizar. Desafortunadamente, no conocemos estudios en los que se aplicaran estas herramientas matemáticas. Algunas de ellas fueron explicadas en las en las tres siguientes contribuciones:

Ecología del Paisaje

Textura del paisaje y Fractales

Ecología del paisaje y Biogeografía: Islas Inmersas en Mares de Tierra

La monografía de la WRB de 1998 (FAO) nos dice lo siguiente sobre la identificación de campo de los Crisoles:

Identificación en el campo. Si hay presente humedad del suelo, los horizontes críicos muestran evidencia de segregación de hielo perenne y/o procesos criogénicos (material de suelo mezclado, ruptura de horizontes del suelo, involuciones (patrones tipo remolino en los horizontes del suelo), intrusiones orgánicas, levantamiento por helada, separación de material de suelo grueso del fino, grietas, rasgos de patrones de superficie tales como lomas de tierra, montículos de helada, círculos de piedra, redes y polígonos). Si el agua intersticial presente es insuficiente, los horizontes críicos son secos pero ocurren rasgos de contracción térmica, aunque más débilmente desarrollados que aquellos en horizontes críicos con mayor contenido de humedad.

Relaciones con algunos otros horizontes de diagnóstico. Los horizontes críicos pueden tener características de horizontes hístico, ándico o spódico, y pueden ocurrir asociados con horizontes sálico, cálcico, mólico, úmbrico u ócrico. En regiones áridas frías los horizontes yérmicos pueden encontrarse asociados con horizontes críicos.

Procesos criogénicos. Fuente: The U.S. Army Permafrost Tunnel

Como podéis observar, la morfogénesis de los micro-relieves helados es más intensa y pronunciada cuanto más agua atesora el suelo. Se trata de un hecho lógico, por cuanto si hay poco líquido, poco hielo podrá formarse. Todos sabéis que el agua gana mucho volumen al helarse y es justamente este proceso el que afecta, presionando a la matriz mineral, a la emergencia de las formas que caracterizan a estos suelos, tanto en la superficie como en su seno.  Es decir, hablamos de crioturbación.

Dinámica de las cuñas de hielo en un ciclo anual

También cabe mencionar que el tiempo que permanece el agua helada depende de otros factores como la vegetación o los procesos de adicción de nuevos materiales edáficos. Por ejemplo, si la cobertura vegetal aumenta frecuentemente da lugar a la incorporación de más materia orgánica a la superficie del suelo (a menudo en forma de turba). La densa vegetación, al reflejar los rayos del sol mejor que el material organo-mineral, ralentiza el calentamiento del suelo (incluso puede inhibirlo por completo), por lo que la capa helada permanece más tiempo o no se deshiela. Como corolario, podemos señalar que un sobrepastoreo de la tundra sobre Criosoles puede propiciar los encharcamientos estivales, afectando al propio pastoralismo por menguar la carga ganadera que puede soportar la zona afectada. Por otro lado, si existen insumos de materiales edáficos (como por ejemplo los depositados por el viento), también se altera el equilibrio térmico de los Criosoles,  propiciándose el ascenso de la capa permanentemente helada y una congelación de la parte basal del horizonte activo (que se deshiela).

Los procesos de hielo y deshielo tienen notables repercusiones sobre el mantenimiento de las infraestructuras y hogares, causando a menudo notables daños. Pero este ya será el motivo de un siguiente post.

Continuará…..

Juan José Ibáñez