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Intemperismo e Solos
Intemperismo – A Quebra de Rochas
Na superfície da Terra, as rochas são expostas aos efeitos do clima: a
alteração química e a decomposição mecânica da rocha, quando expostas
ao ar, à umidade e à matéria orgânica. O intemperismo é parte
integrante do ciclo das rochas que converte esta em regolito.
Resistência física
As rochas quebram em pontos
fracos quando são torcidas, espremidas ou esticadas por forças tectônicas. Tais
forças formam juntas. As rochas se
ajustam à remoção das rochas sobrepostas, expandindo-as para cima. A remoção do peso das rochas sobrepostas
libera tensão na rocha enterrada e faz com que as juntas se abram ligeiramente,
permitindo assim a entrada de água, ar e vida microscópica.
Crescimento de Cristal
A água que se move lentamente
através de rochas fraturadas contém íons, que podem precipitar da solução para
formar sais. A força exercida pelo
crescimento de cristais de sal pode ser muito grande e resultar em ruptura ou
desagregação de rochas.
Sempre que as temperaturas oscilam em torno do ponto de congelamento,
a água no solo congela e derrete periodicamente. À medida que a água
congela para formar gelo, seu volume aumenta em cerca de 9%. Esse
processo leva a um tipo muito eficaz de intemperismo físico, conhecido
como cobertura de gelo. – A cunhagem de geada provavelmente é a mais
eficaz em temperaturas de -5° a -15°C.
Aquecimento e
Arrefecimento Diários
Temperaturas de superfície de até
80°C foram medidas em rochas expostas no deserto. Variações diárias de temperatura superiores a
40° foram registradas nas superfícies das rochas, Apesar de vários testes
cuidadosos, ninguém ainda demonstrou que os ciclos diários de aquecimento e
resfriamento têm efeitos físicos visíveis nas rochas.
O fogo pode ser muito eficaz na
ruptura de rochas. – Como a rocha é um condutor de calor relativamente pobre,
apenas uma fina camada externa se expande e se rompe como um fragmento. Quando as plantas crescem, elas estendem suas
raízes para as fendas da rocha, onde seu crescimento pode forçar a rocha a se
separar.
Caminhos de
intemperismo químico
No intemperismo químico, as reações químicas transformam
rochas e minerais em novas combinações químicas. Existem quatro vias químicas diferentes pelas
quais o intemperismo químico ocorre: – Dissolução. – Hidrólise. – lixiviação. –
Oxidação.
Dissolução
O caminho de reação mais fácil de compreender é a
dissolução; isso significa que os produtos químicos nas rochas são dissolvidos
na água. Halita (NaCI) é um mineral que pode ser removido completamente de uma
rocha por dissolução.
Hidrólise
Qualquer reação envolvendo água
que leve à decomposição de um composto é uma reação de hidrólise. – O feldspato
de potássio, por exemplo, se decompõe no caulinita mineral argiloso. A hidrólise é um dos principais processos
envolvidos na decomposição química de rochas comuns.
Lixiviação
Lixiviação é a remoção contínua,
por solução aquosa, de matéria solúvel da rocha ou do regolito. As substâncias solúveis lixiviadas das rochas
durante o tempo estão presentes em todas as águas superficiais e subterrâneas.
– Às vezes, suas concentrações são altas o suficiente para dar à água um sabor
distinto.
Oxidação
Oxidação é um processo pelo qual um íon perde um elétron.
Diz-se que o estado de oxidação do íon aumenta.
Resistência Química
do Ferro
Um exemplo comum é a oxidação do ferro. Um átomo de ferro que cedeu dois elétrons
forma um íon ferroso (Fe2 +). Quando um íon ferroso é oxidado ainda mais,
liberando um terceiro elétron, o resultado é um íon férrico (Fe3 +).
A incorporação de água em uma estrutura mineral é chamada de hidratação. O hidróxido férrico logo se desidrata, o que
significa que perderá um pouco de água; nesse caso, formará goethita (FeO.OH).
Goetita pode desidratar ainda
mais para formar hematita (Fe2O3). A
intensidade das cores do hidróxido férrico, goethita e hematita, variando de
amarelo amarelado a vermelho acastanhado a vermelho tijolo, pode fornecer
pistas sobre quanto tempo decorreu desde o início do intemperismo e o grau ou
intensidade do intemperismo.
Reações combinadas
Quase todos os casos de intemperismo
químico envolvem mais de uma via de reação. A dissolução participa de praticamente todos
os processos químicos de intemperismo e geralmente é acompanhada de hidrólise e
lixiviação.
Calcita, se houver ácido
carbônico, dissolve-se rapidamente na água da chuva. Os efeitos desses processos são amplamente
vistos nas paisagens distintas – incluindo cavernas, cavernas e buracos –
afundados por rochas carbonáticas.
Efeitos do desgaste químico em minerais e rochas comuns
Quando um granito se decompõe,
ele o faz pelos efeitos combinados de dissolução, hidrólise e oxidação. O feldspato, a mica e os minerais
ferromagnesianos resistem aos minerais da argila e aos íons solúveis de Na1
+, K1 + e Mg2 +. Os grãos de quartzo, sendo relativamente
inativos quimicamente, permanecem essencialmente inalterados.
Quando o basalto se
desgasta, o feldspato plagioclásio e os minerais ferromagnesianos contêm
minerais argilosos e íons solúveis (Na1 +, Ca2 + e Mg2
+.). O ferro de minerais ferromagnesianos, juntamente com o ferro de
magnetita, forma goethita.
Quando o calcário, a rocha sedimentar mais comum que contém
carbonato de cálcio, é atacado por dissolução e hidrólise, é prontamente
dissolvido, deixando para trás apenas as impurezas quase insolúveis
(principalmente argila e quartzo) que estão sempre presentes em pequenas
quantidades na rocha. Minerais como
ouro, platina e diamante persistem durante o tempo.
Esfoliação e desgaste
esferoidal
Durante o tempo, conchas concêntricas de rocha podem lascar do lado
de fora de um afloramento ou rocha, um processo conhecido como
esfoliação. A esfoliação é causada por tensões diferenciais dentro de
uma rocha que resultam principalmente de intemperismo químico. O
desgaste esferoidal produz, por essa decomposição progressiva, rochas
arredondadas.
Área de superfície
A eficácia do intemperismo
químico aumenta à medida que a área de superfície exposta ao intemperismo
aumenta. A área da superfície aumenta
simplesmente da subdivisão de blocos grandes em blocos menores. O intemperismo químico leva, portanto, a um
aumento dramático na área da superfície.
Fatores que
influenciam o desgaste
Mineralogia
A resistência de um mineral de silicato ao desgaste é uma função de três coisas principais:
- A composição química do mineral.
- A extensão em que o silicato de tetraedro no mineral é polimerizado.
- A acidez das águas com as quais o mineral reage.
Composições químicas mais estáveis:
- Óxidos e hidróxidos férricos.
- Óxidos e hidróxidos de alumínio.
- Quartzo.
- Minerais de argila.
- Moscovita.
- Feldspato de potássio.
- Biotita.
- Feldspato de sódio (plagioclásio rica em albita).
- Anfibole.
Composições químicas menos estáveis:
- Piroxênio
- Feldspato de cálcio (plagioclase rica em anortita).
- Olivina
- Calcita
Tipo e estrutura da rocha
As diferenças na composição e estrutura das
unidades de rocha adjacentes podem levar a taxas contrastantes de intemperismo
e a paisagens que refletem esse intemperismo diferencial.
Ângulo de inclinação
Em uma encosta íngreme, produtos sólidos de
intemperismo se afastam rapidamente, expondo continuamente novos leitos de
rocha a ataques renovados. – Em declives suaves, os produtos de intemperismo
não são facilmente lavados e em locais podem se acumular a profundidades de 50
m ou mais.
Clima
A umidade e o calor promovem
reações químicas. z Portanto, o clima é mais intenso e geralmente se estende a
profundidades maiores em um clima quente e úmido do que em um frio e seco. z Em
terras tropicais úmidas, como a América Central e o Sudeste Asiático, efeitos
óbvios do intemperismo químico podem ser vistos a profundidades de 100 m ou
mais.
Rochas como calcário
e mármore são altamente suscetíveis a intempéries químicas em um clima úmido e
geralmente formam paisagens baixas e suaves. – Em um clima seco, no entanto, as
mesmas rochas formam falésias arrojadas porque, com pouca chuva e apenas
vegetação irregular, existe pouco ácido carbônico para dissolver minerais de
carbonato.
Animais escavadores
Grandes e pequenos animais escavadores trazem partículas de rocha
parcialmente deterioradas para a superfície terrestre. Embora os animais
escavadores não quebrem as rochas diretamente, a quantidade de rochas
desagregadas que eles movem ao longo de muitos milhões de anos deve ser
enorme.
Tempo
São necessários de cem a milhares de anos para que uma rocha
ígnea ou plutônica seja decomposta. Os processos de intemperismo são acelerados
aumentando a temperatura e a água disponível e diminuindo o tamanho das
partículas. A taxa de intemperismo tende
a diminuir com o tempo à medida que o perfil de intemperismo, ou uma casca de
intemperismo, aumenta.
Solo: Origem e
Classificação
Os solos são um dos recursos
naturais mais importantes. Os solos apoiam as plantas que são a fonte básica de
nosso alimento e fornecem alimento para animais domésticos. Os solos armazenam
matéria orgânica, influenciando assim a quantidade de carbono que é ciclado na
atmosfera como o dióxido de carbono, e também retêm poluentes.
Origem dos Solos
Os solos são produzidos por: – A decomposição física e
química de rochas sólidas por processos de intemperismo. – A matéria orgânica
derivada da decomposição de plantas e animais
Perfis do solo:
À medida que o solo se desenvolve
da superfície para baixo, forma-se uma sucessão identificável de zonas
climatéricas aproximadamente horizontais, chamadas horizontes do solo.
Os horizontes do solo constituem um perfil do
solo. O horizonte mais alto pode ser um acúmulo superficial de matéria orgânica
(horizonte O). Um horizonte A pode estar
sob um horizonte O ou estar diretamente abaixo da superfície. O horizonte A é escuro devido à presença de
húmus (resíduo decomposto de tecidos vegetais e animais, que é misturado com
matéria mineral).
– O horizonte B é enriquecido com argila e / ou hidróxidos de ferro e
alumínio produzidos pelo intemperismo de minerais no horizonte. – O
horizonte C é o horizonte mais profundo e consiste em rochas em vários
estágios de intemperismo.
Tipos de solo
Diferentes solos resultam da influência de seis fatores
formativos:
- Clima
- Cobertura vegetal
- Organismos do solo
- Composição do material pai
- Topografia
- Tempo
Solos polares
Os solos polares geralmente são secos e carecem de
horizontes bem desenvolvidos. – Eles são classificados como entisóis. – Em
ambientes mais úmidos de alta latitude, a vegetação de tundra semelhante a um
tapete cobre o solo constantemente congelado: eles formam solos alagados e
ricos em matéria orgânica, chamados histossolos. – Em locais bem drenados, os
solos desenvolvem horizontes A e B reconhecíveis, chamados inceptisóis.
Solos de latitude
temperada
Solos de latitude temperada: Alfissolos,
característicos de florestas decíduas, possuem um horizonte B argiloso abaixo. Espodossolos ácidos desenvolvem-se em
florestas sempre frescas e úmidas. – Os prados e pradarias geralmente
desenvolvem mollisols com horizontes A espessos, de cor escura e ricos em
orgânicos. Solos formados em climas subtropicais úmidos, geralmente exibindo um
horizonte B fortemente intemperizado, são chamados de ultissolos.
Solos do deserto
Em climas secos, onde a falta de umidade reduz a lixiviação,
os carbonatos se acumulam no perfil durante o desenvolvimento de aridosóis. Em
várias regiões áridas do sudoeste dos Estados Unidos, os carbonatos construíram
dessa maneira uma camada sólida e quase impermeável de carbonato de cálcio esbranquiçado,
conhecido como caliche.
Solos Tropicais
Em climas tropicais, os solos são oxidados em latossolos. Já os
Vertissolos contêm uma alta proporção de argila. Em regiões tropicais
onde o clima é muito úmido e quente, o produto do clima profundo é
chamado laterita.
Taxa de Formação do
Solo
No sul do Alasca, as geleiras em
retirada deixam material parental não intocado. Apesar do clima frio, dentro de alguns anos um
horizonte A se desenvolve na paisagem recém-exposta e revegetada. À medida que
a cobertura vegetal se torna mais densa, os ácidos carbônico e orgânico
acidificam o solo e a lixiviação se torna mais eficaz.
Após cerca de 50 anos, um horizonte B aparece
e a espessura combinada dos horizontes A e B atinge cerca de 10 cm. – Nos
próximos 150 anos, uma floresta madura se desenvolve na paisagem e o O Horizonte
continua a engrossar (mas os horizontes A e B não aumentam em espessura).
Paleossolos
Os solos enterrados que se
tornaram parte do registro estratigráfico são chamados de paleossolos.
Erosão do solo
Pode levar muito tempo para produzir um solo bem desenvolvido, mas a
destruição do solo pode ocorrer rapidamente. As taxas de erosão são
determinadas por: – Topografia. – Clima. – Cobertura vegetal. –
Atividade humana.
Referências Bibiográficas
EMBRAPA. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Editores
Humberto Gonçalves dos Santos et al. Rio de Janeiro: Embrapa Solos,
2006.
LEPSCH, I.F. Formação e Conservação dos Solos. São Paulo: Oficina de Textos, 2002. 178p.
TOLEDO, M.C.M.; OLIVEIRA, S.M.B. de; MELFI, A.J. Cap 8 p.128-239 Da
rocha ao Solo – Intemperismo e pedogênese. In: TEIXEIRA, W.; FAIRCHILD,
T.R.; TOLEDO, M.C.M.; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo:
IBEP Editora Nacional-Conrad, 2009. 620p
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