La formazione del suolo

Ordina le seguenti fasi della formazione di un suolo: comparsa di orizzonti differenziati, frammentazione della roccia madre, accumulo di resti organici in superficie e suolo maturo.

Spiega con parole tue che cos'è la roccia madre e che cosa le accade durante la formazione del suolo.

Sul fondo di una cava abbandonata è rimasta esposta la roccia madre calcarea completamente liscia e nuda. Per ripristinare l'ecosistema, una proposta prevede di piantare direttamente alberi e arbusti irrigati con fertilizzanti liquidi, assicurando che così il suolo si formerà molto più velocemente.

1. a) Giustifica perché questa proposta iniziale fallirà dal punto di vista della pedogenesi e quali limitazioni fisiche e nutrizionali subiranno quelle piante.
2. b) Progetta la sequenza biologica reale che dovrebbe avvenire sulla roccia: indica quali organismi pionieri devono colonizzarla per primi, come agiscono sulla roccia per alterarla e quali condizioni permetteranno infine l'insediamento delle piante vascolari.

Lo schema mostra il profilo di un suolo con i suoi orizzonti numerati da 1 a 5.

1. a) Nomina gli orizzonti indicati con i numeri 1 e 5.
2. b) Quale numero indica l'orizzonte in cui la materia organica si mescola con i minerali e dove vivono la maggior parte delle radici e dei lombrichi?
3. c) Quale numero corrisponde ai frammenti di roccia madre poco alterata?

Nomina gli orizzonti di un suolo maturo dall'alto verso il basso e cita una caratteristica di ciascuno.

Spiega la differenza tra l'orizzonte A e l'orizzonte B di un suolo: che cosa contiene ciascuno e quale processo prevale in essi (accumulo di materia organica o trasporto di sostanze da parte dell'acqua che si infiltra).

Definisci che cos'è l'humus e spiega perché è così importante per la fertilità del suolo.

Cita due organismi che vivono nel suolo e contribuiscono a formarlo, e spiega che cosa fa uno di essi.

Classifica questi materiali del suolo a seconda che provengano dalla roccia madre o dagli esseri viventi: sabbia, foglie cadute, argilla, resti di lombrichi, ghiaia e humus.

Un ortolano aggiunge compost (resti vegetali già decomposti) al suo orto. Spiega quale orizzonte del suolo migliora con questo apporto e perché aumenta la fertilità.

Formare un solo centimetro di suolo può richiedere vari secoli. Spiega perché il suolo è considerato una risorsa non rinnovabile a scala umana e cita un'attività che lo degrada.

Come influisce il clima sulla formazione del suolo? Confronta le differenze che ci si può aspettare tra il suolo di una zona umida e fredda e quello di una zona secca e calda per quanto riguarda lo spessore e la quantità di materia organica.

Il suolo di un versante è di solito più sottile di quello del fondovalle. Spiega quale processo ne è la causa e che cosa accade ai materiali che l'acqua trascina a valle lungo il versante.

Due suoli si sono sviluppati sulla stessa roccia madre (granito) e durante lo stesso periodo di tempo geologico su un versante montano, ma presentano profili molto diversi:

• Suolo 1 (versante alto con pendenza del 35 % esposto a venti secchi): appena 10 cm di spessore, senza orizzonte B e con scarsa materia organica.

• Suolo 2 (fondo di una depressione quasi pianeggiante e umida, protetto da un bosco caducifoglio): più di 90 cm di spessore, con orizzonte A ricco di humus e orizzonte B ben sviluppato.

Giustifica come l'interazione tra rilievo, clima locale ed esseri viventi ha provocato queste differenze così marcate tra i due suoli nonostante condividano roccia madre e tempo di formazione.

L'orizzonte B di molti suoli ha tonalità rossastre o giallastre. Metti in relazione questo colore con il trasporto di sostanze dall'orizzonte A da parte dell'acqua che si infiltra (dilavamento).

Nelle zone molto piovose l'acqua dilava il suolo e trascina i nutrienti negli strati profondi. Spiega perché le colture di quelle zone hanno bisogno di più concime e quale orizzonte risulta più colpito.

Dopo un incendio boschivo su un versante di pineta, il suolo ha perso tutta la lettiera (orizzonte O) e le alte temperature hanno trasformato la superficie dell'orizzonte A in uno strato di ceneri compattate e idrofobe (che respingono l'acqua).

1. a) Prevedi come influirà questa situazione sul rapporto tra infiltrazione e ruscellamento superficiale quando arriveranno le prime piogge torrenziali autunnali, e quale impatto avrà sugli orizzonti inferiori del suolo.
2. b) Progetta un piano d'intervento d'emergenza con due misure complementari (una fisica e una biologica) per frenare l'erosione immediata e favorire la ritenzione del suolo rimanente.

In un suolo agricolo ottimale, il volume si ripartisce approssimativamente in: 45 % di materia minerale (geosfera), 5 % di materia organica (biosfera), 25 % di acqua (idrosfera) e 25 % di aria (atmosfera).

Un agricoltore fa circolare macchinari molto pesanti sul terreno inzuppato e poi applica un'irrigazione per sommersione prolungata, provocando una grave compattazione del suolo.

1. a) Prevedi come varieranno le percentuali di aria e acqua nei pori del suolo dopo queste due azioni e che cosa accadrà al tasso di infiltrazione dell'acqua piovana.
2. b) Giustifica le conseguenze biologiche dirette di questa alterazione sulla respirazione cellulare delle radici e sui microrganismi aerobi che trasformano la materia organica in nutrienti minerali.

Si misura lo spessore dell'orizzonte A in tre luoghi vicini: un prato (25 cm), un bosco (15 cm) e un campo a coltivazione intensiva (6 cm). Interpreta i dati, mettili in relazione con l'apporto di materia organica e con la lavorazione del terreno, e proponi una misura per recuperare il suolo coltivato.

Due versanti vicini con la stessa roccia madre e la stessa pioggia hanno usi diversi: uno è coperto da bosco e nell'altro c'è un uliveto con il suolo nudo tra gli alberi. Confronta l'erosione e la formazione del suolo nei due versanti e giustifica le differenze.

In una zona agricola mediterranea, la pedogenesi genera in media 0,1 mm di suolo all'anno. Dopo un temporale autunnale su un campo arato e privo di copertura vegetale, si constata una perdita per erosione di 1,2 cm di spessore di suolo fertile in un solo pomeriggio.

1. a) Calcola quanti anni di formazione naturale del suolo sono andati persi durante quel temporale.
2. b) Giustifica, a partire da questo calcolo, perché il suolo deve essere considerato una risorsa non rinnovabile a scala umana e prevedi due conseguenze dirette di questa perdita per la produttività agricola e la ritenzione idrica nell'appezzamento.