PARTE 5

ORIENTACIONES PARA EL DESARROLLO REGIONAL

CAPÍTULO 12

HETEROGENEIDAD EDÁFICA DE LA ZONA DE IQUITOS: ORIGEN Y COMPRENSION DE SUS PROPIEDADES

Ari Linna, Georg Irion, Sjef Kauffman, Frank Wesselingh y Risto Kalliola

RESUMEN

Las razones detrás de la heterogeneidad de los suelos y la vegetación en la zona de Iqui-tos se puede entender mucho mejor, al combinar la información de diferentes disciplinas científicas. La composición mineralógica, la textura y las estructuras primarias del mate-rial original así como los procesos locales formadores de suelos, determinan las propie-dades edáficas que afectan la distribución y la diversidad de las plantas. Por presentar varios procesos y formaciones geológicas diferentes, la zona de Iquitos alberga suelos con una variedad de potenciales edáficos, y su distribución general puede ser inferida, ba-sándose en un estudio geológico y pedológico apropiado. Las unidades geológicas ex-puestas en la zona de Iquitos pueden ser divididas en dos grupos: (1) formaciones del Mioceno con origen en zonas lacustres y perimarinas y (2) depósitos fluviales arenosos del Mioceno Tardío - Cuaternario. La mineralogía de arcillas de las diferentes formacio-nes muestra una extrema variación, desde las arcillas ricas en esmectita en la Formación Pebas hasta las arcillas caoliníticas. La mineralogía de las arcillas, junto con la evolución de la meteorización en ellas, determinan las condiciones edáficas actuales. Los suelos de-sarrollados sobre los depósitos de la Formación Pebas pueden ser en general comparati-vamente fértiles, mientras que los suelos desarrollados en capas más recientes arenosas tienden a ser extremadamente pobres en nutrientes. Se discute acerca de la génesis de esta variación.

INTRODUCCIÓN

El área de Iquitos alberga una gran variedad de tipos diferentes de suelos, los cua-les fueron desarrollados en depósitos sedimentarios. La meteorización, que actuó sobre estas unidades geológicas, es notable especialmente cerca a la superficie.

En: Kalliola, R. & Flores Paitán, S. (eds.) 1998. Geoecología y desarrollo Amazónico: estudio integrado en la zona de Iquitos, Perú. Annales Universitatis Turkuensis Ser A 11114:461-480.

dónde las influencias de la atmósfera y del agua subterránea (lixiviación) son más intensas. Así la formación de cualquier unidad de suelo, y comprensión de sus propiedades, depende de las propiedades del sedimento original y su evolución en procesos post-depositacionales.

La distribución de los suelos y sus características edáficas tienen inmensas implicaciones para el crecimiento de las plantas. Algunas especies de plantas son generes, presentándose en un amplio rango de hábitats. Otras especies están restringidas solamente a ciertas condiciones edáficas, y las variaciones originadas por diferencias en las propiedades de los suelos pueden ser "óptimas", "tolerables", "perturbadoras" o "insoportables". Por ejemplo, se ha demostrado que varias especies de plantas son sensitivas a la presencia de aluminio disuelto, otras requieren concentraciones altas de calcio extractable, y otras requieren una textura de suelos bastante específica. El control edáfico sobre la distribución de las especies de plantas, tanto a las especies de plantas naturales como a las especies de plantas agrícolas, y como resultado el entendimiento de la heterogeneidad edáfica es importante para la evaluación de la diversidad y para las investigaciones del uso de la tierra.

El presente capítulo estudia los suelos de la región de Iquitos de una manera concisa, con el propósito de resaltar el entendimiento multidisciplinario de las propiedades de las localidades edáficas. Podría ser confuso para un observador con poca experiencia, el darse cuenta que los estudios de suelos pueden incluir observaciones y mediciones variadas dependiendo del método científico empleado. Sean las metodologías del geólogo, pedólogo, botánico o del agrónomo, aquella que proporcione el conocimiento más útil dependerá de las necesidades de la información en una situación dada. Frecuentemente, es necesario emplear los puntos de vista de diferentes disciplinas en un estudio individual, especialmente en estudios que serán la base para el planeamiento del uso de la tierra.

Las siguientes descripciones están estrechamente ligadas con los otros capítulos de este libro, especialmente con los de Geología (Capítulo 4), Suelos (Capítulos 5 y 6) y Botánica (Capítulo 7). Se recomienda al lector que consulte aquellas fuentes para mayores detalles acerca de estas diferentes disciplinas.

PRINCIPIOS BÁSICOS

ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS EN LA ZONA DE IQUITOS

La estratigrafía y las estructuras de sedimentación original determinan mucho de las propiedades de los suelos en Iquitos. Estas características pueden ser observado en los perfiles verticales del suelo, por ejemplo en afloramientos en los márgenes de ríos, y como variación espacial en el tipo de los suelos superficiales entre lugares diferentes (Figura 12.1, ver también Figura 4.35 del Capítulo 4).

La unidad sedimentaria más antigua que aflora en la región de Iquitos es la Formación Pebas (Figura 12.2). Por ser expuesta a condiciones del suelo superficial relativamente poco tiempo, en escala geológica, estos sedimentos de textura fina 462 Linna et al: Heterogeneidad edáfica de la zona de Iquítos: origen y comprensión de sus propiedades pueden mantener características poco alteradas. La Formación Pebas consiste principalmente de arcillas esmectíticos, frecuentemente con conchas fosilizadas, arenas de grano fino inmaduras, (poca meteorizadas) y horizontes de lignito negruzco ge-nerados a partir de restos de plantas fosilizadas. En los depósitos de la Formación Pebas también se pueden encontrar concreciones de carbonatos, cristales de yeso y/o pirita.

La Formación Pebas está presente en todas partes del área de estudio. En algu-nos márgenes de ríos se encuentra afloramientos que presentan claramente su es-tructura original. En la mayoría de localidades, está cubierta por formaciones sedimentarias más jóvenes de origen fluvial (Figura 12.1, ver también Figura 5.1 en el Capítulo 5). Estos depósitos sobreyacentes son algo arenosos y aparecen frecuentemente como ciclos granodecrecientes hacia arriba (ver el Capítulo 4). Así, las unidades fluviales pueden ser cubiertas por una capa superior arcillosa, sobreyaciendo abruptamente material arenoso o limoso, depositados por las aguas de inundación. Por ejemplo los afloramientos en las terrazas Pleistocenicos en la ribera sur del río Nanay muestran un cambio abrupto entre las capas de arena abajo y las de arcilla encima, representando, respectivamente, depositación antigua aluvial en el complejo de orillales y en la Ranura de desborde (ver la Figura 6.2 en el Capítulo 6).

Figura 12.1. Estratigrafía generalizada de la región de Iquitos en una vista oblicua desde la confluencia (al fondo) de los ríos Marañón y Ucayali hacia Iquitos (en el tope), con un perfil mostrando algunas de las principales unidades geológicas en el primer plano. 1=Formación Pebas; 2=Unidad B; 3=Unidad Q 4=Unidad las arenitas de Iquitos; 5=terrazas fluviales; 6 y 7=planicie de inundación y llanura meándrica, 8=cauce del río. (ver también Fig. 4.35)

Figura 12.2. Estratificación depositacional en el afloramiento cerca al km 40,5 en la carretera Iquitos-Nauta. En la parte inferior los depósitos de la Formación Pebas están expuestos, cubiertos por depósitos de la Unidad B. Aproximadamente un metro sobre la superficie de la carretera se observa un horizonte oscuro enriquecido en lignito. (Foto: Linna)

El examen de los ambientes de depositación moderno podría ayudar a identificar e interpretar los ciclos fluviales antiguos que ahora se encuentran en tierra firme (Figura 12.3). Las formaciones arenosas de las barras meándricas están formadas en los canales fluviales y están caracterizados por la estratificación sesgada (Figura 12.3A). Este rasgo característico puede ser bien preservado en los sedimentos aluviales antiguos (Figura 12.313). En algunos afloramientos a lo largo de la carretera Iquitos-Nauta, estas estructuras pueden ser reconocidas, indicando el origen fluvial de las unidades geológicas que representan.

LAS CAPAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS

Los sedimentos en las diferentes estructuras geológicas fueron depositados originalmente en ambientes lacustrinos poco profundos con influencia marina periódica, en ambientes estuarinos o en llanuras de inundación fluvial. En relación con el levantamiento de la Cordillera de los Andes, el área de Iquitos ha dispuesto un levantamiento bastante lento desde hace unos ocho millones de años. Esto ha ocasio nado que sedimentos de antiguas estructuras depositacionales, edades y orígenes (de diferentes formaciones geológicas) quedaron expuestos a la lixiviación y meteorización en condiciones de suelo superficial. Para ser capaces de entender las condiciones del suelo en un sistema tan variado como éste, se debe tomar en consideración tanto a la naturaleza del material original de diferentes formaciones geológicas como a los procesos formadores de los suelos. La meteorización química y otros 464 Linna et al: Heterogeneidad edáfica de la zona de Iquitos: origen y comprensión de sus propiedades procesos formadores de suelos son más pronunciados cerca a la superficie y decrecen con la profundidad.

Figura 12.3. Estratificación sesgada, evidencia de influencia fluvial, en depósitos modernos y antiguos. A. Sedimentos recientes del río Amazonas. B. Sedimentos de la Unidad C en un afloramiento cerca de Nauta. (Fotos: Linna)

Por ejemplo, en algunos lugares en los alrededores de Iquitos los suelos arenosos cubren las capas de arcillas. Esta situación podría ser el resultado de una variedad de procesos, por ejemplo (1) reflejar a los depósitos fluviales sobreyaciendo a los depósitos de la Formación Pebas, o (2) resultar a partir de los depósitos de las barras meándricas de un ciclo fluvial sobreyaciendo depósitos de inundación de un ciclo fluvial previo, o (3) a partir de la acumulación de minerales de arcillas secundarios en un horizonte B iluvial. Para la última alternativa, es necesario entender algo de la formación de las capas secundarias.

El hacer una comparación con la vida humana podría ser de gran ayuda. Un niño recién nacido presenta información genética heredada de sus padres, pero un gran número de otros factores contribuirán también en las etapas posteriores de la vida desde el envejecimiento psicológico hasta nuestros únicos destinos en la vida. Análogamente a este desarrollo, los suelos que representan diferentes materiales originales (génesis geológica) tienden a desarrollarse en forma diferente. Las propiedades inherentes son muy importantes en las primeras etapas del desarrollo del suelo, pero con el tiempo los procesos externos cambiarán el "cuerpo del suelo", los procesos que llaman meteorización y lixiviación. Gradualmente, la marca original será menos importante y las propiedades del suelo desarrolladas in situ serán las dominantes. En los suelos profundamente meteorizados las capas sedimentarias primarias pueden no ser visibles o pueden ser difíciles de distinguir de los horizontes posteriormente formados en los suelos.

Bajo el clima húmedo y cálido de la Amazonía, los procesos que inducen a este tipo de cambios son especialmente rápidos. En particular, la meteorización química, la lixiviación y el transporte de materiales en el agua de los suelos (eluviación e iluviación) y el balance de oxidación y reducción causan la formación de una estratificación secundaria en los suelos, especialmente en la capa superior (Figura 12.4).

Los nuevos horizontes tienden a formarse perpendicular a la dirección de los flujos de las aguas de los suelos, siendo comúnmente horizontales (Figura 12.5A), y en las pendientes de las colinas, inclinados. La fijación de las raíces y la bioturbación de los animales puede resultar en una homogeneización e incluso llegan a enmascarar las capas del suelo (Figura 12.513). Un perfil típico del suelo en nuestra área de estudio presenta hacia el tope una capa delgada parda de restos orgánicos sobreyaciendo un suelo mineral que a su vez sobreyacen unas capas de suelo mineral con coloraciones más brillantes.

Figura 12.4. Ejemplos de la formación de suelos. A, B y C. Esquema del desarrollo de los horizontes de suelos en un material parental originalmente homogéneo. D. Material orgánico en las muestras de suelos diferentes profundidades en Tarapoto (Formación Pebas). E. El contenido de arcilla acción menos de 2 mm) en las mismas muestras de suelos. Símbolos: AO=capa orgánica; Al=mezcla de material orgánico y partículas minerales; E=zona de eluviación; B=zona de iluviación; C=material parental no alterado.

Los procesos formadores de suelo in situ son complejos y dinámicos y poseen varios detalles en conexión con las condiciones locales (ver el Capítulo 5). Por ejemplo, las capas arcillosas y horizontes espódicos en el suelo podrían limitar lixiviación en las partes superiores de un suelo y al mismo tiempo proteger las capas infrayacentes de la meteorización química. En ciertos casos la acumulación de arcillas como presentado en la Figura 12.4. puede ser difíciles de distinguir de depósitos originalmente arcillosos. En Nauta, los depósitos arenosos de mareas y los depósitos fluviales de las Unidades B y C (ver la Figura 12.1) contienen frecuentemente capas enriquecidas en arcilla hacia el tope. En base a los análisis de mineralogía de arcillas, esta estratificación se interpreta como el resultado de la meteorización de las arenas más superiores.

Figura 12.5. Perfiles de suelos diferentes en la región de Iquitos. A. Suelo limo arcilloso de coloración rojiza sin estratificación claramente visible. B. Capas de suelos sorprendentemente claros en un suelo de arenas blancas fuertemente lixiviada cerca a Peñanegra. (Fotos: Kalliola)

GEOLOGÍA COMO BASE DE LA HETEROGENEIDAD EDÁFICA

Las minerales originales de los sedimentos, o partículas de la roca parental, pueden ser encontrados especialmente en la fracción arena del suelo. Estos minerales están rara vez en equilibrio con su ambiente aledaño porque sus minerales fueron originalmente cristalizados en condiciones diferentes (temperatura y presiones altas). A través del proceso de meteorización, los constituyentes inestables de la roca parental se transforman gradualmente a minerales secundarios más estables. Estos minerales de arcilla secundaria, formados durante las reacciones de la meteorización química, podrían alcanzar un equilibrio con su entorno.

Los minerales originales se metaforizan en cierto orden, el cual es opuesto al orden original de la cristalización del magma fundido (Figura 12.6). La estabilidad variada de los diversos minerales (es decir, su resistencia a la meteorización), hace posible el estimar el nivel relativo de la alteración de suelos. Este fenómeno caracteriza perfiles verticales del suelo (normalmente el suelo superior está los más alterado), y asimismo el nivel de alteración también varía geográficamente.

Figura 12.6. Series de la estabilidad de los minerales formadores de rocas más comunes (Goldich 1938). Se muestra el avance intensivo de la meteorización para dos tipos diferentes de roca parental (máfica o felcica) que generan litologías de cuarzo residual. El olivino y el feldespato cálcico (plagioclasa) son los minerales menos resistentes a la meteorización, y el cuarzo es el más resistente.

Existen tres fuentes sedimentarias principales para los depósitos del Cenozoico en la Amazonía Occidental, dos de las cuales tienen origen en los Andes:

u Fuente I: Áreas de los Escudos. Hoorn (1995) describe arenitas cuarzosas pobres en nutrientes procedentes de la Amazonía colombiana (Unidad las Arenas de Mariname, Unidad las Arenas de Apoporis). Estas unidades contienen depósitos fluviales que drenaron el Escudo de Guyana hacia el Este durante el Eo-Mioceno. Este tipo de depósitos se desliza por debajo de la Formación Pebas en el área oriental de Iquitos. Se desconoce el límite occidental de la distribución de estas arenas. En la región de Iquitos, éstas obviamente no están presentes.

u Fuente II: Complejo del lago Pebas. Durante grandes períodos del Mioceno (hace 6 a 23 millones de años), la Amazonía Occidental estaba cubierta por un enorme complejo dinámico de lagos y pantanos, con incursiones marinas ocasionales (ver el Capítulo 4). En el área de Iquitos unos 300-400 metros de sedimentos fueron depositados durante este tiempo. Los sedimentos de la Formación Pebas, infrayacen o están expuestas en todos partes de la superficie de tierra firme en el ámbito de estudio. Estos sedimentos muestran un rango de variación composicional; en particular las arcillas (típicamente ricas en esmectita), están comparativamente enriquecidas en nutrientes.

u Fuente III: Los Andes. Desde el Neo-Mioceno. las unidades fluviales fueron depositadas en el área de Iquitos, principalmente en ríos que drenan los Andes, o que drenan las áreas bajas cubiertas por sedimentos andinos. La meteorización post-depositacional, de los depósitos bien drenados, ricos en arenas feldespáticas, resultaron en la formación de arcillas caoliníticas. En algunos partes, el reciclaje a través de sucesivos procesos de meteorización, erosión y redepositación por los ríos de las zonas bajas, ha resultado en concentraciones locales de cuarzo residual (Unidad las arenitas de Iquitos, unas terrazas).

Las cantidades relativas de feldespatos, cuarzo y fragmentos líticos en la fracción 63-500 mícrones de suelos pueden ser estudiados con el microscopio, para entender mejor su origen y evolución geológica. Por ejemplo, las áreas del Escudo del Precambriano están caracterizadas por las rocas plutónicas, principalmente granitos, las cuales son de grano grueso y relativamente enriquecida en feldespatos. En un diagrama FQL (Figura 12.7), muestras de estos sedimentos están ubicados lejos del vértice correspondiente a las fracciones líticas (la fracción de arena de grano fino no incluye las partículas de roca plutónica completas). Por otro lado, las arenas que se originan como productos de la erosión de jóvenes, tal como los Andes, contienen una litología variada y, por lo en el diagrama ocupan un sector cercano al vértice de las fracciones líticas corno resultado de su meteorización principalmente física. Los sedimentos muy meteorizados, por su parte, ocupan un sector cercano al cuarzo residual (comparar con la Figura 12.7).

Figura 12.7. Ordenamiento de las muestras de suelos en un diagrama FQL (F=feldespatos Q=cuarzo y L=fracciones líticas). A. Tendencias en los procesos de meteorización en diferentes ambientes sedimentarios según Kroonenberg et al. 1990.

a=meteorización, quí mica; b=meteorización física; c=meteorizacíón generalizada; i=sedimentos reciclados debido a un levantamiento orogénico; 2=sedimentos de áreas magmátícamente, activas; 3=sedimentos de las áreas de escudos (Dickson & Suczec 1 "7,), 13.

Valores típicos para los actuales ríos amazónicos, I=drenando áreas volcánicas activas (Napo, Pastaba); II=ríos de las zonas llanas con un reciclaje extensivo (Nanay y sus afluentes), III=ríos con áreas de captación de tipo mixto (Marañón, Ucayali). C, Muestras de arenas paleo- depositacionales. Triángulo=arenas de la Formación Pebas, círculo con raster=arenas, de la Unidad C, círculo=arenas de terrazas (Mishana, Momón, Manití), cuadrado= arenas blancas de Iquitos.

En arenas transportadas por los ríos, la composición de minerales varía según su origen geológico, Por ejemplo las arenas depositadas por el río Amazonas presentan una mezcla de sedirinentos provenientes de los Andes y ellos erosionados dentro del llano Amazónico, muchas veces enriquecidos por cuarzo. De igual manera por el río Tigre, cerca de su confluencia con Marañón, las arenas estudiadas presentan tanto material volcanoclástico, proveniente del abanico de Pastaza (ver Räsänen 1993), como los que representan meteorización dentro del llano Amazónico. En cuanto a las muestras estudiadas de tierra firme, las arenas de Formación Pebas son algo semejantes a las de río Amazonas. Las unidades sobreyacentes a la Formación Pebas, la Unidad C, y la Unidad las arenitas de Iquitos, son más maduras (es decir, que contienen mayores cantidades de cuarzo en el mismo orden). La Unidad las arenitas de Iquitos está casi enteramente compuesta por arenas cuarzosas.

Para dar un ejemplo de los cambios que pueden ser producidos durante el reciclaje fluvial de los sedimentos, se llevó a cabo un experimento simple de laboratorio. En una muestra de suelo original del km 13,6 a lo largo de la carretera Nauta-Iquitos, cerca del 70 % de los granos de arena fueron identificados como cuarzo. Cuándo esta muestra fue tratada con dispersión ultrasónica y después tamizada con agua, el contenido de cuarzo se incrementó hasta cerca de un 95 %. Este ejemplo ilustra cómo los suelos meteorizados pueden llevar a la formación de depósitos de cuarzo residual, por medio del transporte fluvial y el sorteamiento granulométrico de los sedimentos en los barros de depositación. El incremento relativo del cuarzo en la fracción arena resulta cuándo los otros minerales meteorizados tienden a romperse en fracciones más pequeñas. El mismo tipo de enriquecimiento de cuarzo, en pequeña escala, puede ser observado en algunas quebradas y fracturas a lo largo de las márgenes de la carretera cercana a Nauta.

En condiciones de arena blanca cuarzítica, la disponibilidad de nutrientes para las plantas es muy baja, y el crecimiento de las plantas se basa principalmente en la removilización rápida de nutrientes de la hojarasca. Al contrario, los sedimentos que todavía contienen minerales meteorizables, presentan una potencialidad como fuente de nutrientes a través del proceso de meteorización de los mismos. El grado de contribución a la fertilidad de los suelos dependerá, entre otros, de la cantidad y calidad de estos minerales.

DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES

APTITUD EDÁFICA

Una gran parte de la aptitud edáfica de un suelo para el desarrollo de las plantas, se determina, tanto por su capacidad de almacenamiento de nutrientes como por su potencial de liberación de los elementos nutritivos. Ambas características son dependientes del cantidad de material orgánico y del tipo de mineralogía de arcillas. Las arenas inmaduras (poco meteorizados) podrían contribuir a la fertilidad de los suelos, pero su baja disponibilidad hace que su importancia sea subordinada en el área de estudio, especialmente fuera de la planicie de inundación del río Amazonas.

Ciertos minerales de arcilla pueden almacenar cantidades relativamente grandes de nutrientes y en virtud a su pequeña granulometría y a la estructura plana de las partículas de arcilla, la superficie total disponible para el intercambio de cationes es comparativamente grande (Figura 12.8). Esto permite que los iones H+ de las aguas 470 de percolación faciliten el acceso para que los cationes sean liberados desde la superficie de las partículas de arcilla.

Figura 12.8. Granulometría y área superficial. Al dividir un cubo en 27 cubos de las mismas dimensiones se triplica el área superficial total de un sedimento. Asimismo, el área superficial efectiva de un grano de arena meteorizándose a partículas de arcillas se incrementará. El intercambio de nutrientes se lleva a cabo en la superficie de la partícula.

Sin embargo, es importante precisar, que la mineralogía de las arcillas es la que determina su contribución a la fertilidad de los suelos, siendo las esmectitas mejores para las plantas que los minerales químicamente más inertes como Caolinita y Al-Clorita. También las sustancias húmicas en el suelo influencian varios procesos de intercambio de nutrientes, y además afectan el pH de las aguas terrestres, Por su parte, el pH afecta otros factores, tales como la abundancia de aluminio intercambiable, tóxico para muchas plantas, que librado en condiciones ácidas (pH menor de 5).

La capacidad de intercambio de cationes se puede determinar por analizar la fracción de arcilla « 2 mm) en muestras de suelo. Por ejemplo la suma de cationes Ca2+ Mg2+, Na+ y K+ (CMNK) por el método XRF (X-ray fluorescense, ver el capítulo 4) puede ser utilizado para estos fines (tabla 12.1, figura 12.9). En los suelos desarrollados en los estratos de la Formación Pebas y la Unidad B, las reservas potenciales de nutrientes sitúan entre las de la muestra de los Andes y la terraza del Pleistoceno, La fertilidad potencial de los suelos desarrollados en los estratos de la Unidad C es comparable con aquellos de la terraza de la Amazonía Central, lo cual también se hace evidente para las muestras de la terraza del río Momón. Los suelos de la Unidad las arenitas de Iquitos son los más pobres en nutrientes aunque son más altos que aquello reportado por Irion (1976) en el Escudo de Guyana.

CONTRIBUCIÓN DE LOS MINERALES DE ARCILLA

Las arcillas en un suelo pueden ser constituyentes originales de la roca parental, son resultado de los procesos de meteorización in situ. La meteorización tropical puede generar dos secuencias básicas de meteorización (Irion 1984), produciendo una mineralogía de arcillas del tipo caolinítico o esmectítico.

La formación de esmectita tiene lugar en localidades pobremente drenadas, tales como las planicies de inundación, con una captación de partículas de sedimentos inmaduros. Las arcillas esmectíticas de la Formación Pebas se han depositado originalmente por ríos que drenaron al lago Pebas: las condiciones predominantemente lacustrinas no permitieron formación de esmectita in situ. La esmectita puede ha formado durante la época de Mioceno medio, en planicies que circundaban el Lago Pebas.

Tabla 12.1. La suma de Ca2+, Mg2+, Na+ y K+ (CMNK) en fracción menor que 2 mm en muestras de unidades geológicas diferentes en el área de Iquitos, comparados con valores reportados por Irion (1976) para muestras de los Andes (51900 mg kg-1 ), una terraza brasileña del Pleistoceno (23 390 mg kg-1) y el Escudo de Guyana (2280 mg kg-1). Na-Iq e Iq-Na corresponden a la carretera entre Iquitos y Nauta.

Usualmente, la caolinita se forma en suelos bien drenados a partir de la meteorización de los feldespatos. La caolinita también se puede formar como el resultado de la meteorización de suelos esmectíticos que adquirieron un buen drenaje, por ejemplo después de un levantamiento orogénico.

Dos suelos que no pueden distinguirse en el campo podrían presentar una mineralogía de arcillas completamente diferente (por ejemplo: una mineralogía esmectítica o caolinítica), causando fuertes implicaciones en sus rasgos edáficos. Por lo tanto, el análisis de la mineralogía de arcillas (ver el Capítulo 4) de las muestras tomadas en el campo son de suma importancia para el entendimiento de las propiedades edáficas de los suelos.

Figura 12.9. Ejemplos de diferencias en propiedades de suelos según su origen geológico, basándose en los análisis XRF de la fracción arcillas «2 mm). A. Relación Si/Al contra contenido de K (K20, en mg kg-1), con círculos indicando muestras analizadas del mismo perfil y las cifras indican profundidades del muestreo en centímetros. B. Relación Si /Al contra contenido Ti (mg kg-1). Las letras a-d indican las unidades geológicas y los números I-VI corresponden a los ensambles de minerales de arcillas: a=Formación Pebas (I), b=Unidad B (I, II, III) c=Unidad C (II, III,

En el área de estudio se observaron seis ensambles mineralógicos de arcillas (en orden de madurez ascendente, desde I a VI):

I  Suelo con esmectita predominante (Formación Pebas, unos suelos de la Unidad B)

II Suelo con illita y caolinita (Unidad B, Unidad C) 200 100 5 ~ 20

III Suelo caolinítico con algo de clorita alumínica como resultado de meteorización de la illita (Unidad B, Unidad C, Terrazas)

IV Suelos con clorita alumínica (vermiculita) y caolinita (depósitos de terrazas)

V Suelo caolinítico (Unidad las arenitas de Iquitos)

VI Suelo arenoso con gibsita, caolinita y sílice amorfa (Unidad las arenitas de Iquitos)

Los ensambles mineralógicos de las* arcillas están claramente relacionados a los tipos de material original. Paralelamente a la serie de meteorización de arenas, la mineralogía de arcillas varía, en el ámbito de estudio, reflejando los edades relativas de las diferentes formaciones geológicas (Figura 12.9). Además las tierras superficiales tienden a presentar cambios que indican la influencia de la meteorización y lixiviación. A continuación presentamos unas series típicas con grupos de minerales de arcilla en los suelos desarrollados en diferentes formaciones geológicas (las flechas indican desarrollo de una composición original de minerales de arcilla a la composición secundaria en condiciones de suelo superficial):

FERTILIDAD DE LAS LOCALIDADES DE LOS ESTUDIOS BOTÁNICOS

Durante las extensas investigaciones botánicas en el área (Capítulo 10), se colectaron y analizaron grandes series de muestras de suelos. Estas muestras proporcionan un registro único para la evaluación de la distribución de la variación edáfica de los suelos, y por lo tanto se las analiza brevemente más adelante. Las muestras fueron tomadas de las profundidades 0,1 y 1 metro de suelo y se analizaron entre 4 y 12 muestras de cada localidad (Tabla 12.2).

En este ejemplo, la fertilidad actual se ha determinado utilizando la suma "S" de cationes Ca2+, Mg2+, Na+ y K+ extractables con acetato de amonio (ver el Capítulo 4). Tal como se muestra en la Figura 12.10, el contenido de fracciones de arcilla y limo en los suelos superficiales no reflejan bien la disponibilidad de los nutrientes, pues se puede observar una amplia variación en la suma de bases intercambiables en diversas texturas de suelo. Se concluye, que una mayor parte de variaciones encontrados en la disponibilidad de nutrientes, se refleja en las diferentes formaciones geológicas. Según la mineralogía de la arcilla (ver la Tabla 12.2), tentativamente se arguye por ejemplo, que los suelos que se desarrollaron en la Formación Pebas tienden a ser relativamente ricos en nutrientes por causa de sus arcillas esmectíticas. El valor extremadamente elevado de la suma de cationes para la muestra de Tarapoto podría haber sido causado por la colección de una muestra de una roca no alterada o con fósiles.

Son este tipo de variaciones en el estado de los nutrientes de los suelos, las que están relacionadas al tipo de roca parental infrayacente, lo que explica mucho acerca de los patrones de distribución y diversidad de la vegetación. La mineralogía de arcillas y "S" (estado de los nutrientes extractables) no sólo indican las propiedades edáficas de los suelos sino que también indican el tipo de material patental infrayacente. Por lo tanto, el evaluar las propiedades de los suelos podría ser de importancia para el cartografiado geológico futuro en el área de Iquitos.

Tabla 12.2. Contenido típico de minerales de arcilla y suma de bases intercambiables en los suelos superiores de la región de Iquitos. Las abundancias de las diferentes minerales de arcilla están indicados con escala relativa desde 0 (ausente) a 8 (abundante). La granulometría de las muestras se indica por medio del porcentaje de las fracciones de menos que 63 mm y menor a 2 mm

SUMARIO DE LAS UNIDADES GEOLOGICAS

Y LAS PROPIEDADES DE LOS SUELOS

Tal como se ha señalado anteriormente en este capítulo, así como en los Capítulos 4 y 5 del presente libro, los suelos de la región de Iquitos podrían tener propiedades contratantes aunque estén localizados a gran proximidad. A primera vista, estas variaciones pueden parecer enigmáticas, pero la situación se hace más comprensible cuando se conocen las eras depositacionales y los tipos de génesis de los diferentes materiales fuente de los suelos, y al tomar en cuenta algunos principios básicos de los procesos post-depositacionales de alteración de los suelos (formación de los suelos). El siguiente resumen, algo breve, de las relaciones entre las unidades geológicas y las propiedades de los suelos nos brinda una idea simplificada para el entendimiento de la situación cerca a la ciudad de Iquitos. Cabe recalcar que estas generalizaciones, tienen carácter orientador, no pueden ser utilizadas como base para cualquier esfuerzo de planeamiento del uso de la tierra - en tales circunstancias serían absolutamente necesarias unas investigaciones detalladas de campo en forma previa.

Figura 12.10. El contenido de arcilla y limo (porcentaje de la fracción menor a 63 mm versus la suma de bases extractables (ver la Tabla 12.2) en muestras de suelo superficial, colectados en el estudio de la vegetación (ver el Capítulo

Los estratos más antiguos que afloran en la zona de Iquitos son los depósitos de la Formación Pebas. La Formación Pebas fue depositada en un complejo lacustrino de lagos, pantanos y deltas durante el Mioceno. Las localidades de baja energía (áreas profundas de deposición) generaron litologías de grano predominantemente fino con pequeñas cantidades de arenas inmaduras. Los depósitos de la Formación Pebas están compuestos por capas ligeras y estructuralmente inclinadas que muestran una variación lateral algo intensa (ver Figuras 4.34 y 4.35 en el Capítulo 4). Muchas de las estructuras depositacionales originales se formaron bajo el agua, la meteorización no actuó durante la depositación, y las arcillas retuvieron su mineralogía esmectítica así como sus contenidos de nutrientes comparativamente elevados. Frecuentemente, las arcillas contienen cantidades de fósiles calcáreos. En los depósitos de la Formación Pebas también se encuentran arcillas orgánicas, lignitos, y rara vez yeso y cristales de pirita. Los suelos desarrollados en los estratos arcillosos y /o ligníticos de la Formación Pebas tienden a ser muy superficiales. Algunas veces se puede observar minerales no alterados en el primer metro bajo la superficie. En los estratos algo arenosos de la Formación Pebas, los suelos pueden desarrollar varios metros de profundidad, tal como se aprecia en el área del río Napo.

Los suelos desarrollados en los estratos de la Formación Pebas pueden presentar cantidades moderadas de Potasio, Magnesio y Calcio. Por ejemplo, se observaron buenas localidades para examinar la estratigrafía de la Formación Pebas en los afloramientos en las riberas de los ríos, por ejemplo aguas arriba del puerto Tamshiyacu o en el puerto de Iquitos.

Sobreyaciendo a la Formación Pebas se encuentran los depósitos de la Unidad B. La Unidad B fue depositada en el Mioceno Medio a Tardío bajo condiciones estuarinas. Se caracteriza por arenas algo más maduras (meteorizadas) y arcillas esmectíticas. La Unidad B carece de lignito y fósiles carbonosos. Típicamente, los depósitos de la Unidad B contienen ligeramente menos nutrientes que los suelos desarrollados en la Formación Pebas. La arquitectura depositacional original es, como en la Formación Pebas, algo heterogénea. La mayor parte de ésta ha sobrevivido a la obliteración causada por los procesos formadores de suelos, aunque las capas arenosas de grano grueso podrían haber sufrido cambios composicionales debido a la meteorización hasta una profundidad de unos 10 metros. Algunos cortes de suelo, por ejemplo a km 27,8 por la carretera Iquitos-Nauta o la localidad de Buena Unión, son buenos sitios para examinar las estructuras típicas de los depósitos de la Unidad B.

La Unidad C está compuesta de arenas y de arcillas brechosas, y fue depositada en un ambiente fluviomareico con una antigüedad del Mioceno Medio a Tardío. Originalmente los sedimentos de la Unidad C fueron depositados como arenas inmaduras. Los depósitos de la Unidad C se encuentran en las áreas más altas en la parte sur del área de estudio, dónde ellos sufren una meteorización intensa. La fuerte meteorización post-depositacional en estos depósitos porosos bien drenados causó la formación de caolinita y clorita alumínica. Los principales nutrientes, tales como K, Mg, y Na se perdieron mayormente durante la meteorización, resultando en el desarrollo de suelos algo pobres en nutrientes. La influencia de procesos de alteración excede fácilmente decenas de metros. Las capas arenosas sufren un cambio composicional y pérdida de su estructura especialmente en el superficie, mientras las capas de arcilla pueden mantener su arquitectura original. Se pueden encontrar unos buenos ejemplos de los depósitos de la Unidad C en el inicio de la carretera Nauta a Iquitos.

La Unidad las arenitas de Iquitos fue depositada en un ambiente fluvial encima de Formación Pebas. La fuerte alteración de estos suelos puede relacionarse con la textura inicial arenosa bien drenada de los sedimentos, así como a su ubicación fisiográfica en la cima de las ondulaciones, dónde estas arenas son susceptibles a una meteorización más intensa. En afloramientos, desde la superficie hasta el límite inferior, se muestra como un enorme podsol con capas del suelo bastante claros de observar (ver la Figura 12.5B). El suelo es muy pobre para el crecimiento de las plantas aunque mantiene una diversidad alta de especies vegetales en su estado natural. Sólo se pueden encontrar minerales residuales extremadamente estables, tales como cuarzo, anatas (Ti02), caolinita y gibsita [Al(OH3)]. El desarrollo de las capas duras, una o varias (horizonte B espódico, ver el Capítulo 5), podría haber contribuido a su resistencia a la erosión, y podría explicar parcialmente su distribución espacial de tipo mosaico, la que se presenta como unas islas en áreas dónde predominan los suelos de otras unidades geológicas. Se pueden encontrar buenas 477 Geoecología y desarrollo Amazónico: estudio integrado en la zona de Iquitos, Perú áreas de ejemplo con afloramientos de la Unidad las arenitas de Iquitos, en lugares dónde las arenas blancas han sido excavadas para la construcción de caminos y otros propósitos, por ejemplo cerca a la villa de Peñanegra.

Unidades de terrazas. Estas capas geológicas, contienen sedimentos de origen fluvial, depositados por ríos antiguos. En los afloramientos se observa la arquitectura depositacional, donde se pueden apreciar las estructuras sedimentarias tanto arenosas como arcillosas. Teniendo capas superiores de textura fina, depositados en condiciones de una llanura de desborde (ver Capítulo 6), las terrazas están caracterizadas por un drenaje pobre, y estos lugares están frecuentemente ocupados por una vegetación especializada tales como las palmeras de los pantanos. La más extensa formación de terrazas en el área de estudio puede ser encontrada en el sector oriental del río Amazonas, y sus estructuras sedimentarias pueden ser estudiadas en los afloramientos a lo largo del río Amazonas cerca a Tamshiyacu. También el río Nanay formó algunas terrazas menores al sur de su llanura de inundación actual. La mineralogía de los depósitos de terraza en el área de estudio es variable.

Paisaje aluvial. Para completar nuestro sumario de las unidades geológicas, cabe mencionar el paisaje aluvial, que presenta tanto suelos fértiles con minerales poco meteorizados como suelos ácidos con una mala potencialidad agrícola. Estos se presentaron más detalladamente en el Capítulo 6.

IMPLICACIONES PARA EL USO DE LA TIERRA

El abandono de chacras recientemente colonizadas en los suelos de la Unidad C en el área de Nauta, es un buen ejemplo de la importancia del entendimiento del potencial edáfico de los suelos, y de un conocimiento detallado acerca de su distribución. Los suelos de la Unidad C son muy pobres, y proporcionan una perspectiva muy pequeña para la producción agrícola. Si el conocimiento correcto hubiera estado disponible en el momento apropiado, el uso de la tierra en esta área hubiera sido dirigido a otros propósitos.

Otro buen ejemplo es la apertura del área entre los ríos Nanay e Itaya por medio del desarrollo de transeversales rectas. Estos caminos abarcan una variedad de unidades geológicas, incluyendo a los depósitos de la Formación Pebas y a los depósitos de la Unidad las arenitas de Iquitos. Los primeros podrían proporcionar, al menos por un tiempo, unas condiciones generales algo satisfactorias para el desarrollo agrícola, mientras que los últimos son completamente inadecuados para cualquier tipo de desarrollo agrícola. Por lo tanto, la construcción de caminos rectos para abrir un área para la colonización no debería ser incentivada sino se cuenta con un cartografiado geológico y pedológico detallado para el área objetivo.

Aunque nosotros hemos comentado repetidamente que los suelos de la Formación Pebas tienen un buen potencial de desarrollo agrícola, es necesario señalar la existencia de potenciales limitaciones en su utilización, especialmente cuando las capas ligníticas contienen pirita, que pueden originar muy localizadamente condiciones edáficas bastante inapropiadas. Por lo tanto, se recomienda la realización de un estudio detallado de variaciones edáficos en los suelos formados en la Formación Pebas. También se conoce muy poco acerca del comportamiento en el largo plazo de los terrenos agrícolas con suelos de la Formación Pebas. Unos agricultores de Nuevo Horizonte, asentados en un tramo de la carretera Iquitos-Nauta, refieren producción descendente dentro de los primeros cinco años después de la colonización; igualmente expresan su preocupación por el desarrollo agresivo de numerosas especies de malezas en éstos suelos. Se debe conocer mucho más acerca de este comportamiento en el largo plazo, así como acerca de qué cultivos o sucesión de cultivos podrían aumentar la producción al máximo, al mismo tiempo que la degradación edáfica se hace mínima.

En tanto se desarrolla la investigación científica en suelos de la Formación Pebas, debería rescatarse el conocimiento desarrollado por colonos antiguos exitosos, que sabiamente utilizan estos suelos en las áreas contiguas a la carretera Iquitos Nauta, en las inmediaciones de las cuencas de los ríos Nanay e Itaya.

CONCLUSIONES

Debido a la presencia de varias formaciones geológicas con edades diferentes de depositación y tiempo variable a que fueron expuestos a meteorización ambiental, los suelos de la zona de Iquitos son altamente variables. Estos suelos comparados con los de la Amazonía Central, presentan menor meteorización y mayor variabilidad en grados y tipos de meteorización, probablemente atribuidos a su menor tiempo cronológico de depositación y variable tiempo de exposición ambiental del material geológico diversificado.

De los suelos de las áreas no inundables, la mayoría de los suelos arenosos están caracterizados por cantidades elevadas de cuarzo. En los horizontes de suelos a mayor profundidad también están presentes fragmentos de rocas y feldespatos. Usualmente, las propiedades diferentes de los suelos en muestras cercanas a la superficie y de sectores más profundos en un perfil, se relacionan a los cambios post-depositacionales, como la meteorización química, lixiviación y el transporte de partículas por el agua de los suelos. Es siempre importante el tener presente que en algunos casos la estratificación de los suelos podría reflejar la estratificación original de las capas sedimentarias.

Los minerales secundarios de arcilla se caracterizan las diferentes unidades geológicas. Mientras que la Formación Pebas está enriquecida en esmectita (primaria), los sedimentos fluviales sobreyacentes más jóvenes están enriquecidos en caolinita. Esta diferencia es de fundamental importancia para el balance de nutrientes de los suelos. También el enriquecido contenido fosilífero de algunas capas en la Formación Pebas realza el rango de diferencias en los suelos cerca a Iquitos. Sin embargo, la meteorización química podría haber equilibrado hasta cierto punto, las diferencias originales en relación al material parental del suelo.

En aquellas áreas dónde la Formación Pebas se presenta en superficie, se encuentran las propiedades edáficas que merecen atención en los futuros estudios de suelos. Sin embargo, las diferentes capas de la Formación Pebas son distintas e incluso su estado de meteorización química podría variar considerablemente dentro de la zona. Para obtener un mejor entendimiento sobre los suelos en el área de estudio, se deben llevar a cabo estudios futuros a una escala más detallada y que contemple un punto de vista multidisciplinario para asegurar que sean empleadas las metodologías de investigación y los alcances científicos más apropiados. Un mejor entendimiento de los suelos es crucial para todo esfuerzo de uso de la tierra en esta zona; es de vital importancia integrar el conocimiento científico con la experiencia exitosa local.