2.4: Suelos de Quebec
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Tim Moore
Objetivos de aprendizaje
- Describir los factores responsables de la distribución de los suelos en Quebec
- Identificar los horizontes diagnósticos de suelo asociados a órdenes de suelo y grandes grupos (según el Sistema Canadiense de Clasificación de Suelos) de Quebec
- Describir el impacto de las actividades humanas en los suelos de la región y relacionar los principales usos del suelo con las propiedades del suelo
INTRODUCCIÓN
Quebec contiene una gran diversidad ambiental, no es de extrañar porque es la provincia con mayor superficie de tierra, 1.36 millones de km 2, o 15% del total canadiense. Una consecuencia de esa diversidad es la amplia gama de suelos que se encuentran en Quebec, abarcando siete órdenes de suelo, que van desde los fértiles Brunisols y Gleysoles en el sur, hasta los Podzols del bosque boreal, los Brunisoles en el subártico y los crisoles en el norte. Esta diversidad refleja la variedad de factores formadores del suelo y su control sobre los procesos de formación del suelo (ver Capítulo 2).
FACTORES FORMADORES DE SUELO EN QUEBEC
Los materiales parentales del suelo siguen parcialmente la geología subyacente, variando desde rocas ígneas y metamórficas en el Escudo Canadiense hasta rocas metamórficas en la región de los Apalaches hasta rocas sedimentarias más suaves subyacentes al valle de San Lorenzo (Bird 1980). Sin embargo, los materiales parentales también reflejan la emergencia de Quebec de la última glaciación y los sedimentos depositados desde entonces.
Quebec estuvo cubierto por la Capa de Hielo Laurentide hasta hace unos 12 mil años cuando la parte más austral comenzó a ser liberada por la capa de hielo que se retiraba hacia el norte (Bird 1980; Richard y Occhietti 2005). Con la superficie terrestre deprimida por la masa del hielo, el mar se precipitó para crear el Mar Champlain en las tierras bajas de San Lorenzo, depositando sedimentos marinos ricos en arcilla con un alto contenido inicial de sal. A medida que la tierra se elevó y emergió del mar y de los lagos glaciares, las arcillas fueron reelaboradas y se depositaron depósitos arenosos, creando un rico mosaico de textura del suelo a medida que los ríos se erosionaban Los sedimentos arcillosos depositados en el Mar de Champlain fueron inicialmente ricos en sal y la lixiviación de la sal y la incisión por los ríos ha creado inestabilidad. Esto ha resultado en más de 700 deslizamientos de tierra y flujos de tierra en las tierras bajas de San Lorenzo, desde Ottawa hasta el Lac Saint-Jean, y algunos de los cuales destruyeron tierras de cultivo y hogares y mataron a personas, como en Nicolet en 1955 y en St. Jean Vianney en 1971 (Bird 1980; Carson 1978)
. Los deslizamientos de tierra siguen ocurriendo en Quebec y han tenido consecuencias devastadoras. Busque en la web “deslizamientos de tierra de Quebec” una serie de imágenes de la destrucción asociada a varios de estos eventos a lo largo de los años. En el noroeste de Quebec, se formó el lago Ojibway-Barlow, depositando sedimentos finos que ahora forman el Cinturón de Arcilla que se extiende desde Quebec hasta Ontario.
A medida que la capa de hielo continuaba retrocediendo hacia el norte, la superficie terrestre se cubrió con una fina capa de arenero o piedra. El último remanente de la capa de hielo desapareció hace unos 6 mil años en el centro-norte de Quebec. Así, los suelos de Quebec se han formado en los últimos 6 mil a 10 mil años, durante los cuales el clima se ha calentado y la vegetación se ha desplazado hacia el norte para ocupar los sedimentos glaciares.
El clima actual varía de una temperatura media anual de 7°C alrededor de Montreal (45°N) a -5°C en Kuujjuaq en el norte de Quebec (58°N). La precipitación anual varía de aproximadamente 1000 mm en el sur a aproximadamente 550 mm en el norte y la proporción de precipitación que cae como lluvia varía de 80% en el sur a 50% en el norte. La escorrentía varía de 400 mm en el sur a 500 mm en el norte, lo que refleja diferencias en las tasas de evapotranspiración, y los suelos no son muy deficientes de humedad, excepto los suelos arenosos y bien drenados en el sur.
Como resultado de las diferencias en el clima, la topografía y el material parental, la vegetación varía desde bosques caducifolios en el suroeste de Quebec, bosques mixtos en el sur de los Apalaches y este de Quebec hasta bosques dominantes de coníferas en el Escudo Boreal. En el norte, los bosques boreales dan paso a bosques subárticos en el Escudo Taiga, en el que el líquenes forma una importante cobertura del suelo y en el extremo norte de Quebec se convierte en tundra ártica desprovista de árboles. En todo Quebec, las depresiones recolectan agua formando turberas que contienen plantas adaptadas a condiciones húmedas, como juncias y musgos.
DISTRIBUCIÓN DEL SUELO EN QUEBEC
Los suelos de Quebec siguen una distribución clásica 'zonal', de sur a norte (Figura 12.1), reflejando la influencia dominante del clima y la vegetación, pero también el tiempo de formación del suelo y las diferencias en el material parental de sur a norte. Dentro de estos paisajes, la topografía adquiere importancia, en la producción de suelos poco profundos en pendientes pronunciadas a suelos poco drenados en depresiones.
El orden de suelo dominante en Quebec es Podzol, cubriendo 39%, comprendiendo principalmente el gran grupo humo-férrico y concentrado en las ecozonas terrestres Escudo Boreal y Escudo Taiga (Cuadro 12.1). Los podzoles se caracterizan generalmente por una acumulación espesa de materia orgánica en la superficie, sustentada por un horizonte de Ae gris lixiviado y luego por un horizonte B marrón rojizo que muestra la acumulación de hierro y aluminio y/o materia orgánica, y definido por color y composición química (ver Capítulo 8 ; Sanborn et al. 2011). Los grandes grupos ferrohúmicos y húmicos, con evidencia de una mayor translocación de materia orgánica dentro del perfil del suelo que en el gran grupo férrico, cubren 5% y ocurren principalmente en el Escudo Canadiense a lo largo de la costa norte en el este de Quebec, bajo un clima más húmedo.
Cuadro 12.1. Cobertura de suelo Grandes Grupos y Órdenes en Quebec
| Gran grupo | Orden | Área (km 2) | Gran Grupo (%) | Orden (%) |
|---|---|---|---|---|
| Brunisol Melánico | Brunisol | 9,714 | 0.71 | 17.4 |
| Brunisol Eutric | Brunisol | 3,279 | 0.24 | |
| Brunisol sombrico | Brunisol | 153 | 0.01 | |
| Brunisol Districo | Brunisol | 223,940 | 16.44 | |
| Cryosol turbico | Criosol | 79,867 | 5.86 | 5.9 |
| Criosol Orgánico | Criosol | 65 | 0 | |
| Criosol Estático | Criosol | 172 | 0.01 | |
| Luvic Gleysol | Gleysol | 4,360 | 0.32 | 2.7 |
| Gleysol | Gleysol | 14,210 | 1.04 | |
| Gleysol húmico | Gleysol | 17,863 | 1.31 | |
| Luvisol Gris | Luvisol | 22,553 | 1.66 | 1.7 |
| Fibrisol | Orgánico | 7,668 | 0.56 | 8.1 |
| Humisol | Orgánico | 5,327 | 0.39 | |
| Mesisol | Orgánico | 96,848 | 7.11 | |
| Humic Podzol | Podzol | 1,894 | 0.14 | 38.8 |
| Humo-Ferric Podzol | Podzol | 463,518 | 34.03 | |
| Podzol ferrohúmico | Podzol | 62,825 | 4.61 | |
| Regosol | Regosol | 41,044 | 3.01 | 3 |
| Sin definir | 303,190 | 22.26 | 22.3 | |
| Total | 1,362,237 |
Segundo en cobertura es el orden Brunisol, cubriendo 17% dominado por el gran grupo Dystric, principalmente en las Ecozonas Taiga y Escudo Boreal, donde el desarrollo del perfil no es lo suficientemente fuerte como para que los suelos caigan en el orden Podzol. Los brunisoles se caracterizan por la ausencia de un único proceso pedógeno dominante y la formación de un horizonte Bm marrón, indicativo de cierta meteorización (ver Capítulo 8; Smith et al. 2011). Tanto los Podzols como el gran grupo Brunisólico Districo se forman en los materiales finos y ácidos de textura gruesa que quedan durante el retroceso glacial. Los brunisoles districos pueden transformarse en Podzols a lo largo de varios miles de años de formación del suelo, como ocurre en los depósitos arenosos expuestos por la caída relativa del nivel del mar a lo largo de la costa norte de Quebec, lo que resulta en que el horizonte Bm sea reemplazado por horizontes Bfc cementados con sesquióxido (Moore 1976). Los suelos del gran grupo Melanic Brunisol, causados por la incorporación de materia orgánica a la capa mineral superior por organismos que habitan en el suelo, ocurren donde el material parental es calcáreo con cobertura forestal caduca, principalmente en el suroeste de Quebec y el Cinturón de Arcilla.
Los suelos orgánicos, definidos por una acumulación de materia orgánica de más de 40 cm de espesor, cubren 8%, Los suelos orgánicos son predominantemente Mesisoles, en los que la mayor parte del perfil del suelo muestra un grado intermedio de descomposición de los tejidos vegetales originales, mientras que los Fibrisoles y Humisoles muestran cada vez mayor descomposición, respectivamente (ver Capítulo 8; Kroetsch et al. 2011). Donde la topografía y el clima conspiran para producir condiciones anegadas, se ralentiza la descomposición de la hojarasca, produciendo suelos orgánicos con hasta 5 m de turba. En algunas turberas, como las turberas, la descomponibilidad inherente de la hojarasca es lenta como la que se encuentra en los musgos Sphagnum que son esencialmente los formadores de turba. Las turberas se encuentran en depresiones sustentadas por arcillas en las tierras bajas de San Lorenzo, como pantanos ácidos y pantanos más ricos en nutrientes, y en secciones anegadas del Escudo Boreal y el Cinturón de Arcilla. La costa oriental de James Bay contiene la extensión de las tierras bajas de la Bahía de Hudson, dominadas por suelos orgánicos y cubriendo 0.25 millones de km 2.
Los crisoles, sustentados por el permafrost, cubren 6% en la parte más septentrional de la provincia, en las Ecozonas Árticas Sur y Norte, y se extienden por la costa de la Bahía de Hudson (ver Capítulo 8). En un clima más frío y al norte de la línea arbórea, se desarrolla terreno esporádico de permafrost, incluyendo palsa, que son montículos con núcleo de hielo en turberas y humedales (Tarnocai y Bockheim 2011). Al norte de aproximadamente 58°N, el permafrost continuo cubre el paisaje con Cryosoles Turbic, en los que las actividades de congelación-descongelación revuelven, o crioturban, el perfil del suelo.
Los gleysoles cubren 3% y se forman bajo malas condiciones de drenaje en depresiones o en materiales madre de textura pesada como los sedimentos glacio-marinos en las tierras bajas de San Lorenzo y el Cinturón de Arcilla. El nivel freático alto crea características morfológicas como matrices de color gris que pueden incluir moteas marrones o rojizas indicativas de procesos de oxidación-reducción o brillo (ver Capítulo 8; Bedard-Haughn 2011). Esto surge del agotamiento de oxígeno bajo el nivel freático que resulta en la reducción del hierro del estado férrico insoluble (Fe 3+) a ferroso soluble (Fe 2+), que luego abandona el perfil del suelo, produciendo un color gris, o se traslada a micrositios que retienen oxidación condiciones que producen los moteados distintivos.
Los luvisoles, principalmente del gran grupo Luvisol Gris, cubren 2%, y ocurren principalmente en el Cinturón de Arcilla. Los luvisoles se forman sobre sedimentos ricos en arcilla que contienen calcio y magnesio y se caracterizan por la translocación de arcilla de la parte superior a la media del perfil del suelo, produciendo el horizonte Bt enriquecido en arcilla (Lavkulich et al. 2011).
El área cartografiada restante comprende Regosoles (3%) que son suelos débilmente desarrollados y no contienen un horizonte B reconocible de al menos 5 cm de espesor (ver Capítulo 8). Se forman en sedimentos recientemente expuestos, en pendientes pronunciadas que conducen a la erosión y el movimiento de masas o donde el material parental es resistente a la intemperie, como en el Escudo Canadiense (VandenByGaart 2011). Finalmente, 22% del área permanece indefinida, principalmente en el extremo norte de Quebec.
INTERACCIONES HUMANO-SUELO EN QUEBEC
Las actividades humanas han tenido un profundo efecto en los suelos de Quebec. Los pueblos indígenas algonquinos e iroqueses del sur de Quebec ocuparon los suelos de las tierras bajas de San Lorenzo y desarrollaron la agricultura en los suelos más fértiles, que alcanzaron un pico en el siglo XVI. Riley (2013) sostiene que la llegada de los europeos perturbó el delicado equilibrio entre los suelos y el medio ambiente bajo manejo indígena, provocando una disminución inicial de la población indígena y luego las operaciones forestales generalizadas en el siglo XIX, lo que llevó a la erosión y degradación de los suelos. Con las llegadas europeas, hubo un uso más intensivo de la tierra para la agricultura, concentrado a lo largo del río San Lorenzo y también una extensa recolección forestal a partir de principios del siglo XIX. La textura variable del suelo proporciona una variedad de actividades viables, con cultivo cultivable en suelos ricos en arcilla, tabaco en suelos arenosos cerca de Joliette y huertos de manzanos en los suelos gravosos alrededor de los cerros Monteregios.
La huella de la ocupación humana no se limita a los suelos del sur de Quebec. En el norte de Quebec, personas extremadamente nómadas pescaron y cazaron hace más de 3000 años, aunque la evidencia arqueológica es difícil de encontrar con una mala preservación de los huesos en suelos ácidos. Sin embargo, los suelos contienen evidencia de ocupación, como soleras que cambiaron la morfología del suelo y cambios químicos asociados con la disposición de huesos de peces y caribú. El mejor indicador de este último es el aumento en la concentración de fósforo del suelo, en comparación con las condiciones no perturbadas, y los cambios en el fraccionamiento del fósforo, en particular un incremento en la fracción de fosfato de calcio (Moore 1986; Moore y Denton 1988).
La introducción de la Ley de Drenaje del Dominio a partir de mediados del siglo XIX permitió un uso más extenso de los suelos potencialmente fértiles pero húmedos de las Tierras Bajas de San Lorenzo, y condujo a la colonización de localidades del norte, como el Cinturón de Arcilla en el noroeste de Quebec y alrededor del Lac Saint-Jean, que tienen suelos de textura pesada.
La introducción de gusanos en los bosques de Quebec, a través de la pesca y la agricultura y, también ha afectado a los suelos. La capa de hojarasca forestal en la superficie del suelo puede ser consumida por lombrices de tierra y perdida a la atmósfera como dióxido de carbono, mezclada con el horizonte mineral subyacente, o, en el caso de lombrices de tierra vivas, incorporándose a las capas minerales del subsuelo (Wironen y Moore 2006).
Aunque los suelos de Quebec cubren más de 1 millón de km 2, los suelos de alto potencial agrícola cubren un área pequeña. El Inventario de Tierras de Canadá identifica 600 km 2 de suelos Clase 1 (aquellos sin limitación significativa para cultivos), 10,000 km 2 de suelos Clase 2 (aquellos que tienen limitaciones moderadas) y 13,500 km 2 de suelos Clase 3 con limitaciones moderadamente severas, principalmente humedad y fecundidad (Cuadro 12.2). Estas clases de suelo comprenden solo 0.2, 2.9 y 4.2%, respectivamente, del área encuestada por el Inventario de Tierras (esencialmente al sur de 49° N), ubicándose principalmente en los terrenos alrededor de Montreal, con bolsas a lo largo del río San Lorenzo y en la región del Lac Saint-Jean, y pequeñas áreas en el Cinturón de Arcilla del noroeste Quebec. Los suelos Clase 1 y 2, especialmente cuando están drenados, han creado el fértil 'Cinturón de Corón' de tierras agrícolas en las Tierras Bajas de San Lorenzo, ahora comúnmente en rotación con soja. Capacidad Los suelos de Clase 1 a 3 son muy restringidos en área, y dan un promedio de 0.28 ha (equivalente a una cuarta parte de un campo de fútbol) por cada quebequense, el más pequeño de cualquier provincia de Canadá y la mitad del valor en Ontario. Además, alrededor del 80% de los suelos de buena calidad (clases 1 a 3) están cubiertos por tierras de cultivo, y esto aumenta a 88% cuando se incluye pasto, un gran porcentaje en comparación con otras partes de Canadá. Por lo tanto, la conservación de esta área limitada de suelos de buena calidad es importante.
Cuadro 12.2. La distribución de suelos adecuados para la agricultura en Canadá (clases de capacidad de inventario de tierras de Canadá 1, 2 y 3* ‡) por provincia o región y comparada con la población (estimada para 2019) y el área de tierras de cultivo
| Región | CLI 1 | CLI 2 | CLI 3 | σCLI 1-3 | Población | σCLI 1-3 /población | Tierras de cultivo† | Pasto† | Tierras de cultivo/σCLI 1-3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (miles de km 2) | (millones) | (ha por persona) | (miles de km 2) | ||||||
| Atlantic | 0 | 5.89 | 22.78 | 28.67 | 2.4 | 1.19 | 3.1 | 0.9 | 0.11 |
| QC | 0.6 | 9.54 | 13.63 | 23.77 | 8.4 | 0.28 | 18.7 | 2.2 | 0.785 |
| EN | 22.49 | 23.6 | 32.79 | 78.87 | 14.4 | 0.55 | 36.5 | 5.3 | 0.463 |
| MB | 1.83 | 25.56 | 25.61 | 53.01 | 1.4 | 3.79 | 46.7 | 17.4 | 0.88 |
| SK | 10.72 | 64.46 | 100.82 | 176.00 | 1.2 | 14.67 | 163.9 | 65.1 | 0.931 |
| AB | 7.08 | 38.97 | 62.88 | 108.93 | 4.3 | 2.53 | 102.2 | 86.1 | 0.938 |
| BC | 0.7 | 3.98 | 10 | 14.68 | 5 | 0.29 | 5.8 | 16.4 | 0.395 |
| *Del Inventario de Tierras de Canadá http://sis.agr.gc.ca/cansis/publicat...agr/index.html ‡ Para obtener descripciones de las Clases de Capacidad de Tierras, ver https://sis.agr.gc.ca/cansis/nsdb/cli/classdesc.html † Tierras de cultivo definido como 'Tierra en cultivos' y pastos como 'pastos domesticados o sembrados + tierra natural para pastore' en Statistics Canada Land Use (2016); https://www150.statcan.gc.ca/t1/tbl1...ers%5B0%5D=1.1 |
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La legislación fue introducida por el gobierno provincial en 1978 para preservar las tierras agrícolas y las actividades agrícolas, particularmente los muy limitados suelos de buena calidad en la provincia. Esto se promulgó en la región alrededor de Montreal, para evitar una “expansión suburbana” generalizada que superara a las actividades agrícolas que compiten por los mejores suelos. La zona agrícola, a la que se aplicaba la legislación, cubría 64 mil km 2 o sólo el 12% de la superficie terrestre de Quebec, evidencia más de la escasez de suelos buenos, agrícolas. La legislación se ha relajado, por lo que la expansión suburbana ocupa ahora suelos ricos frente a la isla de Montreal (véase www.CPTAQ.gouv.qc.ca/fileadmin/es/publicaciones/guides/summary.pdf para una visión general de la Ley para preservar las tierras agrícolas y las actividades agrícolas en Quebec). Con el cambio climático, el potencial agrícola de los suelos en el Cinturón Arcilloso y la región del Lac St. Jean puede mejorar.
La recolección de árboles se ha producido en los últimos tres siglos en Quebec, inicialmente a pequeña escala por comunidades indígenas, pero más intensamente con el asentamiento europeo, por lo que quedan pocos rodales forestales intactos. La recolección de árboles ocurrió en una amplia gama de suelos, principalmente Podzols y Brunisols, pero también Gleysoles; a diferencia de Finlandia, las turberas no se han drenado para promover el crecimiento de los árboles. Dada la naturaleza superficial de estos suelos y la fertilidad limitada, especialmente Podzols, la cosecha de árboles puede llevar al agotamiento de los suministros de nutrientes. El tema del agotamiento de los nutrientes a través de operaciones repetidas de recolección plantea una amenaza para la sustentabilidad de las operaciones forestales en estos suelos. Thiffault et al. (2011) revisan los efectos de la cosecha de árboles enteros versus la cosecha solo de tallo sobre las propiedades del suelo en bosques boreales y templados. Demuestran que, en general, la cosecha de árboles enteros, como se practica en la tala, conduce a mayores reducciones en carbono, nitrógeno, fósforo y cationes base del suelo que la cosecha solo de tallo, particularmente en suelos de textura gruesa. Sin embargo, existe una gran variabilidad en la magnitud de la respuesta derivada de diferentes tipos de bosques, clima y características del suelo.
Amplias áreas de ciénagas (Fibrisoles y Mesisoles, turberas débilmente y moderadamente descompuestas, respectivamente) formadas a partir de musgos y arbustos y árboles Sphagnum que se descomponen lentamente, bajo condiciones ácidas y anegadas. Tienen un valor muy limitado para la agricultura, pero importantes áreas pantanosas de Quebec, junto con New Brunswick y Alberta, se han utilizado para cosechar turba hortícola. Volando a lo largo del valle de San Lorenzo, se pueden ver grandes pantanos que han sido drenados, la vegetación eliminada y la turba superficial es secada y recolectada por aspiradoras gigantes. La turba es molida, seca y envasada para uso residencial (las bolsas de 'musgo de turba' de jardín compradas en primavera), aunque la mayoría se utiliza con fines hortícolas, como un sustrato para vegetales y flores y, más recientemente, marihuana.
Por otro lado, los Mesisoles y Humisoles, turberas formadas a partir de vegetación en condiciones de mayor nutrimento, y por lo tanto más descompuestas, han sido extensamente drenados en las Tierras Bajas de San Lorenzo para la agricultura, particularmente las hortalizas. Al bajar el nivel freático se incrementa la velocidad a la que la turba se descompone, liberando dióxido de carbono, provoca la contracción de la turba así como la erosión eólica, de manera que la superficie de la turba se reduce aproximadamente 2 cm al año (Glenn et al. 1993; Parent et al. 1982). Con suelos originalmente entre 1 y 1.5 m de espesor, estos suelos fértiles tienen una vida útil limitada.
Finalmente, el 'cambio climático' comienza a afectar el suelo de Quebec. Esto va desde la sequía estival hasta las inundaciones de las costumbres primaverales en el sur hasta la descongelación de los suelos Cryosol en el norte, con la consiguiente inestabilidad de los sitios de transporte y vivienda.
REFERENCIAS
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Glenn, S.M., Heyes, A., y Moore, T.R. 1993. Flujos de metano y dióxido de carbono de suelos drenados de turberas, sur de Quebec. Ciclos Biogeoquímicos Globales 7:247-257.
Kroetsch, D.J., Geng, X., Chang, S.X., y Saurette, D.D. 2011. Suelos orgánicos de Canadá: Parte 1. Humedal Suelos orgánicos. Can. J. Suelo Sci. 91:807-822.
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Smith, C.A.S., Webb, K.T., Kenney, E., Anderson, A., y Kroetsch, D. 2011. Suelos brunisólicos de Canadá: Génesis, distribución y clasificación. Can. J. Suelo Sci. 91:695-717.
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Acerca del Autor
La familia de mi madre eran jardineros de mercado y ella tenía un 'pulgar verde', así que no es de extrañar que me expusiera a los suelos temprano en la vida. Me atrajeron profesionalmente los suelos porque representan la interacción de muchos aspectos del medio ambiente y la actividad humana. Mi investigación se centra en las relaciones entre el suelo y el medio ambiente, particularmente el papel biogeoquímico de los suelos en la regulación de flujos de gases, nutrientes y elementos entre el suelo y la atmósfera, la biosfera y la hidrosfera, y el impacto de la actividad humana en estos flujos. Me interesan particularmente las turberas y humedales y los controles sobre el ciclo del carbono de estos sistemas.