Hoje é dia de voltarmos a falar sobre solo. Já discutimos o conceito, sua importância de modo geral e nos aprofundamos um pouco mais na física. Agora é a vez da química do solo. Está com medo? Pega na minha mão e vem porque não é tão difícil assim e eu tenho certeza que você vai achar muito interessante.

Vamos começar falando dela, a substância mais famosa e querida desse nosso planetinha, a água. Todas as reações químicas no solo ocorrem em meio aquoso, no que é chamado de solução do solo. Essa solução é basicamente água com íons e substâncias diversas dissolvidas. Cada íon ou substância é oriunda do metabolismo de seres vivos, decomposição química ou adição pelo homem (adubação do solo, por exemplo).

Você se lembra que no texto de física do solo nós falamos sobre os poros? Pois é, aqueles bem grandes são cheios de ar, mas os menores estão cheios de solução do solo! E por que isso é importante? Não só porque as plantas precisam de água para viver, mas também porque o estoque de nutrientes tem tudo a ver com essa solução. Eu vou explicar essa relação, mas só depois porque para isso eu preciso que você entenda a composição das partículas do solo.

Pois bem, recapitulando o que já foi dito sobre a formação dos solos, eles se originam a partir de uma rocha-mãe que começa a sofrer intemperismo químico, físico e/ou biológico, sendo que o físico é a quebra da rocha em pedaços menores, o químico envolve transformações de uma substância em outra e o biológico a gente vê em outro texto. Hoje vamos focar no intemperismo químico que depende, adivinha só, da água.

As rochas-mãe são compostas por diversos tipos de minerais e cada um é diferente quimicamente do outro. Uma diferença importante entre os minerais é sua solubilidade, sendo alguns, como cloretos e sulfatos, muito solúveis em água, outros um pouco menos solúveis, como os carbonatos, e ainda temos os muito pouco solúveis, como os silicatos. O granito, por exemplo, é uma rocha formada majoritariamente pelos minerais quartzo, feldspatos e micas, sendo o quartzo quase insolúvel, o que faz o granito ser muito mais resistente ao intemperismo que o calcário, que contém grande quantidade de carbonato de cálcio, um mineral de maior solubilidade.

Voltando ao que eu disse lá em cima, a água não é pura no solo, ela está na forma de solução e sua composição varia muito de acordo com o que tem nesse solo. Se tivermos muitos organismos, sejam plantas, microrganismos ou animais, haverá bastante gás carbônico (CO₂) dissolvido oriundo da respiração deles, além de alguns ácidos orgânicos, frutos do metabolismo desses seres vivos. Tanto o CO₂ quanto os ácidos orgânicos acidificam a solução do solo e favorecem o intemperismo químico. É por isso que em regiões de climas tropicais, com temperaturas e umidade mais elevadas (o que propicia o desenvolvimento de uma quantidade muito maior de organismos), os solos são mais intemperizados que em regiões de clima frio e/ou seco.

E o que esse intemperismo faz, afinal? Como é que ele transforma os pedacinhos da rocha-mãe em partículas de tamanho e composição tão diferentes? Além da dissolução, que eu comentei agora a pouco, ainda pode ocorrer a hidrólise que, pelo nome, você pode supor que tem a ver com a quebra da molécula de água em H⁺ e OH^–, não é mesmo? Então, acontece que os minerais tem em sua composição elementos metálicos diversos, tais como potássio, cálcio, sódio, ferro, alumínio, entre outros, e esses metais todos tem tendência de formar íons positivos. Dessa forma, o potássio se torna K⁺, o cálcio Ca²⁺, o sódio Na⁺ e por aí vai. Deu para perceber que H⁺ é parecido com o K⁺ e o Na⁺? É por isso que ele consegue trocar de lugar com um desses elementos no mineral.

Em resumo, quando a solução do solo está ácida, temos bastante H⁺ e ele consegue trocar de lugar com elementos como o sódio e o potássio, liberando esses dois em seu lugar na solução e transformando o mineral em outro, que pode ter um comportamento completamente diferente a partir daquele momento. Complicado? Calma, tem uma figura legal a seguir que vai ilustrar isso aí direitinho para você.

Figura 1: Exemplo de substituição do K+ do mineral feldspato por H+ da solução do solo acidificada, transformando-o no mineral caulinita. Fonte

Existem mais alguns processos que ocorrem como a hidratação, que é quando a água se liga ao mineral, a oxidação, que é a reação de algum constituinte do mineral com o oxigênio, e mais alguns outros, que são menos comuns e não serão abordados aqui. O resumo da ópera é que a água não só é o meio onde ocorrem reações, mas também é participante ativa delas, sendo um dos principais contribuintes das transformações que acontecem com os minerais primários (rocha-mãe quebradinha) e secundários, que podem ser muito diferentes da rocha de origem e possuem como fundamental característica o tamanho reduzido de suas partículas e a presença de cargas. Na figura abaixo tem um exemplo de oxidação e hidratação que acontece na formação de um solo contendo minerais de ferro.

Figura 2: exemplo de oxidação do Fe2+ para Fe3+ no mineral piroxênio e ainda hidratação desse Fe3+, formando a goethita (FeOOH). Fonte

Eu gostaria muito de mudar de assunto agora, deixar o “como se forma” de lado um pouco para vermos “o que se forma”, só que isso vai ficar para o próximo texto. Mas antes eu quero saber: você conseguiu entender a relevância de tudo isso que eu falei? Será que imagina por que os minerais secundários são tão diferentes e qual a importância deles para a denominação de um solo “rico” ou “pobre” em nutrientes? Aguarde a continuação onde eu vou te contar tudo sobre a formação do estoque de nutrientes no solo! Até lá!