MINERALIZACIÓN
El proceso de degradación comienza con proliferación de microorganismos saprofitos que atacan a los tejidos, preferentemente aquellos más fácilmente atacables que corresponden a los que presentan mayores contenidos en celulosa. Paralelamente, comienzan a producirse procesos de alteración bioquímica, secreción de enzimas, ruptura de la membrana celular, reacciones de autooxidación y formación de compuestos fenólicos. Por lo tanto la degradación de los restos vegetales implica procesos bióticos y abióticos, que pueden agruparse en mecanismos de lixiviación, fragmentación y catabolismo.
La evolución de los procesos de degradación de los restos orgánicos en el suelo pueden continuar hasta sus últimas consecuencias transformándose nuevamente los compuestos orgánicos en inorgánicos. Cuando el medio es oxidante, el carbono se transforma nuevamente en CO2 que es devuelto a la atmósfera, mientras que el resto de minerales queda en el suelo (NH4+, NO3-, PO43-, SO42-, etc.), pudiendo de servir como nutrientes para los organismos del suelo y bien para las plantas superiores. El principal proceso de mineralización de la materia orgánica es por vía oxidativa y su velocidad está relacionado con el tipo de resto vegetal y de la actividad de los organismos del suelo, que a su vez está condicionada con las propiedades del suelo: humedad, temperatura estado de oxidación.
La actividad biológica del suelo es fundamentalmente aeróbica, por lo que medios reductores, como es el caso del las turberas en las que el nivel freáticos es muy superficial, el contenido en oxígeno es limitado. Esto da lugar a una disminución de la actividad biológica que conlleva a una acumulación de materia orgánica en el suelo con distinto grado de transformación y evolución atendiendo a las oscilaciones del nivel de agua que regulan la duración de los periodos oxidantes y reductores. En medios donde la saturación en agua es permanente, los restos orgánicos se acumulan en el suelo, y su transformación se ralentiza mucho ya que depende de la actividad biológica anaeróbica, que es mucho menor. En medios reductores, el producto final del carbono es el metano, acompañado de otros compuestos inorgánicos como H2, N2 y N2O, así como productos derivados de fermentaciones anaeróbicas que dan lugar a acumulaciones de ácidos orgánicos y alcoholes.
HUMIFICACIÓN
El carbono orgánico que persiste en el suelo sin mineralizarse hasta CO2 se localiza en moléculas orgánicas inalteradas (sustancias húmicas heredadas) o bien en moléculas que has sufrido alteraciones químicas o bioquímicas que dan lugar a compuestos más complejos y de mayor peso molecular. Esto les confiere una mayor estabilidad química, que junto a la integración con la materia mineral del suelo dan lugar al humus.
La formación de las sustancias húmicas del suelo es un proceso que aún hoy en día no es conocido al 100%. Son numerosos los autores que reconocen el papel de la lignina como precursor de las sustancias húmicas. En medios mal aireados, la alteración de la lignina se ve ralentizada, dominando los proceso de de degradación que conllevan pérdidas de grupos metoxilos (OCH3) y oxidaciones parciales de cadenas alifáticas. Esta degradación de la lignina da lugar a la formación de ácidos húmicos y fúlvicos, que se diferencian fundamentalmente por su peso molecular.
En medios oxidantes, la lignina se degrada por mediación d e los microorganismos, dando lugar a compuestos fenólicos y ácidos que posteriormente se transforman en compuestos quinónicos. Los compuestos quinónicos se polimerizan en presencia de grupos funcionales con N procedentes de la degradación de proteínas principalmente, dando lugar a las sustancias húmicas.
Las sustancias húmicas, interaccionan con la fracción mineral dando lugar a la materia orgánica humificada (humus). Estos compuestos no se parecen en nada las biomoléculas orgánicas de las que provienen y micromorfológicamente aparecen como manchas amorfas negras, más o menos grandes integradas en la matriz mineral (Fig. Microfacies 1). En cambio, en los suelos reductores, como son las tuberas, los procesos de mineralización y humificación están ralentizados por la falta de oxígeno, lo que da lugar a una acumulación del material orgánico poco transformado en que se reconocen, no sólo determinadas biomoléculas, sino que también pueden apreciarse restos de tejidos vegetales de gran antigüedad (Fig. Microfacies 2).
