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Il processo di umificazione si svolge a carico della sostanza organica contemporaneamente alla disgregazione e alla decomposizione delle rocce. Appena il prodotto della decomposizione e della disgregazione delle rocce si arricchisce di materiali sottili, comincia essere predisposto a trattenere acqua e può ospitare specie vegetali poco esigenti che hanno la capacità di crescere su substrati poveri. Queste specie, che da quel suolo povero hanno avuto acqua e sali minerali, alla loro morte restituiscono agli strati superficiali le loro spoglie; queste divengono sede di processi di decomposizione e si trasformano in sostanze colloidali organiche di colore bruno (humus) che si mescolano alle sostanze colloidali inorganiche per formare quel substrato sempre più completo, atto ad ospitare specie vegetali sempre più esigenti.

La sostanza organica che giunge al terreno, subisce sia processi di alterazione chimico-fisica, sia, principalmente, processi di natura microbiologica. I microbi, infatti, attraverso una serie di particolari enzimi da loro prodotti, sono indispensabili all’attacco della sostanza organica. I processi di alterazione della sostanza organica sono indirizzati verso particolari obiettivi finali dalle condizioni di temperatura, aerazione e umidità del suolo. Quando a scarsi tenori di umidità si aggiungono elevate temperature e condizioni aerobiche, prevalgono reazioni di ossidazione e il processo prende il nome di eremacausi. La sostanza organica viene completamente distrutta: il carbonio si ossida in CO2, l’idrogeno in H2O, l’azoto si trasforma in NH3, ecc., cioè si originano composti che volatilizzano facilmente. Questo processo avviene prevalentemente nei climi aridi.

Quando invece la presenza di molta umidità determina condizioni anaerobiche, prendono il sopravvento reazioni riducenti attraverso le quali la sostanza organica perde una piccola parte dei suoi costituenti sotto forma di anidride carbonica, idrogeno, acqua, azoto elementare, ecc. ma il residuo si arricchisce di carbonio, perde le sue caratteristiche morfologiche e si trasforma in una massa bruna colloidale molto resistente ad ulteriori decomposizioni.

Restando in condizioni di umidità e di anaerobiosi e con l’ausilio delle basse temperature, i residui si accumulano, il ph si abbassa per l’originarsi di acidi organici e i batteri non trovano più l’ambiente adatto per la loro attività. A questo punto continuano l’opera di decomposizione i funghi (idonei ad ambienti con pH inferiore a 4,5) fino a che il pH diventa così basso che neanche i funghi possono espletare le loro attività. Da questo punto in poi le decomposizioni e le loro trasformazioni avvengono solo per fattori chimici.

Questo insieme va sotto il nome di fossilizzazione.

Il processo di umificazione, che è poi quello che interessa più da vicino, si verifica in condizioni intermedie tra quelle di eremacausi e di fossilizzazione, poichè richiede un particolare equilibrio tra le reazioni aerobiche e quelle anaerobiche. Così, mentre le attività anaerobiche portano alla formazione di materiali colloidali bruni, le attività aerobiche impediscono anormali accumuli ossidandoli lentamente (mineralizzazione dell’humus).

Tutto ciò assicura un equilibrio dinamico tra l’humus che si forma e quello che si mineralizza, arricchisce l’aria tellurica di anidride carbonica e mette in libertà elementi minerali e composti azotati che contribuiscono alla fertilità naturale del suolo.

Ma l’equilibrio dinamico oltre alla temperatura, alla aerazione, alla presenza di batteri e funghi, all’umidità, è legato anche alla composizione del substrato oggetto di umificazione; infatti, in presenza di residui poveri di azoto (paglia) il processo avviene molto lentamente mentre in presenza di residui di leguminose (sovescio), l’umificazione trova condizioni molto più favorevoli.