Paleoclimatic implications of micromorphic features of a polygenetic soil in the Monegros Desert (NE-Spain)

Pedofeatures can be repositories of information about soil forming factors such as climate. The aim of this work is to provide a model of interpretation of a polygenetic soil in the Monegros desert (Ebro Basin, NE-Spain) and its relationship to environmental changes during the Quaternary. To achieve this goal, the physical, chemical, mineralogical and especially the micromorphic pedofeatures of this profile were studied. Carbonate accumulations extend into all of the horizons of the profile. The paleosol has a thick petrocalcic horizon at the top, with a massive-laminar structure comprising layers of micrite and sparite that sometimes form pendants. Towards its base, the petrocalcic horizon contains a spaced framework of orthic micrite nodules packed between relatively pure micritic laminar bands. Below the petrocalcic horizon, coatings and infillings of microcrystalline calcite occur in old channels, and soft concretions (some of them geodic) indicate an in situ accumulation process (Bkc, calcic horizon). Another calcic horizon with orthic nodules of calcite, impregnative and diffuse (Ckc), is present at the bottom part of the profile. Between the two nodular calcic horizons, two recarbonated argic horizons are found (Btkc and Btk) with coarse orthic nodules of dense micrite superimposed on textural pedofeatures. These textural micromorphic pedofeatures are: (1) interbedded microlaminated clay pockets not associated with current or past pores and (2) microlaminated clay and silt (dusty clay) present as weakly oriented coatings on channel walls. Reduction pedofeatures are associated with textural ones: (1) coatings of manganese oxides around pore channels and cracks, and (2) nodules of manganese and iron oxides within the peds. The presence of calcic horizons alternating with argic horizons, all positioned below the petrocalcic horizon, confirm fluctuations in paleohydrological conditions in the Pleistocene. Its presence indicates that the oldest soil corresponds to a Calcic Luvisol-like pedotype, which is overlain by an Haplic Calcisol-like pedotype and this, in turn, by a Petric Calcisol-like pedotype. This superposition of profiles indicates, within the mentioned climatic changes, a tendency towards increasing dryness during the Pleistocene in the semiarid Ebro Valley.Los edaforrasgos son el resultado de procesos y factores de formación, por lo que su presencia nos da información sobre los cambios ambientales que han tenido lugar con la evolución del suelo. El objetivo de este trabajo es proporcionar un modelo de interpretación de un suelo policíclico en el Desierto de Monegros (Cuenca del Ebro, NE-España) y relacionarlo con los cambios ambientales a lo largo del Cuaternario. Para lograr este objetivo se describen las propiedades físicas, químicas, mineralógicas y micromorfológicas de este perfil. La carbonatación es evidente en todos y cada uno de los horizontes del perfil. En la parte superior, un grueso horizonte petrocálcico presenta una estructura laminar con capas de micrita y esparita, que a veces forman pendents. Hacia su base, estas capas laminares relativamente puras, micríticas, se intercalan con nódulos órticos de micrita. Por debajo del horizonte petrocálcico aparecen revestimientos y rellenos de calcita microcristalina en antiguos canales junto a nódulos blandos, geódicos (horizonte cálcico, Bkc), registro de un proceso de acumulación in situ. Otro horizonte con nódulos órticos de calcita, impregnativos y difusos se describen en la parte inferior del perfil (Ckc). Entre ambos horizontes cálcicos nodulares se encuentran horizontes árgicos recarbonatados con gruesos nódulos órticos de micrita densa, superpuestos a edaforrasgos texturales (Btkc y Btk). Los microedaforrasgos texturales encontrados en el horizonte árgico son de dos tipos: (1) intercalaciones de arcilla laminada en paquetes, no asociadas con poros actuales o pasados y (2) microlaminaciones de arcilla y limo recubriendo las paredes de poros, orientados débilmente. Asociados a estos rasgos texturales aparecen edaforrasgos de reducción: (1) hipo y cuasi-revestimientos de óxidos de manganeso alrededor de canales de poros y grietas, y (2) nódulos dendríticos, de óxidos de manganeso y hierro, dentro de agregados. La combinación de los edaforrasgos y horizontes descritos permiten clasificar el suelo más antiguo como un Luvisol cálcico, sobre el que se desarrolló un Calcisol háplico, ambos sellados por un Calcisol pétrico. Esta secuencia de perfiles es una evidencia de fluctuaciones en las condiciones paleohidrológicas a lo largo del Pleistoceno, combinada con una creciente aridez en el semiárido Valle del Ebro