Die Erdstruktur besteht aus drei Hauptteilen: der Kruste, dem Mantel und dem innersten Teil, der als Kern bekannt ist. Die Kruste bildet die Oberfläche der Erde und besteht ebenfalls aus mehreren Teilen, von denen eine die Pedosphäre ist. Die Pedosphäre ist der Teil der Erdkruste, in dem die bodenbildenden Prozesse noch aktiv sind. Dieser Teil der Erdkruste koexistiert mit anderen Teilen der Erdstruktur, einschließlich der Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Lithosphäre. Die Pedosphäre bildet die Grundlage allen irdischen Lebens auf dem Planeten.
Bildung der Pedosphäre
Der Boden wird durch den Abbau von Gesteinen entweder durch Wasser, Luft oder andere Erosionsfaktoren gebildet. Gesteine, die heute die Kruste der Erde bilden, sind Millionen von Jahren alt. Einige mineralische Partikel, die im Boden gefunden werden, sind jedoch so alt wie 4.4 Milliarden Jahre. Dies deutet darauf hin, dass die Erde seit mindestens 4.4 Milliarden Jahren einen soliden Boden hatte. Die Bodenentwicklung wird durch die chemische Zusammensetzung der Gesteine bestimmt, die schließlich zur Bodenbildung führt. Die verschiedenen Arten von Gesteinen, die oft dem Bodenprofil zugrunde liegen, sind entweder sedimentäres, magmatisches oder vulkanisches Gestein. Diese Gesteine sind infolge der tektonischen Aktivität der Erdoberfläche ausgesetzt.
Verwitterung und Erosion
Wissenschaftler im späten 19 Jahrhundert identifizierten fünf Faktoren, die einen signifikanten Einfluss auf die Geschwindigkeit der Gesteinsabbau und Bodenentwicklung haben. Diese Faktoren umfassen Topographie, Klima, Organismen, Ausgangsmaterial und Zeit. Der Prozess der Bodenbildung wird hauptsächlich durch chemische Verwitterung der Silikatmineralien in Gesteinen gesteuert. Dieser Prozess wird durch saure Produkte aus Pflanzen und anderen Organismen sowie Kohlensäure aus der Atmosphäre erleichtert. Kohlensäure entsteht in der Atmosphäre durch die Auflösung von Kohlendioxid im Regenwasser. Obwohl es eine schwache Säure ist, "frisst" es sich mit der Zeit in Gestein und zersetzt es in feine Partikel, die Erde bilden. Lebende Organismen beeinflussen den Boden, indem sie die Quantität und Qualität der organischen Materie verändern.
Variationen in der Pedosphäre
Die Umgebung bestimmt die Struktur und Zusammensetzung der Pedosphäre. Wälder haben die dicksten Humusschichten als Folge der verschiedenen Pflanzen und Tiere, die sie bewohnen. In den Tropen erhalten Regenwälder mehr Niederschlag als jede andere Art von Umwelt sowie mehr Sonneneinstrahlung als Wälder außerhalb der Tropen. Diese höheren Temperaturen und große Mengen an Wasser führen zu erhöhten Raten der chemischen Verwitterung. Wüsten und Grasland weisen aufgrund der signifikant niedrigen Niederschlagsraten die geringste chemische Verwitterung auf, so dass die Bodenentwicklung stark von anderen Verwitterungsfaktoren wie Wind abhängig ist.
Menschlicher Einfluss auf die Pedosphäre
Menschliche Aktivitäten haben die Struktur der Pedosphäre im Laufe der Zeit dramatisch verändert. In Regionen, in denen Industrie- oder Bautätigkeiten stattfinden, enthalten die Böden mit größerer Wahrscheinlichkeit erhebliche Mengen an Chemikalien, die Nährstoffe in den Böden auslaugen und sie unfruchtbar und unbrauchbar für die landwirtschaftliche Tätigkeit machen. Landwirtschaftliche Aktivitäten haben sich auch auf die Struktur der Pedosphäre ausgewirkt, was in einigen Teilen der Erde zu massiver Erosion geführt hat.
