f) La aparición del ser humano va a agregar nuevas características al proceso natural.
Tejamos la secuencia de estos eventos enumerando detalles fundamentales que van a facilitar el hito evolutivo de la vida sobre la superficie terrestre (figura 2.1).
Figura 2.1.
Eventos conjugados que permitieron la formación del suelo vivo.
Fuente: Actividad antrópica: cultural, territorio: Grandez (s. f.). Ambientes aeróbicos y anaeróbicos: A. Cascadas quebrada Valencia, Sierra Nevada de Santa Marta (Sánchez de Prager, 2011a); B. Páramo de Las Hermosas, Pradera, Valle del Cauca (Perea, 2014); C. Selva Colombiana; D. Santa Marta, Colombia (Sánchez de Prager, 2017e; 2011c). Materia orgánica: Sánchez de Prager (2007b). Minerales: Ballesteros (2014). Construcción de un ambiente terrestre y disponibilidad de agua: Sánchez de Prager (2011c), Santa Marta, Colombia. Elaboración de Sánchez de Prager y Perea-Morera (2017).
2.2.1. La construcción paulatina de un ambiente terrestre superficial propicio para la vida
¿Cómo era la atmósfera primitiva de la Tierra? Es pregunta muy frecuente cuando se trata de reconstruir la historia del planeta y, por ende, del suelo. Hay divergencias entre las teorías que soportan diversas escuelas (Kendall et al., 2015, p. 1; Pease, 2016). Sin embargo, hay un punto de acuerdo: carecía de O2. Unos argumentan que dicha atmósfera estaba conformada por gases como vapor de agua, nitrógeno, dióxido de carbono y pequeñas cantidades de H2 y CO (Riccardi, 2008, p. 8). Estos se liberaban de los volcanes terrestres, se perdían en el espacio y «le daban un carácter neutro, y un color rojo al cielo» (González, s. f.; González del Carpio, 2009, p. 43).
Otros indican que su composición principal era amonio y metano, parecida a la dominante en planetas como Júpiter, Saturno y Marte (Bueno y Moreno, 2011, p. 43). Pla-García y Menor-Salvan (2017) argumentan que la Tierra, durante su proceso evolutivo, ha pasado por estados reducidos (H2/H2O, CH4, NH3, CO) y oxidados (H2O, CO2/CO, N2, CO2/CO). Estos cambios han estado íntimamente relacionados con las transformaciones en la litosfera e hidrosfera, a través de los ciclos geoquímicos (p. 16).
Algunos autores, con sentido del humor razonado, comparan a la Tierra con una olla caliente sometida a dos presiones en sentidos contrarios: la interna procedente de su alta actividad volcánica y movimientos telúricos, que van moldeando el relieve y, desde el exterior, a la intensa actividad y radiación cósmica, acompañada de bombardeo de meteoritos, entre otros (National Geographic, 2014, pt. 11). Todo parece indicar que la superficie terrestre estuvo sometida a altas temperaturas y cubierta de lava líquida, luego a solidificación acompañada de cambios climáticos extremos como heladas y bajísimas temperaturas, entre otros (Mediavilla, 2005, p. 287; National Geographic, 2010).
Esta solidificación le confería algún grado de estabilidad, sin embargo, recordemos que esa capa terrestre superficial inicial, rica en minerales, era bombardeada y esterilizada por los rayos ultravioleta, radiaciones cósmicas, rayos X, rayos gamma, entre otros, procedentes de la exosfera que rodeaba la tierra, altamente esterilizantes (Barbero, Dorronsoro y Gonzalo, 2015, p. 37). Esto ocurrió hasta cuando tuvo lugar la formación de la atmósfera actual, capa externa de aire gaseosa, con apariencia transparente y la menos densa del planeta (Poulsen, Tabor y White, 2015, p. 1238; Zúñiga y Crespo del Arco, 2010, p. 4). Actualmente en ella, en volumen, predomina el nitrógeno como N2 (78 %), el oxígeno (21 %), 0,9 % de argón, 0,03 % de dióxido de carbono y 0,07 % de otros gases (Zúñiga y Crespo del Arco, 2010, p. 6). Hay además vapor de agua procedente de la evaporación y transpiración que ocurre en el planeta (Carrasco y Carramiñana, 2005, p. 31).
En esta atmósfera actual aparece el O2, ausente en la primitiva e íntimamente ligado a la formación del ozono (O3), el cual va a actuar como aislante de las radiaciones extraterrestres y reserva calórica, esta capa de ozono permite que la atmósfera constituya un entorno superficial propicio para la vida (Knoll y Nowak, 2017, p. 8; Mediavilla, 2005, p. 156).
2.2.2. La transformación del material parental acumulado en rocas, fragmentos y polvo de rocas en minerales primarios y secundarios reactivos
El material parental constituido por minerales forjados en las estrellas, depositados y acomplejados en esos materiales rocosos terrestres que confieren esa complexión dura tanto superficial como en profundidad, es capaz de transformarse en sus minerales constitutivos, solubilizarse y proporcionar nutrientes fundamentales para la vida. Ese sistema rocoso que sube y baja en el paisaje, con profundos efectos climáticos, también va a dar origen a los minerales primarios y, posteriormente, estos a los secundarios, altamente reactivos.
Minerales primarios
Los minerales primarios constitutivos de las rocas madre presentes en espacios y formadas en tiempos planetarios específicos permiten hacer inferencias acerca de la disponibilidad de algunos nutrientes en el suelo formado y/o en proceso de formación. Estos minerales primarios conservan aún su química y, además de las rocas, se acumulan en las fracciones arena y limo (Lanfranco, Pellegrini y Cattani, 2014, p. 42).
El suelo va a variar dependiendo de su formación: a partir de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias (figura 2.2). Si son ígneas, sus componentes principales son silicatos —con aluminio, hierro, calcio, potasio y agua— que constituyen el grupo más abundante de la naturaleza. Son los constituyentes del cuarzo, plagioclasas, feldespato, piroxenos, anfíboles, micas, olivino y óxidos, especialmente de hierro, los cuales, al ser móviles, ascienden dentro de la corteza terrestre (IGAC, 2016, p. 257). Como ejemplos de ellas se tiene, la obsidiana, el basalto, el pórfido, la riolita, la andesita, diorita, gabro, entre otros. Actualmente, es relativamente fácil hacerse una imagen de estas rocas y sus componentes minerales (Lanfranco et al., 2014, p. 13; Pérez y Vrba, 2017, p. 47; Rodríguez, 2015).
En el caso de las rocas metamórficas, estas se han formado en procesos de meteorización de estos minerales primarios, con estructura ligada a los silicatos, variables en los cationes que las conforman. Ejemplos de ellas son la pizarra, los esquistos, los gneis, mármol, la cuarcita, andalucita, estaurolita, granate, entre otros (Lykhin et al., 2010, p. 291; Pérez y Vrba, 2017, p. 53).
Las sedimentarias, a su vez, proceden de los materiales anteriores altamente meteorizados, cuya aparición en la Tierra se registra hace aproximadamente 4000 millones de años (Bell, Boehnke, Harrisona y Mao, 2015, p. 14 518; Rosen, 19 de octubre 2015), en forma de partículas y/o sustancias disueltas que son arrastradas por agentes erosivos —vientos, olas, aguas superficiales, glaciares— y finalmente se depositan como sedimentos que se compactan y solidifican para dar origen a conglomerados (Pérez y Vrba, 2017, p. 51). Aquí están algunos restos de feldespatos, las calizas, areniscas, la halita, anhidrita, el carbón, calcita, aragonita, dolomita, yeso, conglomerados y arcillas, entre los más abundantes (Boggs, 2009, p. 5; Ibáñez, 2006; Lanfranco et al., 2014, p. 24).
Es en este grupo, en donde se localizan los materiales inorgánicos —denominados también minerales secundarios— que van a constituir la matriz sólida y altamente activa del suelo vivo, ubicado en los primeros centímetros de la superficie terrestre (Bataille, Willis, Yang y Liu, 2017, p. 1; Boggeti, 2010; Gobat, Aragno y Matthey, 2004, p. 1).
Figura 2.2.
Algunos ejemplos de minerales primarios. Rocas ígneas: obsidiana, basalto y granito alcalino (de izquierda a derecha). Sedimentarias: arena, conglomerado de cuarzo, arenisca roja. Metamórficas: gneis, filita y mármol rosado.
Fotografía: Pereira Mosquera (2017), tomada en el Museo de Suelos «Ciro Molina Garcés», Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira.
Minerales