Marina Sánchez de Prager - Aportes de la biología del suelo a la agroecología

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 secundarios

Al meteorizarse, los minerales primarios se vuelven inestables y/o se solubilizan, dan origen a los denominados minerales secundarios, cuya composición puede ser muy simple, como las sales, pueden formar alúmino-silicatos (arcillas) y también óxidos e hidróxidos de hierro (Landranco et al., 2014, p. 102).

Las sales dominan en zonas áridas donde predominan procesos de evapotranspiración, se pueden depositar en el perfil del suelo o sobre la superficie. Entre ellas están la dolomita, calcita y el yeso (IGAC, 2016, p. 256; Lanfranco et al., 2014, p. 105; Porta, López-Acevedo y Roquero de Laburu, 2003, p. 152).

Los aluminosilicatos corresponden a organizaciones laminares en las cuales el Al y el Si se intercalan y adquieren cualidades especiales. La predominancia de minerales ligados varía, en unos puede ser mayor el Fe, en otros el Mn u otros minerales. Dentro del grupo de los aluminosilicatos se ubican las arcillas, formadas a partir de restos de feldespatos, piroxenos y micas. Su organización le confiere atributos físicos, químicos y biológicos de importancia en el suelo vivo. Dentro de las arcillas tenemos las 1:16, 2:17, y las 2:1:18 (García y Suárez, s. f., p. 7; Lanfranco et al., 2014, p. 111; Porta et al., 2003, p. 128).

Los óxidos e hidróxidos van desde cristalinos hasta amorfos, su granulometría coincide con las arcillas y constituyen minerales secundarios procedentes de rocas altamente degradadas. Corresponden a óxidos e hidróxidos de Si, Fe, Al, Mg, Mn. Predominan en suelos con alto grado de intemperización. Su formación química le confiere atributos físicos, químicos y biológicos también muy importantes en los suelos donde están presentes (Isaza, s. f.). Entre ellos tenemos la goetita, hematita, limonita, gibsita, entre otras ( figura 2.3) (Lanfranco et al., 2014, p. 116; Porta et al., 2003, p. 150).