Evolución de los Suelos Desde el Origen de la Tierra: Resumen Preliminar

En este post vamos a describir un esbozo preliminar acerca de la evolución de la edafosfera emergida a lo largo de la historia de la tierra. Podemos dividir esta en cinco estilos edafosféricos, parafraseando a los geofísicos cuando hacen uso del término “estilos tectónicos”. Nótese que esta clasificación sería distinta si tuviéramos en cuenta los suelos sumergidos, ya que la emergencia de formas de vida aéreas fue muy posterior a las que habitan en el medio acuoso. Debido a que las teorías acerca del origen de la vida y la historia de la tierra se encuentran en continuo cambio, tal clasificación de estilos edafosféricos debe considerarse como eventual. Veremos la estrecha imbricación entre tectónica, vida, clima y suelos a lo largo de miles de millones de años. En otros post ya describiremos como han ido evolucionando los suelos paso a paso.

La propuesta que a continuación exponemos esta basada en una previamente publicada en un trabajo hace ya años. Se trata de:

Ibáñez,J.J. & García-Álvarez,A. 1991. Los suelos y el cambio global. Un enfoque histórico-termodinámico. Rev. Écol. Biol. Sol, 28(4): 349-375. (Since 1992, vol. 29, journal retitled European Journal of Soil Biology).

La hemos actualizado debido a que el tiempo transcurrido no es baladí. Obviamente, una nueva reformulación exigiría un análisis bibliográfico muy profundo. Pensamos que el croquis a bajo propuesto es aceptable como tal, con vistas a una primera aproximación al tema. La versión original del trabajo tan solo contenía cuatro estilos. Por tanto se ha añadido uno más (el último). Tal propuesta está basada bajo las asunciones vigentes de que la vida se originó en una “sopa primordial”. Sin embargo, como ya vimos en otra nota,  Graham Cairm-Smith, esbozó una teoría (más bien conjetura, para ser rigurosos) de que la vida se originó en el suelo. Tenerlo también en cuneta.

Los procesos tectónicos, (ANGUITA, 1988), geomorfológicos (SCHUMM, 1977), edafogenéticos (RETALLACK, 1986), edafoecológicos (WRIGHT, 1990), etc., han evolucionado a lo largo de la historia de la tierra, produciéndose saltos cualitativos de consideración. De este modo, puede hablarse de “cambios de estilo” tectónicos geomorfológicos, edafológicos, etc.

Así, por ejemplo, SIEVER (1983) predice que, en el futuro geológico, con el enfriamiento gradual de la tierra, al disminuir las reservas de energía libre endogeotérmica, aumentará el grosor de las placas litosféricas y disminuirá la actividad tectónica, alcanzándose finalmente un estilo tectónico estático. En consecuencia, los procesos de erosión irán paulatinamente arrasando los accidentes fisiográficos -aumento de entropía- hasta situarlos casi a la altura de los niveles de base oceánicos. Finalmente, cuando la tectónica estática sea un hecho, las planicies dominarán la tierra, mientras el ecosistema planetario accederá a un nuevo estado fuertemente controlado por la biosfera y con un sistema océano-atmósfera diferente del actual. Este proceso refleja la evolución de las estructuras litosféricas hacia el estado de equilibrio termodinámico. Bajo este escenario, la edafosfera se contraerá, disminuyendo en extensión, y los suelos serán en su mayoría muy evolucionados. Posiblemente se asistirá a una pérdida de edafodiversidad, posiblemente de biodiversidad, y otras diversidades (geomorfológica, climática, etc.). Sin embargo, otros autores sostienen que tal erosión, bajo un estilo tectónico estático, conduciría a un sumergimiento de toda la superficie emergida de la tierra bajo el mar. De ser así, la edafosfera se extinguiría. En todo el caso, no pretendo ir de profetas, tanto más aún cuando soy profano en la materia. Tan solo os lo comento para vuestra información. Pare entonces todos muertos ¿verdad?

El suelo, tanto desde el punto de vista edafogenético como desde el ecológico, también ha ido modificando sus características estructurales y funcionales. Prácticamente, todos los «cambios de estilo» actualmente reconocidos, tienen su origen en otros tantos surgidos en la evolución de la vida. Así, por ejemplo, el proceso que inició la formación de una atmósfera oxidante (mediante la creación del mecanismo de fotosíntesis) modificó drásticamente los procesos de alteración (HOLLAND, 1984). Aún no existe constancia consensuada del momento exacto en que los microorganismos colonizaron el suelo. Generalmente es asumido que la vida se inició en un medio acuoso, y que sólo lo abandonó cuando su propia actividad cambió la composición de la atmósfera, creando una capa de ozono protectora de la radiación U.V. (hace aproximadamente 550 m.a.). Sin embargo, algunos autores (NUSSINOV & VEKHOV,1978) opinan que es muy posible que la vida apareciera sobre un primitivo regolito (R-regolito) formado en una atmósfera aún rarificada, justamente en el períodoen el que el agua en estado líquido empezó a acumularse sobre la litosfera, hace 4.000 m.a. Por ello, no es absurdo pensar que el origen de la vida se diera en un medio con propiedades muy parecidas a las de la edafosfera s.s. Con posterioridad, la invasión de la tierra emergida por los sistemas autopoyéticos pluricelulares marcó un salto cualitativo de grandes repercusiones: comenzó la autoorganización de los ecosistemas terrestres en general y del ecosistema edáfico en particular. De este modo, la diversificación de la vida, en y sobre el suelo, tuvo como consecuencia la diversificación de los tipos de suelos y de los rasgos edafogenéticos (RETALLACK, 1986). DUDAL et al. (1990), describen el proceso de emergencia de los distintos tipos de suelos según la clasificación de la FAO-UNESCO (1988), a lo largo de la historia de la tierra, basándose para ello en el trabajo previamente realizado por FRINLAND y BUYANOVSIY en 1977. También RETALLACK (1986), elaboró un modelo similar partiendo de la taxonomía americana de suelos (SOIL SURVEY STAFF, 1975). Si bien existen discrepancias notables entre los dos modelos, es evidente que los patrones de cambio son similares, ajustándose ambos a la denominada ley de Dollo. El estudio de RETALLACK (1986) recoge, al contrario que el de DUDAL y colaboradores (1990), la extinción de ciertas clases de suelos en el pasado, como la de los denominados «green clay soils» en el precámbrico. WRIGHT (1990) contempla como un determinado tipo de horizontes, denominados fosfocretas (SOUTHGATE, 1986), también desapareció muy tempranamente.

Recordando, en cierta medida, al proceso de evolución biológica y de organización ecológica, el ecosistema suelo se ha ido diversificando y evolucionando hacia estadios de mayor complejidad y autoorganización (RETALLACK, 1986; WRIGHT,1990).

La evolución de la edafosfera puede dividirse en una serie de estadios o cambios de estilo. La clasificación que a continuación se propone está basada en los estudios previos realizados por WRIGHT (1990) y DUDAL et al. (1990):

• Pre-edafosfera (suelos abióticos de WRIGHT): Se trata de perfiles de alteración exclusivamente físico-químicos, ya reconocidos en secuencias precámbricas de más de 3000 crones de antigüedad

• Proto-edafosfera (suelos microbianos de WRIGHT; fase primaria de DUDAL et al.): A partir de mediados del precámbrico (WRIGHT) o desde los inicios del Paleozoico (DUDAL et al), comienzan a encontrarse rastros de alteraciones bio-geo-químicas. Este proceso, parece comenzar con la colonización del medio terrestre por productores primarios microbianos (cianobacterias), que formarían finas películas edáficas. Estas, debieron salpicar muy esporádicamente la pre-edafosfera en las zonas húmedas costeras exclusivamente.

• Edafosfera arcaica (suelos briofíticos de WRIGHT; fase esporádica de DUDAL et al). Desde finales del Ordovícico (WRIGHT) o del Silúrico (DUDAL + et al.) aparecen los primeros briofitos en los ambientes terrestres y, con ellos, se desarrolla y diversifica una primitiva fauna edáfica (constituida por descomponedores). La edafosfera arcaica, coloniza grandes extensiones pre-edafosféricas y los pequeños parches proto-edafosféricos, partiendo de las zonas húmedas costeras y penetrando por los corredores fluviales. Durante este período, solo aparecen suelos juveniles con muy poca anisotropía (horizonación).

• Edafosfera s.s. (suelos enraizados de WRIGHT; fase intermitente y continua de DUDAL et al.): Si bien ya a principios del Silúrico se inicia la diversificación de la flora vascular, sólo a finales del Devónico aparecen los primeros bosques s.s. Con ellos, el sistema suelo desarrollará sus interacciones ecológicas más representativas como son, entre otras, el efecto rizosférico y las micorrizas. Según DUDAL y colaboradores, durante este período -fase intermitente-, la edafosfera siguió diversificándose e incrementando su complejidad estructural a la vez que colonizaba grandes extensiones, hasta que en el Pérmico cubrió toda la geosfera (fase continua).

• Edafosfera antropogénica. El hombre moderno ha ido cambiando la faz de la edafosfera en los últimos siglos, alcanzando cotas dramáticas en el XX. Su impronta comienza con la emergencia de los Antrosuelos, que será seguida por la de los Tecnosuelos. Con vistas a dar cuenta de este proceso, se ha acuñado el vocablo “Antropoceno”, del que ya hablaremos a su debido momento.

Soslayando este nuevo estadío, podemos decir, que la edafosfera continuó su diversificación. El desarrollo más reciente, al margen de los astrosuelos y tecnosuelos, mentados comienza en el Cenozoico con la emergencia de las gramíneas y de los paisajes estépicos y, en consecuencia, con la aparición de Chernozems y Kastanozems. Al parecer este periodo se caracteriza respecto a los anteriores por la emergencia y/o expansión de loa ambientes áridos y semiáridos.

En síntesis, la evolución de los suelos ha estado condicionada por la evolución de sus factores formadores (GERASIMOV & GLAZOVSKAYA, 1960; YAALON, 1971). DUDAL et al. (1990) señalan que el proceso de complejización y diversificación se refleja, tanto en el número de grupos genéticos, como en la estructura, geometría y composición de los paisajes de suelos.

Con independencia de ello, la corteza continental parece haber ido extendiéndose irreversiblemente a lo largo de la historia de la tierra (ANGUITA, 1988). Este proceso de acreción continental se produce por colisión de litoesferoclatos (SUESS, 1904; ALLEGRE & JAUPART, 1985) o por rifting (WHITE y McKENZIE, 1989). En consecuencia la edafosfera s.l. ha ido ampliándose de forma paralela al sustrato litosférico. Obviamente, existen toda una serie de procesos geológicos que han generado, además, expansiones o contracciones cíclicas (trasgresiones-regresiones marinas, cierre y desecación de cuencas oceánicas, etc.).

Los cambios de estilo o estadios en la evolución del ecosistema suelo, tuvieron enormes repercusiones en la evolución de la biosfera y de las formas del terreno. Así, con el establecimiento y posterior evolución de los ecosistemas terrestres, se generó un nuevo reservorio del CO2 atmosférico (el humus del suelo), se aceleraron los mecanismos de alteración y se frenaron paulatinamente los de erosión. Es durante el segundo estadio, cuando emergen los procesos de biostasia (ECHART, 1956), si bien estos se intensifican en el tercero y especialmente el cuarto.

Debido al incesante incremento del impacto humano sobre los suelos, hasta las clasificaciones edafológicas han sido extendidas para incluir edafotaxa que, en ausencia del hombre serían inimaginables. Y esto concierne no solo a la edafosfera en si mismo, sino a ciertos factores formadores, como lo es el material parental ¿Existe algo parecido al asfalto, cemento, vertederos de residuos electrónicos, etc., en la naturaleza? en la naturaleza. Reiteramos que el Antropceno será motivo de un análisis minucioso.

Con este esquema ya podemos comenzar a relatar la historia de la edafosfera. Como ya hemos comentado, nos resultará casi imposible seguir un análisis cronológico exacto, por lo que este y el siguiente post, deben considerarse de suma importancia con vistas a ir enhebrando y articulando los que les sigan a continuación. 

Juan José Ibáñez