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Prólogo

«¿Geología? Ah sí… La ciencia de las piedras, ¿no?». Si me dieran un euro por cada vez que he escuchado esta frase, podría pagarme la carrera una segunda vez.

Es broma. Bueno, en realidad… no del todo. Es innegable que existe una percepción bastante extendida (y equivocada) sobre lo que es la geología. Para la mayoría de la gente es una ciencia que se reduce a piedras y, como mucho, minerales. Nada más.

Por tanto, no resulta extraño que a menudo sea percibida como una ciencia aburrida. Y aunque sé que esta idea nace, en buena parte, del desconocimiento, no puedo evitar sentir cierta tristeza cada vez que la escucho. Porque ¿cómo va a ser aburrida la ciencia que estudia el planeta en el que vivimos?

La geología es una ciencia superdiversa. Abarca aplicaciones de lo más cotidianas, como pueden ser los estudios geotécnicos o la caracterización de acuíferos. ¡Pero también va mucho más allá! Por ejemplo, nos permite conocer de cerca fenómenos tan espectaculares como los volcanes y los terremotos. O reconstruir el pasado de la Tierra mediante fósiles y proxies climáticos.

Además, es la única ciencia que se ocupa de los recursos naturales estratégicos. Es decir, aquellos que se esconden bajo nuestros pies y sostienen buena parte de la economía global: el petróleo, el carbón y las tierras raras.

Así que ya lo ves: además de entretenida, también tiene una gran proyección de futuro. Peeero no es oro todo lo que reluce. Paradójicamente, la geología afronta un gran reto: la falta de relevo generacional. Cada vez son menos los jóvenes que deciden estudiarla. ¿Por qué? Pues no puedo darte una respuesta cien por cien satisfactoria, pero sí que puedo darte mi opinión: es una ciencia con una presencia muy limitada dentro del sistema educativo. En mi caso, por ejemplo, no cursé Geología ni en secundaria ni en bachillerato. Llegué a la carrera totalmente a ciegas.

Tampoco ayuda la escasez de referentes dentro del mundo de la divulgación. Durante mis años en la universidad encontraba un montón de contenido sobre física, química, medicina o biología. Había libros, vídeos y pódcast sobre casi cualquier rama de la ciencia… menos sobre la que yo estaba estudiando.

Este libro nace de esa ausencia y de esa necesidad. Y por qué no decirlo: también del potencial narrativo que, a mi parecer, posee la geología.

En las próximas páginas exploraremos la historia de la humanidad a través de esta disciplina: desde los primeros golpes de piedra en el Paleolítico hasta la era tecnológica actual, profundamente dependiente de las tierras raras.

No obstante, no quiero limitarme a contarte una historia. También me gustaría que este libro te sirviese como un manual básico de geología. Por eso, según el contexto de cada capítulo, he ido integrando algunos de los conceptos más fundamentales de esta ciencia.

Quiero que descubras cosas que no sabías. Y si, además, logro despertar en ti aunque sea una pequeña chispa de interés por la geología, ¡con eso ya me doy por más que satisfecha!

UN PAR DE NOTAS PARA ENTENDER MEJOR EL LIBRO

• En algunos capítulos verás una tabla que recoge toda la historia de nuestro planeta. La he usado con el fin de contextualizar ciertos contenidos y situarlos en el tiempo. Es importante que sepas que:

– La historia completa de la Tierra se divide en lo que llamamos «unidades geocronológicas». Cada eón se divide en eras, cada era se divide en periodos que, a su vez, se dividen en épocas. Cada una de estas clasificaciones son unidades geocronológicas:

eón > era > periodo > época

Es como una matrioska temporal: de más general (eón), a más concreta (época).

– La tabla siempre se lee de abajo arriba.

– «Ma» es la abreviatura de «millones de años».

– No es una tabla a escala. ¿Qué quiero decir con esto? Que los tamaños de los rectángulos no son proporcionales a la duración real de cada eón, era o periodo, sino que se han ajustado para facilitar la lectura y la visualización del conjunto.

Por este motivo, es fundamental fijarse en la columna de fechas (Ma). Por ejemplo, el eón hádico duró alrededor de 600 millones de años, mientras que el eón proterozoico duró unos 2.000 millones de años. Sin embargo, en la tabla ocupan el mismo espacio. De igual forma, los periodos del eón fanerozoico no tuvieron la misma duración, aunque aquí se representen con tamaños similares.

• En un contexto cotidiano, solemos usar de manera indistinta las palabras «roca» y «piedra». Pero si nos atenemos a la definición de cada una, no son lo mismo. Una roca es un material sólido, formado por uno o varios minerales, que encontramos en la naturaleza. Una piedra, en cambio, es una roca que ha sido alterada o manipulada de alguna forma por el ser humano. He intentado usar cada término acorde al contexto en cada momento.

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Una simple percusión

Hace unos 4.600 millones de años, en algún lugar remoto de nuestro universo, una inmensa nube de polvo y gas colapsó bajo su propia gravedad. De aquel caos primigenio nació el Sol y, a su alrededor, los primeros embriones planetarios. El tercero más cercano a él acabaría convirtiéndose en la Tierra.

En su etapa más temprana, nuestro planeta no se parecía en nada al lugar tranquilo al que hoy estamos acostumbrados. De hecho, fueron unos primeros años tan convulsos que los geólogos se refieren a ellos como el «eón hádico». ¡Y con razón! El paisaje terrestre evocaba, en conjunto, al mismísimo inframundo del dios Hades: volcanes por todas partes y tormentas eléctricas que no daban tregua. A simple vista, todo invita a pensar que, en un entorno así, debía de haber fuego por todas partes, ¿no? Pues… no.

El fuego es una reacción química. Para que pueda darse como tal, no basta únicamente con una fuente de ignición (como la lava o los rayos). También son necesarios otros dos elementos:

• Una concentración suficiente de oxígeno en la atmósfera (>16 %).

• Una buena cantidad de material que actúe como combustible.

El problema es que, en sus orígenes, nuestro planeta no contaba con ninguna de estas dos cosas. El «mechero natural» del Hádico funcionaba de maravilla, pero ¿de qué sirve un mechero sin combustible ni comburente? Exacto: de nada.

Durante el eón que sucedió al Hádico, el Arcaico, la Tierra se convirtió en un lugar más apacible. Así, llegados a este punto, ya se habían formado océanos, y en sus profundidades aparecieron las primeras formas de vida. Eran organismos muy simples: bacterias y arqueas. Con el tiempo, algunos de ellos evolucionaron y comenzaron a aprovechar la luz del sol para obtener energía. Aparecieron de este modo los primeros organismos fotosintéticos: las cianobacterias. Fotosintéticas, fotosíntesis… ¿qué se libera en ese proceso? Correcto: oxígeno.

A lo largo del siguiente eón, el Proterozoico, estas cianobacterias dedicaron sus vidas a la encomiable tarea de saturar los océanos de oxígeno. No es que lo hicieran a propósito, pero, oye, lo importante es que lo hicieron. La saturación fue tal que, alcanzado cierto punto, el gas empezó a liberarse hacia la atmósfera. Este momento es conocido como «la Gran Oxidación» y, pese a que fue un hito enorme (ya que, por primera vez, el oxígeno se incorporó en la atmósfera de nuestro planeta), en términos cuantitativos fue algo bastante nimio.

Durante el Cámbrico, los niveles atmosféricos de oxígeno aún eran muy bajos. En lo que respecta a las formas de vida, estas seguían evolucionando y diversificándose, pero solo en ambientes acuáticos.

No obstante, con la llegada del Ordovícico, todo cambió. Algunas formas de vida alcanzaron tierra firme: en concreto, los hongos y las plantas. Poco a poco, ambas fueron expandiéndose sobre la superficie terrestre, y gracias a la acción fotosintética de las plantas, la atmósfera fue enriqueciéndose de oxígeno.

Durante el periodo siguiente, el Silúrico, la concentración de oxígeno en la atmósfera superó por primera vez el umbral del 16 %. En ese momento, y por primera vez en toda la historia de la Tierra, coexistieron los tres ingredientes necesarios para que el fuego pudiese existir:

• Oxígeno suficiente (>16 %).

• Material combustible (hongos y plantas).

• Una fuente de ignición (lava y rayos).

Tiene sentido, por tanto, que el rastro más antiguo de un fuego natural date del Silúrico. En concreto, ¡de hace 430 millones de años! Son los restos carbonizados de unos hongos gigantescos llamados Prototaxites. Durante el Silúrico, nuestro planeta estaba dominado por estas formas de vida, que eran capaces de alcanzar casi los ocho metros de altura. Hoy en día un escenario así nos suena a ciencia ficción, pero en un punto de la historia esto fue una realidad.

Tuvieron que pasar varios millones de años para que las plantas vasculares, los helechos y los árboles empezaran a expandirse de forma generalizada. Esto sucedió durante el Carbonífero, un periodo donde los bosques dotaron al planeta de enorme cantidad de combustible y de oxígeno. Un escenario perfecto para los incendios, ¿verdad?

No obstante, estas condiciones favorables para el fuego se vieron interrumpidas hace unos 250 millones de años, cuando la Tierra se vio sacudida por la extinción masiva del Pérmico-Triásico. A este suceso también se le conoce como «la Gran Mortandad», y aunque quizá el término pueda sonarte un poco exagerado, lo cierto es que no es para menos, ya que se trata de la mayor catástrofe biológica que ha experimentado nuestro planeta: se llevó por delante al 90-96 % de las especies marinas y alrededor del 70 % de las terrestres. Lógicamente, tras este fatídico episodio, la Tierra se quedó bastante trastocada en todos los sentidos, y los niveles de oxígeno cayeron por debajo del umbral del 16 %. Por tanto, durante los siguientes millones de años, los fuegos pasaron a ser prácticamente nulos a escala global.

Con el paso del tiempo, los niveles de oxígeno volvieron a restablecerse de forma progresiva. Desde entonces, con alguna fluctuación que otra, la Tierra ha tenido siempre suficiente oxígeno como para que el fuego pueda existir.

Esquema cronológico del fanerozoico con tres columnas principales para eón, era y período, y una escala en millones de años. Incluye los eones hádico, arcaico, proterozoico y fanerozoico. Dentro del fanerozoico aparecen las eras paleozoico, mesozoico y cenozoico, divididas en los períodos cámbrico, ordovícico, silúrico, devónico, carbonífero, pérmico, triásico, jurásico, cretácico, paleógeno, neógeno y cuaternario. La leyenda diferencia los intervalos sin fuegos y con fuegos, además de tres condiciones numeradas: evaporación, combustible y oxígeno suficiente en una atmósfera con más del 12 por ciento de O₂. El intervalo con fuegos empieza en el silúrico, dentro del paleozoico, cuando se indica oxígeno suficiente, y continúa durante el devónico, carbonífero, pérmico, triásico, jurásico, cretácico, paleógeno, neógeno y cuaternario. El esquema marca la aparición de las plantas terrestres en el ordovícico, los primeros peces con esqueletos en el silúrico, el origen del fuego preservado en el silúrico, el punto álgido de los insectos y la acumulación de oxígeno atmosférico hasta el 16 por ciento de O₂ en el carbonífero, las primeras plantas con flor en el cretácico, el comienzo del aumento de O₂ desde el proterozoico hacia el fanerozoico, tormentas y formaciones volcánicas a lo largo de varios períodos, y los humanos que aprendieron a hacer fuego en el cuaternario.

EL USO DEL FUEGO POR LOS HUMANOS

Tal y como hemos visto, los incendios naturales suceden como resultado de la interacción entre materia orgánica (árboles, plantas, hongos, etc.), una cantidad de oxígeno suficiente (>16 %) y una fuente de ignición natural (los rayos de una tormenta o la lava de una erupción volcánica). No sabría decirte cuán frecuentes son estos fenómenos en términos absolutos: a decir verdad, nunca he presenciado ninguno. Aunque, bueno, supongo que tiene sentido: vivo en una ciudad, estoy rodeada por varios pararrayos y el volcán que me queda más cerca está a cientos de kilómetros (y, por si fuera poco, está extinto).

En cualquier caso, mi experiencia vital no es representativa de lo que ocurre a escala planetaria, y los incendios naturales tienen que suceder, por lo menos, en cierta medida. De lo contrario, ¡muchos ecosistemas terrestres no existirían! Un buen ejemplo de ello es la sabana.

De forma muy resumida, la sabana es una región marcada por dos estaciones: una húmeda y otra seca. Durante la estación húmeda, las lluvias riegan toda la vegetación y el paisaje adquiere un verde intenso. Pero cuando llega la estación seca, la situación da un giro: la falta de agua lo marchita todo y el color dominante pasa a ser amarillo pajizo.

Aunque pueda parecer contradictorio, las tormentas son frecuentes durante la estación seca. Y digo que puede parecerlo porque solemos asociar la palabra «tormenta» con grandes aguaceros. ¡Pero nada más lejos de la realidad! También existen las tormentas secas, que consisten únicamente en rayos y vendavales muy fuertes.

Durante la estación seca, basta con un rayo para que la vegetación marchita prenda y las llamas se propaguen por toda la sabana. No obstante, estos incendios no son una amenaza, sino que son esenciales para que la sabana sea una sabana per se. ¿Por qué? Porque queman los brotes jóvenes de los árboles antes de que estos puedan convertirse en adultos. Vamos, que las llamas impiden, cada año, que la vegetación leñosa se imponga sobre la vegetación herbácea. Sin fuego, la sabana dejaría de ser sabana y acabaría evolucionando a bosque.

Hace más de dos millones de años, las sabanas fueron, precisamente, el hogar de los primeros homininos. Dado que el fuego es un elemento intrínseco de este tipo de regiones, es lógico pensar que nuestros antepasados convivían con él codo con codo, ¿no? Lo cierto es que no hace falta echarle mucha imaginación, pues hoy en día podemos ver una situación muy similar con nuestros propios ojos. Actualmente, las sabanas están habitadas por chimpancés, nuestros parientes vivos más cercanos, y estos interaccionan de formas muy curiosas con el fuego: anticipan su avance, lo rodean e incluso le sacan partido de manera indirecta, adentrándose en las zonas recién quemadas para buscar brotes tiernos o semillas.

Si hoy los chimpancés son capaces de desenvolverse en un mundo donde el fuego forma parte de su entorno, creo que no es tan descabellado imaginar que nuestros antepasados, que habitaban esas mismas tierras, pudieran hacer lo mismo.

Pese a que no podemos afirmar al cien por cien que nuestra relación con el fuego comenzase con actitudes similares a las que muestran hoy los chimpancés, lo que sí sabemos es que, progresivamente, los humanos empezaron a interactuar con las llamas de una forma más directa. Y, oye, lo hicieron de un modo muy inteligente: recogiendo las brasas incandescentes que dejaban los incendios y llevándolas de un sitio a otro para tener fuego allí donde más les convenía.

Todo apunta a que los primeros usos del fuego estuvieron, casi con total seguridad, relacionados con mantenerse a resguardo del frío y con la cocción (o incluso la conservación) de alimentos. En la actualidad, podemos rastrear estos comportamientos en varios yacimientos del mundo. Uno de los más antiguos es el de la cueva de Wonderwerk, en el extremo sur de África: en su interior, a varios metros de la entrada, se han hallado restos de plantas y huesos quemados que datan de hace un millón de años. Por otro lado, en el Levante mediterráneo, tenemos el yacimiento de Gesher Benot Ya’aqov, donde se han encontrado restos de peces cocinados de hace unos 780.000 años.

El uso de los fuegos naturales sucedió durante el Paleolítico inferior. Y sí: en esta época, los homininos ya usaban herramientas de piedra de forma sistemática para cortar, raspar o machacar huesos de animales. De hecho, este conjunto de herramientas de piedra es lo que llamamos «industria lítica», y a lo largo del Paleolítico fue desarrollándose en forma de distintos modos. Por ejemplo, el modo 1 fue el más antiguo: consistía en herramientas muy simples que se obtenían al quitar unas cuantas lascas de una piedra al percutirla con otra. El modo 2 vino después: las herramientas estaban más trabajadas y eran simétricas, y su máximo exponente fueron los bifaces.

Sabiendo que, en paralelo al uso de los fuegos naturales, ya existía toda una industria lítica en marcha, puede que esto te lleve a pensar: «Vaya, nuestros antepasados ya manipulaban piedras y las usaban para todo tipo de cosas, pero, por lo que sea, ¿no se les ocurrió golpearlas entre sí y encender un fuego?». Y, mira, entiendo el punto, pero también sería un juicio un poco injusto.

¿Por qué? Porque hacer fuego por percusión no es algo fácil ni intuitivo. En las pelis y documentales hacen que parezca muy fácil: chocamos dos piedras cualesquiera, un par de chispas y listo, hoguera encendida. Pero en la realidad no funciona así. Para poder hacer fuego por percusión se necesitan dos materiales muy concretos:

• Una roca rica en sílice: como el sílex (al que también llamamos pedernal). Se trata de una roca muy dura que, al romperse, da lugar a bordes extremadamente afilados. Estos bordes permiten arrancar partículas diminutas del material con el que se percute.

• Un mineral de sulfuro de hierro: como la pirita o la marcasita. Este mineral actúa como eslabón. Al ser golpeado por el sílex, se desprenden de él fragmentos microscópicos ricos en hierro.

Pero ¿qué ocurre exactamente al percutir uno con el otro? El proceso es el siguiente:

1. Se golpea el eslabón con el pedernal.

2. El pedernal arranca fragmentos microscópicos del eslabón, los cuales contienen hierro.

3. Este hierro, al entrar en contacto con el aire, se oxida muy muy rápido. La oxidación del hierro es una reacción exotérmica, es decir, libera calor. Este calor es lo que produce las chispas.

4. Muy cerca de donde se está golpeando el eslabón contra el pedernal, se coloca material muy seco para que las chispas caigan sobre él y pueda prender. En la Prehistoria, el material más utilizado para este fin era el hongo yesquero.

Ahora bien, ¿cómo se dieron cuenta nuestros antepasados de que esto era una posibilidad? Pues es una pregunta muy interesante, pero también muy difícil de responder. Aunque, si lo piensas, gran parte de las herramientas del modo 1 y del modo 2 se fabricaban con sílex. Es posible que, durante el propio proceso de talla, utilizasen por casualidad un trozo de pirita y observasen que saltaban chispas.

Lo que está claro es que en algún momento del Paleolítico empezaron a coexistir fuegos naturales y fuegos generados por humanos. Y aquí surge un dilema: ¿cómo podemos nosotros distinguir, en el registro geológico, los unos de los otros? Pues es casi imposible, dado que las huellas que deja un fuego suelen ser las mismas para ambos casos. Por tanto, la forma más sólida de saber si un fuego sucedió de forma deliberada es encontrar, junto a esas huellas, las herramientas que se utilizaron para encenderlo.

EL FUEGO ANTROPOGÉNICO MÁS ANTIGUO DE LA HISTORIA

Hasta ahora, la evidencia más antigua de un fuego provocado por un ser humano procedía de un yacimiento francés, y se databa en torno a hace unos 50.000 años (en la transición entre el Paleolítico medio y el superior). No obstante, esto ha cambiado muy recientemente gracias a un nuevo descubrimiento.

En la pequeña localidad de Barnham, al sur del Reino Unido, se han encontrado rastros de tierra cocida, herramientas de sílex y un fragmento de pirita que se remontan a hace unos 400.000 años. A primera vista, la presencia de pirita en el yacimiento podría parecer casual, pero los estudios geológicos han confirmado que este mineral no aflora de forma natural en la zona. Por tanto, todo apunta a que fue transportado de modo deliberado hasta allí con el fin de encender una fogata.

No se sabe qué grupo humano ocupó el asentamiento. No obstante, a pocos kilómetros se han hallado fragmentos de un cráneo que data de un periodo muy similar y que se han atribuido a un neandertal. Así pues, los investigadores consideran plausible que los fuegos del yacimiento de Barnham fueran producidos por esta especie de homininos.

A día de hoy, esta es la evidencia más antigua de un fuego antropogénico. Hace 400.000 años. Paleolítico inferior. Se dice pronto, ¿eh? Y no podemos descartar, claro está, que en un futuro se lleven a cabo hallazgos que empujen esta fecha aún más atrás en el tiempo.

En cualquier caso, e independientemente de si sucedió antes o después, el control del fuego supuso un punto de inflexión en la historia de la humanidad. Hasta ese momento, nuestros antepasados dependían por completo de que la naturaleza les ofreciera fuego de manera esporádica y debían adaptarse a su presencia o a su ausencia. Pasar de esto a poder producirlo intencionadamente, cuando y donde se necesitase, cambió las reglas del juego para siempre.

Por primera vez, los humanos fueron capaces de iluminar, de forma deliberada, espacios que hasta entonces habían permanecido en la más completa oscuridad. Y no me refiero solo a cuevas profundas o lugares remotos, sino también a situaciones tan cotidianas como pueden ser las noches de luna nueva. Las llamas se convirtieron en un espacio de reunión y, muy probablemente, fueron testigo del desarrollo del lenguaje y del nacimiento de los primeros rituales.

Asimismo, el dominio del fuego se convirtió en una habilidad decisiva para nuestra supervivencia como especie. En años venideros, pudimos calentarnos frente a condiciones climáticas adversas, protegernos frente a depredadores y, por último, adoptar una dieta más segura y nutritiva.