Çernozyum toprakların oluşumu, milyonlarca yıllık sabrın ve çok spesifik iklim koşullarının bir araya gelmesiyle gerçekleşen karmaşık bir biyokimyasal süreçtir. Bu "siyah altın" olarak bilinen topraklar, rastgele birikimlerden ibaret değildir; yüksek organik madde birikimi ile belirlenen, dünya üzerindeki en verimli arazilerden biridir.
Oluşum sürecinin temelinde, karasal ve yarı kurak iklimlerde bulunan geniş bozkır (step) bitki örtüsü yatar. Bu bölgelerde yağış miktarı, bitkilerin kök sistemlerinin derinlemesine inebilmesine izin eder ancak bu bitkilerin tamamen çürüyüp yok olmasına yetecek kadar fazla değildir. Sonbaharda ölen bu otsu bitkiler, yüzeyde kalın bir tabaka oluşturur. Kışın donma-çözülme döngüleri ve yazın kuruyan rüzgarlar, bu bitki kalıntılarını toprağın daha derin katmanlarına karıştırır.
Buradaki kritik püf nokta, mikrobiyal aktivitedir. Topraktaki bakteriler ve mantarlar, bu organik maddeyi parçalayarak onu hümusa (humus) dönüştürür. Çernozyum topraklarda humus oranı, tıpkı Orta Asya, Rusya'nın Kuzey Kafkasya bölgesi veya ABD'nin Büyük Ovaları'nda (Great Plains) gördüğümüz gibi, neredeyse %10-15'e kadar çıkabilir. Bu oran, tropikal yağmur ormanlarındaki topraklardaki organik madde miktarından kat kat fazladır çünkü nemli tropik bölgelerde ayrışma çok hızlıdır ve organik madde birikmez.
Diğer bir belirleyici faktör ise jeolojik tabandır. Çernozyumlar genellikle, kireçli kumtaşı veya kil zeminleri üzerinde gelişir. Bu taban, toprağın drenajını düzenler ve besin maddelerinin yıkanmasını önler. Ayrıca, bu toprakların genellikle düz veya hafif eğimli arazilerde bulunması, erozyonun minimumda kalmasını sağlar. Eğer eğim artarsa, yüzeydeki bu zengin organik tabaka yağmur suları tarafından hızla taşınır ve çernozyum karakteri bozulur.
Pratikte şunu fark edeceksin: Sadece bol yağış yetmez; yağışın mevsimsel dağılımı ve bitki örtüsünün kök derinliği arasındaki denge kritiktir. Örneğin, yalnızca yoğun ağaçlık alanlarda bu derinlikte bir siyah toprak tabakası oluşmaz; ağaç yaprakları çok serttir ve çabuk ayrışarak gazlaşır. Oysa bozkır otlarının yumuşak, lifli kökleri, toprağın yapısını bir sünger gibi tutar ve suyla besin maddelerini hapseder.
Sonuç olarak, çernozyum toprakları; uzun süreli birikim, yavaş ayrışma ve yoğun kök aktivitesinin simfonisidir. Bu toprakları elde etmek için binlerce yıl beklemek gerekir, bu yüzden mevcut çernozyum alanlarını korumak, yeni birini oluşturmak için harcanacak zamanın binde biri civarında bir çaba gerektirir.