Descubren un nuevo y sorprendente archivo geológico: madera fosilizada revela 300 millones de años de historia terrestre

Mucha gente conoce la madera fosilizada como objeto decorativo de la tienda del museo. Sin embargo, el hecho de que pueda preservar la historia geológica de regiones enteras a lo largo de millones de años es un descubrimiento reciente.

La madera fosilizada como archivo natural de la Tierra

Un equipo de investigación liderado por el geólogo Dr. Steffen Trümper de la Universidad de Münster ha demostrado por primera vez que la madera fosilizada es un archivo natural, a partir del cual se puede deducir la historia geológica de una región entera durante cientos de millones de años. Los hallazgos amplían las escalas de tiempo previamente conocidas de la mineralización de la madera. Muestran que la madera fosilizada puede registrar la historia de la subsidencia en una cuenca geológica y revelar eventos tectónicos en una escala de tiempo de cientos de millones de años. Específicamente, el estudio se centra en la Cuenca del Saale, una cuenca sedimentaria que se formó hace unos 300 millones de años en lo que hoy es el centro de Alemania y cuyas rocas se encuentran entre las más antiguas del gran Sistema de Cuencas de Europa Central. El estudio ha sido publicado en la revista Scientific Reports.

Para su análisis, los investigadores examinaron madera fosilizada de las montañas Kyffhäuser, en el norte de Turingia, Alemania. Los fósiles, conocidos al menos desde el siglo XVIII, consisten en troncos de hasta 20 metros de longitud incrustados en depósitos fluviales rojizos, es decir, depósitos de color rojizo procedentes de antiguos sistemas fluviales.

Su color se debe a los óxidos de hierro incrustados, relacionados con un clima cálido y seco estacional. Los troncos, que quedaron cubiertos durante las inundaciones, proceden de bosques secos tropicales del supercontinente Pangea. En aquella época, la región se encontraba cerca del ecuador.

Hace unos 300 millones de años, crecían allí parientes de las coníferas, ahora extintos. Kyffhäuser se considera un yacimiento de referencia para un tipo de depósito que se formó repetidamente en diversas cuencas de Europa. En conjunto, estos yacimientos constituyen una de las mayores concentraciones de madera fosilizada del hemisferio norte. Estas rocas se encuentran entre los depósitos más antiguos de la Cuenca Centroeuropea, un sistema de cuenca sedimentaria de gran importancia económica que aún alberga materias primas, agua subterránea y potencial para la energía geotérmica.

El cuarzo: cápsulas del tiempo

La clave reside en el cuarzo, que ha permeado y reemplazado la madera durante el proceso de fosilización. Inicialmente, el ácido silícico disuelto penetra en la madera muerta, formando las paredes celulares y preservando así las estructuras anatómicas más finas. A lo largo de millones de años, estos depósitos silíceos iniciales cristalizaron en cuarzo, reemplazando el tejido original poco a poco.

El estudio demuestra que la preservación de estos fósiles es mucho más compleja de lo que se creía en términos de estructura, geoquímica y edad de las fases de cuarzo. El equipo de investigación identificó cinco generaciones sucesivas de ácido silícico. Cada una de estas generaciones contiene información sobre la temperatura, la presión y la composición de las soluciones a partir de las cuales se formaron.

Documentan cinco etapas que abarcan un período de 200 millones de años, desde el Carbonífero superior hasta el Cretácico inferior. Si se tiene en cuenta el posterior ascenso a la superficie terrestre, este período se extiende hasta 300 millones de años. Esta es la secuencia más larga documentada de etapas sucesivas de mineralización de la madera hasta la fecha.

Para analizar estas «cápsulas del tiempo», el equipo combinó numerosas técnicas. Mediante la catodoluminiscencia del cuarzo, las inclusiones fluidas, los isótopos de oxígeno y silicio, la termometría Raman, el microanálisis por microsonda electrónica y la microscopía electrónica de barrido, así como la datación U-Pb in situ —un método geocronológico para determinar la edad de rocas y minerales— se reconstruyeron las cinco etapas. «Las diminutas inclusiones fluidas en el cuarzo fueron particularmente reveladoras, ya que conservan información sobre las condiciones exactas durante el crecimiento del cristal», explica Steffen Trümper. Por ejemplo, el equipo demostró que partes de la madera se encontraban a una profundidad de entre tres y cinco kilómetros y medio, a temperaturas de entre 160 y 240 grados Celsius.

Los hallazgos tienen una importancia que va mucho más allá de Kyffhäuser. «Es asombroso que un fósil, a menudo no más grande que la palma de una mano, encapsule la historia geológica de toda una región que abarca cientos de millones de años», afirma Steffen Trümper. «Nunca antes se había documentado una secuencia de cinco etapas de mineralización en madera fosilizada. Dado que la madera fosilizada se encuentra en muchas formaciones rocosas en todo el mundo, esto abre una valiosa fuente de información. Proporciona a la ciencia una nueva herramienta para rastrear la evolución de los continentes». Sin embargo, los análisis muestran que la idoneidad de la madera fosilizada para el análisis de cuencas depende menos del contexto tectónico y más de las condiciones climáticas y sedimentológicas durante su enterramiento.

Además de la Universidad de Münster, en el estudio participaron la Universidad Georg August de Göttingen, el Instituto Tecnológico de Karlsruhe, el Museo de Naturaleza de Chemnitz y la TU Bergakademie Freiberg.

Fuente: Instituto de Geología y Paleontología, Universidad de Münster