Un conjunto de troncos fosilizados en Alemania ayudó a descubrir una historia geológica que comenzó cuando Pangea dominaba el planeta. Los árboles crecieron hace unos 300 millones de años, mucho antes de la aparición de los dinosaurios. Su madera terminó convertida en un archivo natural de enorme precisión.
Los fósiles proceden de las montañas de Kyffhäuser, en el norte de Turingia. Algunos troncos alcanzan los 20 metros de longitud y permanecieron atrapados en antiguos sedimentos fluviales. Cada fragmento conserva rastros de los cambios químicos, térmicos y tectónicos que transformaron la región.
La investigación fue dirigida por el geólogo Steffen Trümper, de la Universidad de Münster. El trabajo, publicado en la revista Scientific Reports, identificó cinco etapas sucesivas de mineralización. Ningún estudio anterior documentó una secuencia tan extensa dentro de madera petrificada.
El descubrimiento cambia la manera de estudiar estos fósiles. La madera no solo permite conocer la estructura de árboles desaparecidos. También puede revelar la evolución de los continentes, el hundimiento de una cuenca sedimentaria y el movimiento de fluidos bajo la superficie durante cientos de millones de años.
Los árboles que crecieron en la Pangea ecuatorial
Los troncos pertenecieron a parientes ya extinguidos de las coníferas. Crecieron durante el Carbonífero tardío, en bosques tropicales secos ubicados cerca del ecuador. En aquella época, la región alemana formaba parte del supercontinente Pangea.
El paisaje de entonces tenía grandes sistemas fluviales que atravesaban un territorio cálido, con períodos de sequía y lluvias intensas. Las crecidas arrastraban ramas y árboles completos, que quedaban sepultados bajo arena, barro y otros materiales.
El color rojizo de los sedimentos de Kyffhäuser procede de los óxidos de hierro. Su composición indica la presencia de un clima cálido y seco durante parte del año. Los depósitos pertenecen a la cuenca del Saale, formada hace unos 300 millones de años en el centro de la actual Alemania.
El enterramiento rápido protegió parte de la madera de la descomposición. El agua cargada de ácido silícico penetró en los tejidos y cubrió las paredes celulares. La sustancia ocupó poros y cavidades antes de transformarse en minerales más estables. Ese primer proceso preservó detalles microscópicos. Las células quedaron marcadas dentro del material mineral, pese a la desaparición progresiva de la materia vegetal. Parte del carbono orgánico terminó convertido en grafito por efecto de la temperatura y la presión.
Con el paso del tiempo, la sílice amorfa se transformó en cuarzo. La sustitución no ocurrió durante un único episodio. Diferentes soluciones circularon por la roca y modificaron el fósil en momentos separados de la historia de Europa.
Los troncos acompañaron el descenso, el enterramiento y la posterior elevación de toda la cuenca. Por eso, su composición registra procesos que también afectaron a las rocas circundantes. La madera funcionó como una pequeña muestra de una transformación regional mucho mayor.
Cinco etapas minerales dentro de un mismo fósil
El equipo identificó cinco generaciones minerales formadas entre el Carbonífero tardío y el Cretácico temprano. Las primeras cuatro cubren un período cercano a los 200 millones de años. Al incluir el posterior ascenso de los fósiles hasta la superficie, el registro llega a unos 300 millones.
La primera etapa comenzó hace entre 304 y 299 millones de años. La sílice ingresó en la madera poco después de su enterramiento y recubrió las células. El proceso ocurrió cerca de la superficie, cuando los tejidos todavía conservaban parte de su estructura original.
Entre 299 y 290 millones de años atrás ocurrió una segunda transformación. Los depósitos iniciales pasaron de ópalo a cuarzo fino. Las temperaturas todavía eran bajas y los fluidos mantenían una composición vinculada con el agua de lluvia.
La tercera fase se produjo hace aproximadamente 257 a 260 millones de años. En ese momento, el fósil estaba enterrado a cerca de un kilómetro de profundidad. Soluciones calientes y salinas circularon por las rocas y formaron una combinación de cuarzo y hematita. Una cuarta generación apareció entre 180 y 150 millones de años atrás. La cuenca alcanzó entonces su etapa de máximo enterramiento. Partes de la madera quedaron entre 3 y 5,5 kilómetros bajo la superficie.
Las temperaturas durante esa fase oscilaron entre 160 y 240 grados. Fluidos salinos procedentes de la cuenca ingresaron en los troncos y formaron nuevos cristales. Parte de las estructuras celulares preservadas durante las primeras etapas quedó destruida o reemplazada.
La quinta etapa ocurrió hace unos 100 millones de años. Nuevas soluciones hidrotermales generaron cuarzo, barita y otros minerales. Este episodio estuvo relacionado con movimientos tectónicos que comenzaron a invertir el hundimiento de la cuenca. Para reconstruir la secuencia, los científicos combinaron microscopía electrónica, análisis isotópicos y estudios de inclusiones fluidas. También recurrieron a la luminiscencia del cuarzo, la termometría Raman y la datación con uranio y plomo.
Una nueva herramienta para reconstruir los continentes
La madera petrificada suele estudiarse para conocer especies vegetales, climas antiguos o ecosistemas desaparecidos. El trabajo alemán amplía ese campo. Los fósiles también pueden utilizarse para investigar la historia de las cuencas sedimentarias.
El cuarzo guarda información sobre las condiciones existentes durante su formación. Cada generación mineral funciona como una capa de un archivo. Al comparar sus edades y propiedades, los geólogos pueden reconstruir hundimientos, aumentos de temperatura, circulación de fluidos y posteriores elevaciones.
La cuenca del Saale integra un sistema sedimentario mucho más amplio en Europa central. Sus rocas contienen materias primas, agua subterránea y posibilidades para el aprovechamiento geotérmico. Comprender su evolución también puede aportar información para futuras investigaciones sobre esos recursos. El método no depende del tamaño del fósil. Una pieza similar a la palma de una mano puede reunir información de una región durante cientos de millones de años. Ese contraste fue uno de los aspectos que más sorprendió al equipo dirigido por Trümper.
En el estudio participaron científicos de la Universidad de Münster, la Universidad de Göttingen, el Instituto de Tecnología de Karlsruhe, el Museo de Historia Natural de Chemnitz y la Universidad Técnica de Freiberg. La combinación de disciplinas permitió analizar la madera desde diferentes escalas.
Hacé tu comentario