Madera petrificada

La madera petrificada es el nombre que se le da a un tipo especial de madera fosilizada , los restos fosilizados de vegetación terrestre . La petrificación (del griego antiguo πέτρα, que significa 'roca' o 'piedra') es el resultado de que un árbol o plantas arbóreas hayan sido reemplazadas por piedra a través de un proceso de mineralización que a menudo incluye permineralización y reemplazo. ^{[ 1 ]} Los materiales orgánicos que componen las paredes celulares se han replicado con minerales (principalmente sílice en forma de ópalo , calcedonia o cuarzo ). En algunos casos, la estructura original del tejido del tallo puede conservarse parcialmente. A diferencia de otros fósiles de plantas, que suelen ser impresiones o compresiones, la madera petrificada es una representación tridimensional del material orgánico original.

El proceso de petrificación ocurre bajo tierra, cuando la madera queda enterrada en agua o ceniza volcánica . La presencia de agua reduce la disponibilidad de oxígeno , lo que inhibe la descomposición aeróbica por bacterias y hongos. El agua cargada de minerales que fluye a través de los sedimentos puede conducir a la permineralización, que ocurre cuando los minerales precipitan de la solución llenando el interior de las células y otros espacios vacíos. Durante el reemplazo, las paredes celulares de la planta actúan como plantilla para la mineralización. ^{[ 2 ]} Debe existir un equilibrio entre la descomposición de la celulosa y la lignina y la formación de plantillas minerales para que los detalles celulares se conserven con fidelidad. La mayor parte de la materia orgánica suele descomponerse ; sin embargo, parte de la lignina puede permanecer. ^{[ 3 ]} La sílice en forma de ópalo-A puede incrustarse y permear la madera con relativa rapidez en ambientes de aguas termales. ^{[ 4 ]} Sin embargo, la madera petrificada se asocia más comúnmente con árboles que fueron enterrados en sedimentos de grano fino de deltas y llanuras aluviales o lahares volcánicos y lechos de ceniza. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Un bosque donde dicho material se ha petrificado se conoce como bosque petrificado .

La madera petrificada se forma cuando los tallos leñosos de las plantas se entierran en sedimentos húmedos saturados de minerales disueltos. La falta de oxígeno ralentiza la descomposición de la madera, permitiendo que los minerales reemplacen las paredes celulares y llenen los espacios vacíos en la madera. ^{[ 2 ] [ 1 ]}

La madera se compone principalmente de holocelulosa ( celulosa y hemicelulosa ) y lignina . Juntas, estas sustancias constituyen el 95% de la composición seca de la madera. Casi la mitad de esta es celulosa, que le confiere a la madera gran parte de su resistencia. La celulosa está compuesta por largas cadenas de glucosa polimerizada dispuestas en microfibrillas que refuerzan las paredes celulares de la madera. La hemicelulosa, un polímero ramificado de diversos azúcares simples , constituye la mayor parte de la composición restante de la madera dura , mientras que la lignina, que es un polímero de fenilpropanos , es más abundante en la madera blanda . La hemicelulosa y la lignina recubren y refuerzan las microfibrillas de celulosa. ^{[ 2 ]}

La madera muerta normalmente se descompone rápidamente por acción de microorganismos, comenzando por la holocelulosa. La lignina es hidrofóbica (repele el agua) y se descompone mucho más lentamente. La velocidad de descomposición se ve afectada por la temperatura y el contenido de humedad, pero la exclusión del oxígeno es el factor más importante para la preservación del tejido leñoso: los organismos que descomponen la lignina necesitan oxígeno para sus procesos vitales. Como resultado, la madera fósil anterior al Eoceno (de unos 56 millones de años o más) ha perdido casi toda su holocelulosa, y solo queda la lignina. Además de la descomposición microbiana, la madera enterrada en un ambiente alcalino se descompone rápidamente por reacciones inorgánicas con el álcali. ^{[ 2 ]}

La madera se conserva de la descomposición gracias a su rápido enterramiento en lodo, especialmente en lodo formado a partir de ceniza volcánica. ^{[ 7 ]} Posteriormente, la madera se mineraliza para transformarse en piedra. Se ha recuperado madera no mineralizada de formaciones paleozoicas , en particular de Callixylon de la arenisca de Berea , pero esto es muy inusual. La madera petrificada queda expuesta posteriormente por la erosión de los sedimentos circundantes. La madera fósil no mineralizada se destruye rápidamente al quedar expuesta por la erosión, pero la madera petrificada es bastante duradera. ^{[ 2 ]}

Se han identificado unos 40 minerales en la madera petrificada, pero los minerales de sílice son, con mucho, los más importantes. La calcita y la pirita son mucho menos comunes, y otros son bastante raros. La sílice se une a la celulosa en las paredes celulares mediante enlaces de hidrógeno y forma una especie de plantilla. Posteriormente, la sílice adicional reemplaza a la celulosa a medida que se descompone, de modo que las paredes celulares a menudo se conservan con gran detalle. ^{[ 2 ]} Así, la silicificación comienza dentro de las paredes celulares, y los espacios dentro y entre las células se llenan de sílice de forma más gradual. ^{[ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]} Con el tiempo, casi todo el material orgánico original se pierde; solo alrededor del 10% permanece en la madera petrificada. ^{[ 2 ] [ 1 ]} El material restante es sílice casi pura, con solo hierro, aluminio y elementos alcalinos y alcalinotérreos presentes en cantidades superiores a las trazas. El hierro, el calcio y el aluminio son los más comunes, y uno o más de estos elementos pueden constituir más del 1% de la composición. ^{[ 2 ]}

Aún se investiga la forma inicial que adopta la sílice. Existen indicios de deposición inicial como ópalo , que luego cristaliza en cuarzo a lo largo de extensos periodos de tiempo. ^{[ 2 ] [ 9 ]} Por otro lado, hay indicios de que la sílice se deposita directamente como cuarzo. ^{[ 8 ]}

La madera puede silicificarse en cientos de años en manantiales termales ricos en sílice. ^{[ 10 ]} Si bien la madera petrificada en este entorno es solo una pequeña parte del registro geológico, ^{[ 2 ]} los depósitos de manantiales termales son importantes para los paleontólogos porque a veces conservan partes de plantas más delicadas con exquisito detalle. Estos depósitos de Lagerstätte incluyen los estratos paleozoicos de Rhynie Chert y East Kirkton Limestone , que registran las primeras etapas de la evolución de las plantas terrestres. ^{[ 11 ]}

La mayor parte del color de la madera petrificada proviene de oligoelementos. De estos, el hierro es el más importante y puede producir una gama de tonalidades según su estado de oxidación . El cromo produce madera petrificada de color verde brillante. Las variaciones de color probablemente reflejan diferentes episodios de mineralización. En algunos casos, las variaciones pueden deberse a la separación cromatográfica de oligoelementos. ^{[ 12 ]}

La madera también puede ser petrificada por calcita , como ocurre en las concreciones de los yacimientos de carbón . La madera petrificada por calcita tiende a conservar más de su material orgánico original. La petrificación comienza con la deposición de goetita en las paredes celulares, seguida de la deposición de calcita en los espacios vacíos. ^{[ 13 ]} La madera carbonizada es resistente a la silicificación y generalmente se petrifica por otros minerales. ^{[ 1 ]} La madera petrificada por minerales distintos de la sílice tiende a acumular metales pesados, como uranio , selenio y germanio , siendo el uranio más común en la madera con alto contenido de lignina y el germanio más común en la madera conservada en yacimientos de carbón. El boro , el zinc y el fósforo se encuentran en concentraciones anómalamente bajas en la madera fósil, lo que sugiere que se lixivian o son consumidos por microorganismos. ^{[ 2 ]}

Con menos frecuencia, los minerales de reemplazo en la madera petrificada son calcocita u otros minerales sulfurados . Estos se han extraído como mineral de cobre en lugares como la mina Nacimiento cerca de Cuba, Nuevo México . ^{[ 14 ]}

La madera petrificada tiene un uso limitado en joyería, pero se utiliza principalmente para piezas decorativas como sujetalibros, tableros de mesa, esferas de reloj u otros objetos ornamentales. ^{[ 16 ]} Varias estructuras ancestrales de los pueblos anasazi cerca del Parque Nacional del Bosque Petrificado fueron construidas con madera petrificada, incluido el Pueblo de Agate House. ^{[ 17 ]} La madera petrificada también se utiliza en la sanación de la Nueva Era . ^{[ 18 ] [ 19 ]}

La madera petrificada se encuentra en todo el mundo en estratos sedimentarios que datan desde el Devónico (hace unos 390 millones de años), cuando aparecieron las primeras plantas leñosas en tierra firme, hasta casi la actualidad. Los "bosques" petrificados suelen ser ecosistemas completos sepultados por erupciones volcánicas, en los que los troncos a menudo permanecen en su posición original, o acumulaciones de madera flotante en entornos fluviales. Amethyst Ridge, en el Parque Nacional de Yellowstone, muestra 27 ecosistemas forestales sucesivos sepultados por erupciones, mientras que el Parque Nacional del Bosque Petrificado es un ejemplo particularmente notable de acumulaciones fluviales de madera flotante. ^{[ 2 ]}

La ceniza volcánica es particularmente adecuada para la preservación de la madera, ya que libera grandes cantidades de sílice al erosionarse. La presencia de madera petrificada en un lecho sedimentario suele indicar la presencia de ceniza volcánica erosionada. ^{[ 5 ]} La madera petrificada también puede formarse en sedimentos arcósicos, ricos en feldespato y otros minerales que liberan sílice al descomponerse. Los climas cálidos de supermonzón del Carbonífero al Pérmico parecen haber favorecido este proceso. La preservación de bosques petrificados en lechos de ceniza volcánica se ve menos afectada por el clima y conserva una mayor diversidad de especies. ^{[ 20 ]}

Las zonas con un gran número de árboles petrificados incluyen:

África

• Egipto – bosque petrificado en la carretera El Cairo-Suez, declarado protectorado nacional por el Ministerio de Medio Ambiente, también en la zona de Nuevo Cairo en la extensión de Nasr City , El Qattamiyya, cerca del distrito de El Maadi y el oasis de Al Farafra . ^{[ 21 ]}
• Madagascar – Costa Noroeste ^{[ 22 ]}
• Namibia – Bosque petrificado de Damaraland
• Sudán – bosque petrificado al norte de El-Kurru ^{[ 23 ]}

América del norte

• Canadá – en las tierras baldías del sur de Alberta ; la madera petrificada es la piedra provincial de Alberta. La isla Axel Heiberg en Nunavut tiene un gran bosque petrificado. En el río North Saskatchewan y sus alrededores, cerca de Edmonton . Blanche Brook, en Stephenville, Terranova, tiene ejemplos de 305 millones de años. ^{[ 34 ]}
• Estados Unidos
  • Parque de Madera Petrificada en Lemmon, Dakota del Sur
  • Parque Estatal Ginkgo/Wanapum en el estado de Washington.
  • Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona
  • Bosque petrificado en California
  • Bosque petrificado de Mississippi en Flora, Mississippi
  • Bosque petrificado de Cherokee Ranch ^{[ 35 ]}
  • Monumento Nacional Florissant Fossil Beds, cerca de Florissant, Colorado.
  • Bosque petrificado de Yellowstone y Bosque petrificado de Gallatin, Parque Nacional de Yellowstone , Wyoming
  • La zona sur del Parque Nacional Theodore Roosevelt , en las afueras de Medora, Dakota del Norte.
  • Bosque fósil de Gilboa en Nueva York
  • Condado de Athens , Caesar Creek , Hueston Woods , Ohio ^{[ 36 ]}
  • Bosque petrificado de Black Hills en Dakota del Sur
  • Parque Estatal del Bosque Petrificado de Escalante en Utah
  • Desierto de Agate en el valle superior del río Rogue, cerca de Medford, Oregón.
  • Bosque fósil en la región de Catskill cerca de Cairo, Nueva York ^{[ 37 ]}
  • Parque Estatal Valle del Fuego en Nevada
  • Tierras baldías de Bisti en Nuevo México
  • Parque Forestal Prince William en Virginia ^{[ 38 ]}

Sudamerica

• Argentina – El Bosque Petrificado de Sarmiento y el Bosque Petrificado de Jaramillo en la provincia de Santa Cruz en la Patagonia argentina tienen muchos árboles que miden más de 3 m (9,8 pies) de diámetro y 30 m (98 pies) de largo. ^{[ 39 ]}    
• Brasil:
  • En el geoparque de Paleorrota, hay una vasta área con árboles petrificados. ^{[ 40 ]}
  • En el bosque patrimonial
  • Monumento Natural das Árvores Fossilizadas ('Fossil Trees Natural Monument') enTocantins: bosques petrificados dedicksoniaceae(específicamente Psaronius y Tietea ) y artrotipos
  • También se pueden encontrar bosques petrificados de dicksoniaceae (específicamente Psaronius y Tietea singularis ) y artropidades en el estado de São Paulo ^{[ 41 ].}
  • Floresta Fóssil de Teresina cerca de Rio Poti , Piauí , Pérmico (hace alrededor de 280-270 millones de años).
• Ecuador – Bosque Petrificado de Puyango – Una de las mayores colecciones de madera petrificada del mundo. ^{[ 42 ]}

• Ámbar
• Montaña de amatista
• Araucarioxylon arizonicum
• Madera fósil
• Azabache (piedra preciosa)
• Palmoxylon (madera de palma petrificada)
• Bosque sumergido
• Ópalo de madera

• El bosque petrificado de Lesbos - Monumento Natural Protegido
• El Museo Municipal de Nová Paka
• El bosque petrificado de Mississippi
• Enciclopedia de recreación y ocio en América