Madeira fossilizada é novo arquivo natural com 300 milhões de anos da Terra

Muito além de um mero objeto decorativo, a madeira fossilizada se revela um inesperado repositório de informações geológicas cruciais. Uma equipe de cientistas liderada pelo geólogo Dr. Steffen Trümper, da Universidade de Münster, na Alemanha, demonstrou que esse material pode registrar a história de regiões inteiras por centenas de milhões de anos, oferecendo uma nova perspectiva sobre a evolução do planeta.

As recentes descobertas ampliam consideravelmente as escalas de tempo anteriormente conhecidas para a mineralização da madeira. Elas indicam que esses fósseis são capazes de documentar a história de subsidência em bacias geológicas e revelar importantes eventos tectônicos ao longo de centenas de milhões de anos. O estudo focou especificamente na Bacia do Saale, uma formação sedimentar que surgiu há aproximadamente 300 milhões de anos na atual Alemanha central.

Os resultados dessa pesquisa foram detalhados e publicados na prestigiada revista Scientific Reports.

Análise de troncos antigos em depósitos avermelhados

Para as análises, os pesquisadores examinaram madeiras fossilizadas encontradas nas montanhas Kyffhäuser, localizadas no norte da Turíngia, na Alemanha. Conhecidos desde o século XVIII, esses fósseis são troncos que podem atingir até 20 metros de comprimento, incrustados em leitos de rios antigos com coloração avermelhada. Essa tonalidade peculiar é resultado da presença de óxidos de ferro, indicando um clima que era quente e seco em determinadas estações.

Esses troncos, que foram submersos durante períodos de cheia, são remanescentes de florestas tropicais secas do supercontinente Pangeia. Naquela era, a região estava posicionada próxima à linha do equador e abrigava parentes extintos das coníferas de hoje, há cerca de 300 milhões de anos. A área de Kyffhäuser é reconhecida como um sítio de referência para um tipo específico de depósito que se formou repetidamente em diversas bacias europeias, configurando uma das maiores ocorrências de madeira fossilizada no Hemisfério Norte. Suas rochas estão entre os depósitos mais antigos do Sistema de Bacias da Europa Central, um sistema sedimentar de grande relevância econômica que ainda guarda matérias-primas, reservas de água subterrânea e um potencial significativo para energia geotérmica.

Entenda como o quartzo preserva registros de sepultamento profundo

A chave para essa preservação extraordinária reside no quartzo, que gradualmente permeou e substituiu a madeira durante o processo de fossilização. Inicialmente, o ácido silícico dissolvido penetra na madeira morta, moldando as paredes celulares e, dessa forma, mantendo as estruturas anatômicas mais delicadas. Com o passar de milhões de anos, esses depósitos siliciosos iniciais cristalizaram-se em quartzo, substituindo o tecido original de forma progressiva.

O estudo indica que a preservação desses fósseis é substancialmente mais intrincada do que se imaginava, considerando sua estrutura, geoquímica e a idade das fases do quartzo. A equipe de pesquisa conseguiu identificar cinco gerações consecutivas de ácido silícico. Cada uma dessas gerações contém informações específicas sobre a temperatura, a pressão e a composição das soluções a partir das quais se desenvolveram. Os cientistas documentaram cinco estágios que cobrem um período de 200 milhões de anos, desde o Carbonífero Superior até o Cretáceo Inferior. Ao considerar a posterior elevação da superfície terrestre, esse período se estende por até 300 milhões de anos, representando a sequência mais longa de estágios sucessivos de mineralização de madeira registrada até hoje.

Desvendando cinco estágios a partir de um único fóssil

Para aprofundar a análise dessas autênticas “cápsulas do tempo”, a equipe utilizou uma combinação de técnicas sofisticadas. Por meio da catodoluminescência de quartzo, inclusões fluidas, isótopos de oxigênio e silício, termometria Raman, microanálise por sonda eletrônica e microscopia eletrônica de varredura, além da datação U-Pb in situ – um método geocronológico para determinar a idade de rochas e minerais –, foi possível reconstruir os cinco estágios.

“As minúsculas inclusões fluidas no quartzo foram particularmente reveladoras, pois preservam informações sobre as condições exatas durante o crescimento do cristal”, disse Trümper. Por exemplo, a equipe demonstrou que partes da madeira estiveram a uma profundidade que variou entre 3 e 5,5 quilômetros, sujeitas a temperaturas de 160 a 240°C.

Fatores que influenciam a aplicabilidade da nova técnica

As descobertas têm uma relevância que ultrapassa a localidade de Kyffhäuser. “É surpreendente que um fóssil, frequentemente não maior que a palma da mão, consiga encapsular a história geológica de uma região inteira ao longo de centenas de milhões de anos”, afirmou Trümper. “Nunca antes uma sequência de cinco estágios de mineralização havia sido documentada em madeira fossilizada. Como a madeira fossilizada é encontrada em diversas formações rochosas pelo mundo, isso abre uma valiosa fonte de informação e fornece à ciência uma nova ferramenta para rastrear a evolução dos continentes.”

Contudo, as análises indicam que a adequação da madeira fossilizada para a análise de bacias hidrográficas depende mais das condições climáticas e sedimentológicas durante seu soterramento do que do contexto tectônico.

Além da Universidade de Münster, contribuíram para o estudo a Universidade Georg August de Göttingen, o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, o Museum für Naturkunde Chemnitz e a TU Bergakademie Freiberg.