Florestas PETRIFICADAS - Fossilização Rápida

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Por todo o mundo existem florestas fossilizadas.
Algumas destas florestas abrangem áreas enormes de dezenas e até centenas de Km2. Em alguns casos é preservado todo o ecossistema da floresta, incluindo detalhes de folhagem, o que indica ter havido um sepultamento catastrófico, extremamente rápido e simultâneo de toda a área. Árvores inteiras com 40 m de altura são encontradas ainda hoje na sua posição vertical na forma fóssil, em madeira petrificada.

A 'madeira petrificada' pode preservar a estrutura da madeira com todos os seus detalhes, até ao nível microscópico. Estruturas tais como os anéis de crescimento e os vários tecidos são caracteristicas frequentemente observadas.

Acreditava-se que só através de um processo lento de milhares, ou milhões de anos, a madeira se tornava pedra. Mas afinal parece que não tem que ser assim, a petrificação rápida tem sido demonstrada quer por experiências de petrificação de pedaços de madeira bem sucedidas em laboratório, quer pela observação no meio natural em 'tempo real' de florestas dos nossos dias a ficarem petrificadas em apenas alguns anos.

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Floresta Petrificada da Península de Seward

Como a Madeira Se Torna Petrificada?
Geralmente, leva mais de 100.000 anos para que se transforme completamente em pedra, mas na península de Seward foram precisos apenas alguns anos! A surpreendentemente rápida permineralização das florestas no Parque Nacional dos Kenai Fjords provou mais uma vez que o “Alaska é a terra dos extremos”.

A possibilidade de ocorrer o fenómeno de rápida permineralização era somente uma premissa teórica até ao terremoto de 1964. O maior terremoto no hemisfério norte de 9.2 na escala de Richter causou tsunamis de 70m que inundaram as áreas litorais com água do mar em profundidades de 3m a 15m. A submersão longa, até 5 anos em água do mar, fêz com que as árvores substituíssem a água dos seus tecidos por água do mar que continha silica e outros minerais. O tecido orgânico, como a madeira, contém poros e espaços. A água do mar enche os poros dos tecidos orgânicos e move-se através dos espaços celulares. Durante este processo, a água saturada evapora e os minerais excedentes são depositados nas células e nos tecidos. Este processo cría muitas camadas de silica que substitui o tecido orgânico e torna uma árvore, que já foi viva, em pedra.

O processo de petrificação geralmente requer que a madeira seja coberta com agentes tais como cinzas vulcânicas, correntes de lava e lama, sedimentos em lagos e pântanos, ou material arrastado por uma inundação violenta. Dos agentes mencionados deve-se excluir o oxigênio para impedir a deterioração do tecido orgânico, pois a mineralização é geralmente um processo lento.

Após a madeira se tornar petrificada, ela pode durar por eons. Por exemplo, a Floresta Petrificada do Parque Nacional do Nordeste do Arizona tem madeira petrificada que foi preservada por milhões de anos. Durante o período Triassico há mais de 225 milhões de anos, era uma floresta semi-tropical com uma cadeia de montanhas vulcânicas. A cinza vulcânica decompôs-se e libertou produtos químicos na água que escoou nos troncos caídos. Os produtos químicos reagiram com o material orgânico na madeira e formaram cristais de quartzo. A madeira petrificada é muito colorida por causa de muitos tipos de minerais além da silica, provenientes da sua fonte de água.

Os minerais que saturam a água dão a cor à madeira petrificada.

Alguns dos minerais que causam as cores são:
Cobre, Cobalto, e Cromio causa o verde e o azul
Manganês causa o côr de rosa
Carbono causa o preto
Óxidos do ferro causam o vermelho, castanho, e amarelo
Óxidos do manganês causam o preto
Silica causa o branco e cinzento.

FONTE:
Universidade do Alaska

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Achei um site interessante que pode ajudar a perceber melhor os processos de petrificação, explicando diferentes fases do processo, e mostrando fotos da estrutura microscópica da madeira, em diferentes niveis de mineralização.
Aqui fica:

O PROCESSO DA PETRIFICAÇÃO

Embora a madeira petrificada seja encontrada por todo o mundo, alguns dos mais abundantes e bonitos exemplos podem ser encontrados no "Petrified Forest National Park". Para além da apreciação da beleza destes fosseis fascinantes, a madeira petrificada levanta questões específicas para muitos visitantes:

Como a madeira ficou petrificada?
Quanto tempo foi preciso para petrificar a madeira?
O que causa o arco-íris de cores?


A. O processo do petrificação depende de determinadas condições.

- a madeira morta precisa de ser protegida da deterioração
- a madeira morta torna-se saturada com água carregada de minerais. A natureza porosa da madeira permite o movimento de partículas contidas na água.
- a água tem que carregar minerais específicos necessários à petrificação.

Sem proteção, a madeira morta fica susceptível ao ataque de fungos e de outros agentes biológicos de deterioração. A proteção pode vir pelo sepultamento rápido de troncos por cinzas vulcânicas, por lama, por areia, por cascalho, ou por outros sedimentos de granulometria fina, criando um ambiente anaerobico. O desenvolvimento de fungos é também inibido pela solução mineral em que os troncos ficam embebidos.

A - Diagrama da secção transversal de madeira não petrificada


Secção transversal de madeira moderna de cipreste X175


Secção transversal de madeira petrificada X175



B. Após o sepultamento e saturação da madeira pela água carregada de minerais, ocorrem reações químicas entre os minerais e os compostos de celulose das paredes das células da madeira. Começam a crescer cristais minerais nas paredes porosas das células [1], continua na superfície interna das paredes [2], e acaba por encher a cavidade central (lúmen) da própria célula [3]. Se o processo terminar aqui, as paredes da célula permanecem intactas, completamente revestidas com cristais. Este tipo de preservação é chamado de permineralização.

B - Diagrama da secção transversal de madeira petrificada com cristais preenchendo as cavidades


[1] - Secção tranversal, paredes das células infiltradas por quartzo X350


[2] - Secção tranversal, lumens preenchidos por quartzo microcristalino X250


[3] - Secção tranversal, lumens com preenchimentos de quartzo tipo agata X350



C. As condições podem mudar na solução em que se encontra a madeira permineralizada. Se isto acontecer, as paredes das células degradam-se e dissolvem-se, deixando os preenchimentos minerais como moldes perfeitos e finamente detalhados dos lúmens das células. Esta é uma ocorrência rara.

C - Diagrama da secção transversal de madeira petrificada em que as paredes das células se degradaram e ainda têm que ser preenchidas por minerais



D. Contudo, normalmente os cristais crescem nos espaços deixados para trás pela dissolução das paredes das células. Assim, duas fases de deposição de cristais resultam na substituição mineral completa da madeira. Isto cría uma pseudoforma: uma cópia da madeira. Em seções finas da madeira petrificada, os limites entre paredes das células e as cavidades das células podem ser observados usando um microscópio. Minerais, incluindo o ferro, manganês, carbono, e cromo, podem marcar estes limites, causando as cores da madeira petrificada.

D - Diagrama da secção transversal de madeira petrificada em que matéria mineral preencheu os lumens das células e substituiu as paredes das células


Residuos organicos parcialmente removidos das paredes das células. Lumens preenchidos por quartzo. X350


Poucos residuos organicos das paredes das células. Lumens preenchidos por quartzo. X350


Muito poucos residuos organicos permanecem nas paredes das células. Lumens preenchidos por quartzo. X350




Quanto tempo é preciso para o processo

Examinando os troncos petrificados no "Petrified Forest National Park", nota-se que a maioria dos troncos são quase redondos na secção transversal, tal como seriam em vida. Isto indica que o processo ocorreu muito ràpidamente, geologicamente falando. Os troncos encharcados em água não tinham sido esmagados pelo peso dos sedimentos que os soterraram. Como a deposição de sedimentos de rio ocorre muito rapidamente em circunstâncias normais, a possibilidade de o processo de petrificação ocorrer somente em alguns séculos ou até menos, foi teorizada.


A palete da madeira petrificada

As cores mostarda brilhantes através de ricas nuances avermelhadas na madeira petrificada da região da Petrified Forest são causadas por pequenas quantidades de minerais de ferro, hematite, geothite, e limonite misturados com quartzo naturalmente incolor. O verde em alguma da madeira é criado por quantidades pequenas de um mineral cromio. Dependendo das circunstâncias, o preto é causado quer por grandes quantidades de carbono que estava na madeira original ou pelo mineral do ferro magnetite.

Qualquer que seja a côr, o padrão, e o tamanho das peças da madeira petrificadas, esta maravilha natural não é ilimitada. Por mais de um século, peças foram removidas por pessoas, resultadando no desaparecimento da Petrified Forest. Embora 10% do depósito de madeira petrificada esteja protegida e preservada dentro dos limites do Petrified Forest National Park, toneladas continuam a ser roubadas todos os anos. Por favor ajude-nos a proteger este local de importância mundial para as gerações futuras.

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