No son fósiles, ¡son minerales!

Siendo aficionado a los minerales y los fósiles desde que tengo uso de memoria, existe un tipo de roca bastante cotidiana que siempre me han llamado la atención: un tipo de piedra caliza que a menudo se utiliza para revestir paredes y cuya superficie está cubierta con unos patrones negros que recuerdan a pequeñas ramas de árbol.

Mucha gente con la que hablé de este tema en su momento había asumido, igual que yo, que estas marcas debían ser los fósiles de algún tipo de planta. Al fin y al cabo, la roca caliza en la que se encuentran es el tipo de material en el que esperarías encontrar fósiles y no se me ocurría ningún fenómeno que pudiera dar lugar a formas como esas. Pero, con el tiempo, aprendí que esas estructuras ramificadas no son plantas fosilizadas, sino los cristales de un mineral negro. Este es el motivo por el que este mineral se considera un pseudofósil: una formación geológica que parece un fósil, pero que no lo es.

Y eso me dejó patidifuso porque, ¿cómo podía ser que la materia inerte fuera capaz de adoptar una apariencia tan orgánica?

Cristales en forma de «árbol»

Este tipo de estructuras se llaman dendritas, del griego «dendron» (árbol), precisamente por su apariencia vegetal. En el caso que nos ocupa, las formaciones dendríticas oscuras que se encuentran en la piedra caliza están compuestas por diminutos cristales de diferentes óxidos de manganeso, una sustancia que también se utiliza como pigmento negro en cerámica o para fabricar ciertos tipos de pilas.

El mecanismo que hizo que el óxido de manganeso adoptara este patrón dendrítico está relacionado con la llamada inestabilidad de Saffmann-Taylor, un fenómeno que tiene lugar cuando un líquido intenta fluir a través de otro más viscoso. Debido a las diferencias en la tensión superficial de los dos líquidos y en los ritmos de difusión variables a lo largo de su superficie de contacto, el líquido menos viscoso acaba penetrando en el otro de manera irregular, produciendo infiltraciones con forma de «dedos».

Además, esos mismos ritmos de difusión también provocan que sobre los propios «dedos» aparezcan más protuberancias, produciendo un patrón fractal que recuerda a las ramas de un árbol. En el caso del pseudofósil vegetal que nos ocupa, los óxidos de manganeso formaban parte de una disolución que penetró en las grietas de la piedra caliza y se colaron de manera irregular a través de otro fluido más viscoso que contenían en ese momento, adoptando esta forma dendrítica tan característica.

Aun así, las dendritas no sólo aparecen entre las rocas. De hecho, son un fenómeno muy común en nuestra vida cotidiana.

Rodeados de dendritas

El hecho de que se formen estructuras dendríticas cuando dos fluidos inmiscibles entran en contacto es un factor que se tiene en cuenta en ciertas actividades, como por ejemplo la extracción del petróleo: cuando se inyecta agua en los depósitos subterráneos para que se hunda por debajo del petróleo y así forzar su salida, pueden aparecer patrones dendríticos en la superficie de contacto de los dos líquidos. Estos «dedos» que penetran en cada líquido no son deseables, porque provocan que, cuando se intenta recuperar el petróleo, arrastre consigo agua y disminuye la eficiencia del proceso.

Las estructuras dendríticas también pueden tomar forma en otras situaciones, como por ejemplo cuando un metal fundido se solidifica o durante su refinamiento a través de la electrólisis, como ocurre como el estaño, el cobre o la plata. De hecho, el crecimiento de cristales dendríticos dentro de una masa metálica se puede utilizar para reforzar ciertas propiedades, como su ductilidad o su resistencia.

Un caso más cotidiano de este fenómeno sería el del agua, que a veces produce estructuras dendríticas cuando se congela sobre las ventanas. Este fenómeno tiene lugar cuando se forma un cristal de hielo sobre el vidrio, dejando sin humedad el aire que lo rodea. Como resultado, las irregularidades que sobresalen una mayor distancia de la superficie del hielo crecerán más deprisa que el resto de las zonas del cristal porque serán capaces de alcanzar las zonas húmedas que están más alejadas. Por tanto, el tamaño del cristal tenderá a incrementar más deprisa en esa dirección y la repetición de este proceso dará lugar a las características estructuras dendríticas.

O sea, que esas estructuras minerales que se asemejan a plantas fosilizadas no son tan excepcionales como parecen. De hecho, como hemos visto, son una muestra más de que existen ciertos patrones que tienden a repetirse en la naturaleza a diferentes escalas... E incluso en fenómenos que no están relacionados de forma directa.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Existen muchas formaciones geológicas que se pueden confundir con fósiles. Por ejemplo, ciertos tipos de concreciones rocosas tienen un aspecto muy similar al de los coprolitos (heces fosilizadas).

REFERENCIAS (MLA):

• Peter Rudolph. “Handbook of crystal growth. Bulk Crystal Growth: Basic Techniques”, volumen II, parte A. Elsevier (1993).
• E.W. Al-Shababi et al. “Flow visualization of fingering phenomenon and its impact on waterflood oil recovery”, Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, volumen 8, pp. 217–228 (2018).
• H.K.D.H Bhadeshia. “Dendritic solidification”, Cambridge University.