El registro paleopedológico es, esencialmente, el registro fósil de suelos . El registro paleopedológico consiste principalmente en paleosuelos enterrados por sedimentos de inundaciones o conservados en discordancias geológicas, especialmente en escarpes de mesetas o en las laderas de valles fluviales . Otros suelos fósiles se encuentran en áreas donde la actividad volcánica ha cubierto los suelos antiguos.
Después del entierro, los fósiles del suelo tienden a alterarse mediante diversos procesos químicos y físicos. Éstas incluyen:
Las claves para reconocer fósiles de diversos suelos incluyen:
Los fósiles del suelo suelen clasificarse según la taxonomía de suelos del USDA . Con la excepción de algunos suelos extremadamente antiguos que tienen un horizonte arcilloso de color gris verdoso que es bastante diferente a cualquier suelo actual y claramente formado en ausencia de O 2 , la mayoría de los suelos fósiles pueden clasificarse en uno de los doce órdenes reconocidos por este sistema. . Esto generalmente se hace mediante difracción de rayos X , que permite analizar las distintas partículas dentro de los suelos antiguos para poder ver en qué orden corresponden los suelos.
Otros métodos para clasificar los fósiles del suelo se basan en el análisis geoquímico del material del suelo, que permite identificar los minerales del suelo. Esto sólo es útil cuando se dispone de grandes cantidades de suelo antiguo, lo que rara vez ocurre.
Durante el Precámbrico , cuando la vida en la tierra estaba impedida por una capa de ozono muy delgada o inexistente , los suelos estaban sujetos a una erosión mucho más rápida y la mayoría de los fósiles de este período son entisoles o inceptisoles no desarrollados . Los vertisoles y aridisoles tienen un registro fósil continuo desde los continentes Paleoproterozoico en adelante (aunque se sabe poco sobre cuándo aparecieron por primera vez), mientras que se conocen algunos fósiles de andisol del Mesoproterozoico y más abundantemente del Ordovícico justo antes de que comenzara a emerger la vegetación terrestre. Otros fósiles importantes de andisol se pueden encontrar en el Jurásico medio de Siberia .
Los oxisoles , suelos tropicales profundamente erosionados, tienen un rico registro fósil desde el Paleoproterozoico en adelante. Fuera de las edades de hielo , los oxisoles generalmente han sido el orden de suelo dominante en el registro paleopedológico. Esto se debe a que la formación de suelos , después de la cual los oxisoles tardan más en formarse que cualquier otro orden de suelo, ha sido casi inexistente fuera de las eras de glaciación continental extensa . Esto no se debe sólo a los suelos formados por la propia glaciación, sino también a que la formación de montañas, que es el otro factor crítico en la producción de suelo nuevo, siempre ha coincidido con una reducción de las temperaturas globales y del nivel del mar. Esto se debe a que los sedimentos formados por la erosión de las montañas reducen el contenido de CO 2 atmosférico y también provocan cambios en la circulación estrechamente relacionados por los climatólogos con el desarrollo de las capas de hielo continentales . Los oxisoles no tuvieron vegetación hasta finales del Carbonífero, probablemente porque la evolución microbiana no había avanzado lo suficiente antes de ese punto como para permitir que las plantas obtuvieran suficientes nutrientes de suelos con concentraciones muy bajas de nitrógeno, fósforo, calcio y potasio.
Debido a sus extremas exigencias climáticas, los fósiles de gelisol se limitan a los pocos períodos de extensa glaciación continental; la más temprana ocurrió hace 900 millones de años en el Neoproterozoico . Sin embargo, en estos periodos los gelisoles fósiles son generalmente abundantes, siendo notables los hallazgos procedentes del Carbonífero en Nueva Gales del Sur .
La vegetación terrestre más antigua se encuentra en los entisoles e inceptisoles del Silúrico temprano , y con el crecimiento de la vegetación terrestre bajo una capa protectora de ozono surgieron varios órdenes de suelo nuevos. Los primeros, los histosoles , surgieron en el Devónico pero son raros como fósiles porque la mayor parte de su masa está formada por materiales orgánicos que tienden a descomponerse rápidamente. Los alfisoles y ultisoles surgieron a finales del Devónico y principios del Carbonífero, y tienen un registro fósil continuo, aunque no rico, en eras desde entonces. Los espodosoles se conocen sólo del Carbonífero y de algunos períodos posteriores a esa época, aunque se conocen suelos menos ácidos similares a los espodosoles del Mesozoico y Terciario y pueden constituir un suborden extinto.
Durante el Mesozoico, el registro paleopedológico tiende a ser pobre, probablemente porque la ausencia de formación de montañas y de glaciación significaba que la mayoría de los suelos superficiales eran muy viejos y estaban siendo erosionados constantemente por los materiales resistentes a la intemperie que quedaban. Los oxisoles y los ortentes son los grupos dominantes, aunque se han encontrado algunos suelos más fértiles, como los extensos andisoles mencionados anteriormente del Jurásico de Siberia. La evidencia de suelos profundamente erosionados y generalizados en el Paleoceno se puede ver en abundantes oxisoles y ultisoles en Escocia y la Antártida , ahora fuertemente glaciares . Los molisoles , los principales suelos agrícolas del presente, son únicos en su juventud geológica, ya que se conocen desde el Eoceno pero son comunes sólo desde el Mioceno , a medida que evolucionaron los pastizales. El registro paleopedológico más abundante es el del Cuaternario con pocos suelos diferentes a los tipos ampliamente encontrados en la actualidad.
Una diferencia importante entre el registro paleopedológico y el registro fósil de plantas y animales es que muy pocos de los suelos encontrados son tipos extintos. A pesar de las dificultades de identificación mencionadas anteriormente, esto hace que la paleopedología (el estudio de suelos fósiles) sea potencialmente muy útil para comprender las relaciones ecológicas en ecosistemas pasados.