El registro paleopedológico es, esencialmente, el registro fósil de los suelos . El registro paleopedológico consiste principalmente en paleosuelos enterrados por sedimentos de inundación o preservados en discordancias geológicas, especialmente escarpes de mesetas o laderas de valles fluviales . Otros suelos fósiles se encuentran en áreas donde la actividad volcánica ha cubierto los suelos antiguos.
Después del enterramiento, los fósiles del suelo tienden a ser alterados por diversos procesos químicos y físicos, entre los que se incluyen:
Las claves para reconocer fósiles de diversos suelos incluyen:
Los fósiles de suelos se clasifican generalmente según la taxonomía de suelos del USDA . Con excepción de algunos suelos extremadamente antiguos que tienen un horizonte arcilloso, gris verdoso que es bastante diferente de cualquier suelo actual y que claramente se formó en ausencia de O 2 , la mayoría de los suelos fósiles se pueden clasificar en uno de los doce órdenes reconocidos por este sistema. Esto se hace generalmente por medio de difracción de rayos X , que permite analizar las diversas partículas dentro de los suelos antiguos para poder ver a 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 presentes en él. 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 de entisoles o inceptisoles no desarrollados . Los vertisoles y aridisoles tienen un registro fósil continuo desde los continentes del Paleoproterozoico en adelante (aunque se sabe poco sobre cuándo fueron vegetados por primera vez), mientras que se conocen algunos fósiles de andisoles del Mesoproterozoico y más abundantemente del Ordovícico justo antes de que comenzara a surgir la vegetación terrestre. Otros fósiles importantes de andisoles se pueden encontrar en el Jurásico medio de Siberia .
Los oxisoles , suelos tropicales profundamente meteorizados, 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 requieren más meteorización para formarse que cualquier otro orden de suelos, ha sido casi inexistente fuera de las eras de extensas glaciaciones continentales . Esto no se debe solo 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 nuevo suelo, siempre ha coincidido con una reducción de las temperaturas globales y los niveles del mar. Esto se debe a que el sedimento formado a partir de las montañas erosionadas reduce el contenido de CO 2 atmosférico y también causa cambios en la circulación vinculados estrechamente por los climatólogos al desarrollo de las capas de hielo continentales . Los oxisoles no fueron vegetados hasta finales del Carbonífero, probablemente porque la evolución microbiana no estaba lo suficientemente avanzada 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 requisitos climáticos extremos, los fósiles de gelisoles se limitan a los pocos períodos de extensas glaciaciones continentales, la primera de las cuales data de hace 900 millones de años, en el Neoproterozoico . Sin embargo, en estos períodos los gelisoles fósiles son generalmente abundantes, y los hallazgos más notables provienen 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 nuevos órdenes de suelos. Los primeros, los histosoles , surgieron en el Devónico pero son raros como fósiles porque la mayor parte de su masa consiste en 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 spodosoles se conocen solo del Carbonífero y de unos pocos períodos desde entonces, aunque se conocen suelos menos ácidos similares a los spodosoles del Mesozoico y el 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 glaciación significó que la mayoría de los suelos superficiales eran muy antiguos y estaban siendo constantemente erosionados por los materiales meteorizables que quedaban. Los oxisoles y orthents son los grupos dominantes, aunque se han encontrado algunos suelos más fértiles, como los extensos andisoles mencionados anteriormente de la Siberia jurásica. La evidencia de suelos profundamente meteorizados generalizados en el Paleoceno se puede ver en abundantes oxisoles y ultisoles en Escocia y la Antártida , ahora fuertemente glaciadas . Los molisoles , los principales suelos agrícolas del presente, son únicos en su juventud geológica, siendo conocidos desde el Eoceno pero comunes solo desde el Mioceno , cuando evolucionaron los pastizales. El registro paleopedológico más abundante es el del Cuaternario con pocos suelos diferentes de los tipos ampliamente encontrados hoy.
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 los suelos fósiles) sea potencialmente muy útil para comprender las relaciones ecológicas en los ecosistemas del pasado.