https://frosthead.com

Dispeceratul Paleontologiei Wyoming nr. 3: Cum să datezi o fosilă

Prima zi a sezonului de câmp răsare clar și luminos, cu un soare deja puternic alunecând din spatele Vârfului Cloud, cel mai înalt din Munții Bighorn. Aici, în bazin, este deja cald la 6 dimineața, iar interiorul unui cort devine insuportabil de cald într-o oră de la răsărit, așa că există toate motivele pentru a te ridica, a face cafea, a împacheta niște sandvișuri, a umple recipientele cu apă și a sari în Dino pentru drum spre primul site unde urmează să colectăm. Pe drum ne oprim scurt pentru a-i alege pe cea de-a patra membră a echipei noastre, Elizabeth Denis, o studentă absolvită la Penn State University.

Locul de fosile al plantelor la care ne îndreptăm, care are doar denumirea mea de câmp SW1010 ca denumire, a fost o descoperire interesantă aproape de sfârșitul sezonului de câmp al anului trecut. Ne apropiem de un traseu circular - mai întâi pe un drum județean cu pietriș, apoi pe un drum de murdărie care se desfășoară între câmpurile de lucerna și sfeclă de zahăr, apoi pe lângă un canal de irigație, peste o podă de scândură, găsind în sfârșit un vag cu două piste care se rătăcește prin măturica de salvie și mămăligă spre o despărțire abruptă pe o parte neagră. Suntem blocați în noroi în prima oră a sezonului de câmp. Să rămâi blocat la început provoacă un pic de râs în rândul echipajului, dar recâștig un pic de respect atunci când se dovedește a fi doar câteva minute de lucru pentru a săpa pneurile și a pleca din nou în drum.

Ajungând pe șantier, căutăm o vale îngustă, plină de salvie și zidită de pantele abrupte de badland, cu dungi roșii, portocalii și mov. Aceste dungi strălucitoare, pe care ochii noștri le pot urmări ca și cum ar fi straturi de un tort uriaș, sunt antice sedimente inundabile simple, iar culorile lor reflectă oxidarea fierului, deoarece depozitele au fost modificate chimic de intemperii în timpul PETM. Sunt orizonturi de sol fosil și sunt frumoase! În schimb, situl de plante fosile nu este un strat lat și plat și nu are culori strălucitoare. Este un depozit gri maroniu de piatră de noroi de aproximativ 10 metri grosime și 100 de metri lățime. Straturile de sol fosil, de culoare strălucitoare, se află deasupra și sub acesta, pe aceeași coastă de deal.

Roca care conține fosile vegetale ar putea să nu fie frumoasă, dar culoarea plictisitoare este secretul conservării fosilelor vegetale - indică faptul că această lentilă de rocă nu a fost niciodată oxidată și asta pentru că este făcută din sedimente care au fost depuse sub apă într-un canal de râu abandonat, unde oxigenul din atmosferă nu putea ajunge la el. Faptul că s-a format într-un fost canal de râu explică și de ce aceste roci purtătoare de fosile au o formă de lentilă în secțiune transversală - canalul era adânc în mijloc și puțin adânc la margini.

Frunzele fosile pe care le găsim aici sunt minunate, în opinia mea puternic părtinitoare - amprente complexe care înregistrează detalii microscopice ale structurii venei. Unele exemplare sunt păstrate în astfel de detalii încât cu o lentilă de mână putem observa amprentele firelor de păr fine sau chiar strălucirea galben-roșie a micilor pete de chihlimbar - rămășițele de celule umplute cu ulei în frunză, precum cele care pot fi văzute în golf. frunze utilizate frecvent în fabricarea ciorbei. Nuanțele portocalii și roșii din frunzele fosile nu sunt o caracteristică originală a unor toamne cu mult timp în urmă; ele rezultă din depunerea fierului în timpul reacțiilor chimice instituite prin descompunerea frunzelor. Găsim, de asemenea, mucegaiuri de scoici de melci și crustacee antice de apă dulce, și chiar amprenta ocazională a unei scări de pește, toate în concordanță cu ideea că aceste roci au fost depuse în fundul unui iaz liniștit care se forma atunci când un mic canal de râu s-a închis în timpul PETM.

O întrebare obișnuită care apare în a vorbi despre fosile este „De unde știi câți ani au?” Această întrebare este deosebit de importantă pentru noi, căutăm fosile dintr-un interval de timp atât de restrâns. Răspunsul are mai multe părți. Cel mai direct răspuns este că știm că rocile din jurul SW1010 au fost depuse în timpul PETM, deoarece colegul meu Ken Rose de la Universitatea Johns Hopkins colecționează aici mamifere fosile de mai mulți ani. Multe dintre speciile pe care Ken le-a găsit în această zonă apar doar în timpul PETM, nu înainte sau după. Această abordare pentru determinarea vârstei rocilor se numește biostratigrafie.

Frunza Macginitiea și frunza Populus. Fosilii provin dintr-o nouă sită de epocă fosilă timpurie. (Scott Wing) O parte dintr-o frondă de palmier fosilă de la Paleocen-Eocen Thermal Maximum din Wyoming. (Scott Wing) Prima anvelopă plată din sezonul terenului. Din fericire, s-a produs pe o patch-uri de două piese. Anvelopa plată a dus la o întârziere de doar 15 minute. (Scott Wing)

Desigur, biostratigrafia ridică o altă întrebare - de unde știm că aceste specii au trăit doar în timpul PETM? Pentru aceasta ne orientăm la o semnătură chimică distinctivă a PETM: în timpul evenimentului a existat o schimbare globală a raportului izotopilor de carbon. Forma mai ușoară de carbon, carbonul 12, a devenit mult mai abundentă în raport cu forma mai grea, carbonul 13. Această schimbare, pe care o numim „excursie de izotopi de carbon”, este văzută peste tot, de la sedimentele din adâncimea până la rocile depuse de râuri în Bazinul Bighorn. Acest marker chimic pentru PETM a fost găsit în rocile care poartă mamifere fosile în mai multe părți ale bazinului Bighorn și este întotdeauna asociat cu un set distinct de specii care nu apar în roci înainte sau după excursia izotopului de carbon.

Cu toate acestea, nu am răspuns la întrebarea despre cum știm vârsta exactă a fosilelor PETM. Pentru aceste informații, trebuie să apelăm la alte părți ale lumii, locuri în care excursia izotopului de carbon s-a găsit în apropierea rocilor care conțin cristale vulcanice potrivite pentru datarea radiometrică. Aici, în sfârșit, oamenii de știință pot măsura raportul dintre izotopii „fată” și „fiica” din materialele radioactive din cristalele vulcanice. Cunoscând timpul de înjumătățire al izotopului părinte, ei pot calcula câte milioane de ani în urmă s-au format cristalele. Este un proces îndelungat, dar logic, de la a rătăci prin zonele malefice ale bazinului Bighorn, până la a ști că colectați fosile de acum 56 de milioane de ani (dați sau luați câteva sute de mii de ani). De cele mai multe ori nu ne gândim la asta în timp ce suntem pe teren!

Prima zi începe cu emoția oricărei prime zile, dar nu putem începe să colectăm imediat. Mai întâi trebuie să ștergem noroiul pe care ploile de iarnă l-au făcut din rocile de suprafață pe care le-am expus anul trecut. Este o muncă strânsă, de cules și lopată, pe care o desfășurăm în timp ce ne-am cocoțat oarecum în mod precar pe partea abruptă a unei butte de badland. Cu toate acestea, este o dimineață frumoasă și, după o oră, putem începe să scoatem blocuri de rocă mai tare și mai proaspătă din afară. Fiecare stâncă este o șansă de a găsi o fosilă! Îi ridicăm unul câte unul și îi împingem pe o parte cu capătul dălți a unui ciocan din cărămidă, în speranța că se vor despărți de-a lungul unui vechi plan de așternut, unde s-au acumulat frunzele. Uneori, blocul cooperează, alteori nu, dar recompensele fosile vin destul de constant pe tot parcursul dimineții și după-amiaza timpurie. Acumulăm o grămadă de exemplare frumoase - poate 20 sau 30 - pe terasele pe care le-am tăiat în pantă. Și în emoția zilei am uitat să mâncăm prânzul!

Până la 2 sau 3 după-amiază, toți semnalăm puțin - nu prea surprinzător, având în vedere că temperatura este în anii 90, aerul este foarte uscat și puțin mai subțire la 5.000 de metri decât suntem obișnuiți și, da, da, sandvișurile PB&J sunt încă în ambalajele noastre. Sarah, Pam și Liz sunt în mod clar trupe pentru a lucra în continuare, dar cu toții avem nevoie de o pauză rapidă de prânz. După sandwich-uri, a început să funcționeze, iar în căldura scăzută începem să ne gândim la sfârșitul zilei. Trebuie să ne înfășurăm toate descoperirile, astfel încât să le putem aduce în rucsacurile noastre, în spatele lui Dino și înapoi în tabără, fără să le rupem.

Aceasta începe partea cea mai obositoare a zilei. Fiecare exemplar pe care îl colectăm trebuie să fie marcat cu numărul localității și cu un indicator al numărului de piese în care se află (nu fiecare rocă se rupe așa cum ne dorim!). După marcarea lor cu un stilou Sharpie, înfășuram rocile cu fosile pe ele în țesutul igienic industrial. Cele mai bune mărci sunt cele fără perforații și le cumpăr în role gigantice, deoarece folosim foarte mult! Este foarte mult ca înfășurarea unei glezne întorsă cu un bandaj Ace, prin faptul că punem puțin presiune pe măsură ce ne înfășurăm. Aceasta ține roca și fosila împreună și protejează suprafața delicată de a fi răzuită sau zdrobită de o altă rocă. Folosim banda de mascare pentru a închide pachetul și marcăm din nou numărul site-ului pe exterior, astfel încât pachetele să poată fi sortate când revenim la Muzeul de Istorie Naturală al Smithsonianului. În momentul în care ne dăm peste pescăruși și salvie înapoi în tabără, este aproape de ora 19:00 și lumina devine din nou aurie. Cina rămâne de gătit, bucatele de făcut, dar a fost o zi lungă și mulțumitoare.

«Expediere # 2 | Expediere # 4 »

Scott Wing este cercetător și curator în Departamentul de Paleobiologie al Smithsonian Institution.

Dispeceratul Paleontologiei Wyoming nr. 3: Cum să datezi o fosilă