Miércoles 15 de julio: Clima, 62 grados y soleado a las 7 a.m.
Un día perfecto para aventurarse en el campo. Primero nos dirigimos a la tienda de comestibles para obtener provisiones para el almuerzo y mucha agua, algo que será muy necesario en el clima seco y el calor del día. Scott explica que visitaremos tres sitios donde los equipos están trabajando para investigar el PETM y sus consecuencias desde diferentes perspectivas. Él y sus colegas consideran que esta área es ideal para su trabajo, ya que los depósitos sedimentarios profundos de la cuenca capturan el perfil estratigráfico de la época anterior al Máximo Térmico del Eoceno Paleoceno, o PETM, el propio PETM y los años siguientes. Los estratos rocosos en esta gran cuenca se inclinan hacia adentro a los lados y son relativamente horizontales en el centro, pero la elevación regional en los últimos millones de años ha perdido una vez más el poder de la erosión, tallando profundos barrancos y valles que exponen rocas PETM y permiten la investigadores para encontrar los fósiles y otras pruebas que buscan. Además de las circunstancias geológicas favorables, gran parte de la tierra está bajo la administración de la Oficina de Administración de Tierras de los EE. UU., Que ha sido útil para los equipos de investigación, y está atravesada por una red de caminos de tierra mantenida por una compañía de energía que opera el muchos gatos de petróleo que eliminan el petróleo del campo petrolero maduro en la región.
El viaje a los sitios de investigación desde Worland es de aproximadamente 15 millas. Están ubicados para aprovechar al máximo las exposiciones de las camas depositadas durante el tiempo del PETM. La estratigrafía relevante comienza con los depósitos grises, marrones y tostados subyacentes conocidos como la Formación Fort Union, que se formaron durante la Época del Paleoceno justo antes de la época del PETM. Este fue un período de niveles relativamente estables de dióxido de carbono en la atmósfera y un clima cálido y moderado que permitió que plantas templadas y subtropicales crecieran tan al norte como Wyoming. El Paleoceno fue una época de rápida evolución entre los mamíferos, probablemente porque los dinosaurios se habían extinguido al principio. Muchos de estos primeros mamíferos no sobrevivieron al PETM o comenzaron a disminuir en diversidad en ese momento.
El PETM ocurrió al comienzo de la época del Eoceno hace unos 55 millones de años y se estima que duró alrededor de 200, 000 años, un parpadeo en el ojo de la escala de tiempo geológico. El PETM puede haber sido activado por un período de intenso volcanismo, que calentó el clima y, a su vez, provocó la liberación de carbono adicional a la atmósfera de fuentes tales como turberas y lechos de carbón, o hidratos de metano inestables en el fondo del océano ( allí se secuestran grandes cantidades del poderoso gas metano de efecto invernadero). El hallazgo sorprendente es que la adición más rápida de gases de efecto invernadero ocurrió rápidamente, en los primeros 10, 000 años del PETM. Los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera probablemente excedieron las 1, 000 partes por millón. Los niveles actuales de carbono atmosférico son 385 ppm, más de 100 ppm en los niveles más altos de los últimos 500, 000 años, con el mayor aumento en los últimos 150 años de industrialización y uso intenso de carbón y otros combustibles a base de carbono. Los altos niveles de dióxido de carbono al principio del PETM se mantuvieron durante más de 80, 000 a 100, 000 años y luego disminuyeron lentamente durante otros 90, 000 años.
La meteorización activa de los minerales del suelo, en particular la oxidación (oxidación) de los compuestos de hierro, se asoció con el PETM, probablemente como resultado de altas temperaturas y fluctuaciones en la capa freática causadas por la lluvia estacional. Los horizontes del suelo fosilizado dan a la columna estratigráfica distintas capas rojas. Los colores son de gran ayuda para Scott y sus colegas, quienes los usan para rastrear las camas a largas distancias y correlacionar colecciones de fósiles de lugares que están a kilómetros de distancia. Los suelos fósiles más dramáticos se encuentran en la "Gran secuencia roja", un conjunto de capas de color rojo brillante y púrpura de unos 25 metros de espesor que se pueden ver fácilmente desde la carretera. Big Red se formó durante las últimas etapas del PETM, por lo que registra el enfriamiento de las condiciones muy cálidas del PETM temprano y medio. Son las capas debajo de Big Red y sobre la formación subyacente de Fort Union las que son de mayor interés, pero Big Red sirve para ubicarlas. La más antigua de las capas de PETM también es rojiza y se encuentra inmediatamente por encima de la Formación Fort Union. Tiene alrededor de uno a dos metros de espesor y refleja las primeras etapas del PETM. Este fue un momento de transición y es interesante porque nos dice qué tan rápido cambió el clima y qué sucedió para inclinar la balanza hacia un nuevo régimen climático. La secuencia anterior refleja un período más largo, probablemente de 90, 000 a 100, 000 años, y recibe varios apodos, incluida la "zona del caos" o la favorita de Scott, "la zona que rompe todo el infierno". Es gris, entre 10 y 20 metros de espesor, y una rica fuente de fósiles que muestran un período de cambio drástico en la flora, la fauna y el medio ambiente. Cuando se observan las laderas desde un terreno elevado, las capas alternas de rojo y gris son tan prominentes que algunos se refieren a ellas como "franjas de caramelo".
Los tres sitios elegidos para mi visita y el trabajo de campo reflejan la experiencia del equipo interdisciplinario que trabaja con Scott. Los geólogos Mary Kraus de la Universidad de Colorado en Boulder y Francesca McInerney de la Universidad Northwestern en Chicago se centran en los suelos fósiles y las columnas de roca que ayudan a desentrañar el cambio ambiental y proporcionan el contexto para los fósiles que se encuentran. Sus análisis químicos de las rocas ayudan a clasificar los procesos climáticos que estaban trabajando en el PETM. Jon Bloch, del Museo de Historia Natural del Estado de Florida, es un paleontólogo de vertebrados y busca información sobre los mamíferos que deambularon por el área, incluidos los que surgieron durante el PETM. Finalmente, Scott y su equipo trabajan en el lado botánico del libro mayor. Cada una de estas personas tiene un grupo de estudiantes de varias universidades que trabajan con ellos, todos los cuales trabajan bajo condiciones difíciles para ser parte del proceso de descubrimiento.
Sitio de North Butte
Dino atraviesa las colinas cubiertas de artemisa a lo largo de caminos de tierra hasta el sitio de North Butte, un lugar donde Mary y Francesca han elegido una empinada ladera que les permite exponer e investigar todo el perfil estratigráfico desde la Formación Fort Union hasta el final del PETM . El acceso a material no perturbado es proporcionado por una trinchera de un metro de profundidad, laboriosamente excavada por el equipo de profesores y estudiantes. Esto permite a los investigadores ver claramente la transición de una capa a otra, un indicador de las condiciones climáticas cambiantes. A partir de los análisis químicos de las muestras de roca, pueden inferir la fuente, el tiempo de inicio y el patrón de disminución del carbono liberado al comienzo de la PETM. Esto se basa en la proporción de isótopos estables de carbono presente en diversos materiales orgánicos. Los investigadores también pueden rastrear los cambios en la actividad de los pequeños animales del suelo y la profundidad del enraizamiento de las plantas.
El centro de Worland, Wyoming. (Institución Smithsonian) 
El secretario del Smithsonian, G. Wayne Clough, viajó a Worland, Wyoming, para observar a Scott Wing y su equipo explotar la carga fósil que encontraron. (Institución Smithsonian) 
Scott Wing señala los estratos rojo y gris visibles en las colinas distantes. (Institución Smithsonian) 
Scott Wing y su Chevy Suburban 1970, Dino. (Institución Smithsonian) 
Wayne Clough se sienta en el centro del equipo dirigido por Mary Kraus y Francesca McInerney en el sitio de North Butte. (Ala de Scott) 
El secretario del Smithsonian, G. Wayne Clough, descubre una hoja fósil. (Ala de Scott) 
El fósil de una hoja de palma del Paleoceno Eoceno Térmico Máximo. (Institución Smithsonian) 
Las pequeñas mandíbulas fosilizadas de un caballo prehistórico (arriba) y un cerdo. (Institución Smithsonian) 
De vuelta en el campamento base, los equipos se reúnen para discutir los hallazgos del día. (Institución Smithsonian) Sitio de invasión de Caterpillar
Desde el sitio de North Butte, Dino nos lleva por las carreteras de la colina hasta el sitio actual de Scott, conocido como "Invasión de Caterpillar", porque el día en que se descubrió que estaba lleno de grandes orugas verdes. Afortunadamente para la tripulación, las orugas misteriosamente abandonaron las instalaciones antes de comenzar su trabajo. Este sitio fue elegido porque su ladera permite el acceso a una sección de la capa de "caos" del PETM que es rica en fósiles de plantas. Se ha excavado una "cantera" en la ladera de la colina, exponiendo una capa de limo que está erosionada y sale en una pala en fragmentos del tamaño de un puño, que, cuando se divide cuidadosamente con un martillo de roca, a menudo produce un fósil vegetal. Cuando llegamos, el sol es cálido y alto y la tripulación ya ha excavado un pequeño tesoro de especímenes para que Scott los examine. Scott escucha atentamente mientras cada miembro del equipo explica lo que creen haber encontrado, y luego los examina con una lente de mano y su larga experiencia para determinar qué hay realmente allí. El entusiasmo de Scott mientras examina cada pieza ofrece aliento a los científicos en ciernes, y la sensación de descubrimiento sobre lo que cada hallazgo podría agregar al panorama general es emocionante.
Tengo la oportunidad de desenterrar los fragmentos y abrirlos con la esperanza de encontrar un fósil. Esto demuestra ser una experiencia emocionante y humillante. Incluso después de localizar una costura para romper la roca, un golpe falso puede causar una ruptura en la cama y la pérdida de la posibilidad de encontrar un fósil. Al principio, pierdo más de lo que gano, pero con el tiempo empiezo a acostumbrarme. Muy pronto, el equipo juvenil está alentando al veterano mientras mis especímenes devuelven fósiles de hojas y flores claras, cada uno de los cuales ha estado oculto a la vista durante 55 millones de años. Descubro varios especímenes diferentes, incluido un "delgado", su apodo de una hoja compuesta con folíolos alargados, una pequeña hoja compuesta de un pariente del árbol de mimosa y una hoja de palma. Cada uno de estos delicados fragmentos es un testimonio del poder de la naturaleza para crear con una abundancia que solo podemos admirar. También me encuentro con un pequeño esqueleto de pescado que muestra, según Scott, la deposición de los fósiles en un antiguo estanque. De los fósiles de plantas, el "delgado" es una especie que es única para el PETM, visto solo en tres de los ocho sitios de plantas fósiles encontrados en este período de tiempo. Se encuentra en la familia de las Sapindaceae, que incluye el árbol de arándano, los arces y el árbol de lluvia dorada. La hoja de palma y la hoja similar a la mimosa, entre otras, son señales de que durante el PETM esta área fue cálida durante todo el año, probablemente con una estación seca pronunciada, como partes del México subtropical seco o de América Central en la actualidad.
Encontrar los fósiles es emocionante y nos recuerda un poco de la historia del Smithsonian. A principios del siglo XX, el Secretario del Smithsonian era Charles D. Walcott, un eminente geólogo y paleontólogo. Es famoso como el descubridor de Burgess Shale en Canadá, un depósito que contiene cantidades y variedades notables de fósiles de animales marinos tempranos. Scott sugiere que encontrar algunos fósiles en este día puede ser la primera vez desde el Secretario Walcott que un Secretario del Smithsonian ha encontrado un fósil.
Después de revisar todos los fósiles encontrados en la cantera, Scott y su equipo comienzan el cuidadoso proceso de envolver los especímenes para protegerlos durante su envío de regreso al Smithsonian. Los fósiles serán entregados al laboratorio de Scott en el Museo de Historia Natural, donde serán examinados y catalogados meticulosamente. Servirán para ayudar en el esfuerzo continuo de desentrañar los cambios climáticos, vegetacionales y ecológicos durante el PETM.
Sitio de Picnic Hill
Nuestro último sitio es el que trabajan los paleontólogos de vertebrados bajo la supervisión de Jon Bloch. Jon nos saluda en la cima de la colina que domina su sitio y comparte dos hallazgos del trabajo del día: huesos parciales de la mandíbula con dientes intactos de dos pequeños mamíferos que vivieron en la cuenca del Big Horn durante el PETM. Los fósiles son notables por dos razones: estos son mamíferos que llegaron o evolucionaron en América del Norte durante el PETM, ancestros primitivos del caballo y el cerdo. Ambos linajes se diversificaron y se hicieron abundantes después de su llegada cerca del comienzo del PETM, pero después de 50 millones de años más o menos, el caballo se extinguió en el Nuevo Mundo y no se reintrodujo hasta que los exploradores españoles regresaron en el siglo XVI. Ambos mamíferos eran muy pequeños, lo que refleja una tendencia durante el PETM. El caballo puede no haber sido más grande que un gato pequeño. Parece que durante el período de altas temperaturas en los mamíferos PETM evolucionaron a tamaños más pequeños para lidiar mejor con el equilibrio energético necesario entre la nutrición y el crecimiento.
Acompañamos a Jon hasta el pie de la colina donde su tripulación se ha extendido por la zona en busca de fósiles y otras pruebas. Cuando encuentran un fósil o incluso un fragmento de uno, colocan una pequeña bandera y registran la información sobre el hallazgo. La bandera es utilizada por un miembro de la tripulación que documenta la posición del fósil con precisión de submedidor utilizando un sistema GPS. Los datos de ubicación permiten al equipo conocer el nivel preciso del que proviene cada espécimen, un elemento crítico en la reconstrucción de cambios sucesivos en los animales a través del PETM.
Caminamos por el sitio y hablamos con cada uno de los miembros de la tripulación, una mezcla de jóvenes estudiantes y varios científicos de alto nivel de otras instituciones que están interesados en el trabajo que Jon está haciendo y están encantados de ayudar. Si bien este sitio no produce muchos esqueletos articulados grandes, sí produce una multitud de pequeños fragmentos de hueso, articulaciones y dientes, cada uno de los cuales, cuando se agrega a la colección más grande, ayuda a contar la historia del PETM.
Con el día menguando, Jon informa a la tripulación que es hora de regresar al campamento base. Incluso después de un largo y caluroso día bajo el sol, la tripulación parece reacia a partir, un fósil más podría ser el hallazgo más importante del día. En el campamento base identificarán y catalogarán sus hallazgos, y compararán y analizarán los resultados de su trabajo diario con los otros equipos.
Campamento base
El trabajo de campo del día llega a su fin en el campamento base, un lugar elegido por el equipo para ser el centro de todos los sitios. Es un buen lugar, en el flanco de una colina y protegido de los vientos, pero lo suficientemente alto como para permitir una hermosa vista de los alrededores. Todos los miembros de la tripulación se quedan en el campamento, incluido el personal superior. Scott me informa que ayuda con los gastos, que cuestan alrededor de $ 7 por día por persona, y también permite que toda la tripulación discuta su trabajo durante la noche. Todos están cansados, pero contentos con los logros del día. Se prepara un estofado para la cena y se come con gusto por todos. El sol comienza a ponerse detrás de la colina y el aire se enfría considerablemente. La luz más suave de la tarde ilumina las laderas. A la vista, a seis millas al este, se encuentra North Butte, donde Big Red se destaca a la luz del sol poniente como un recordatorio de por qué estamos aquí.
Me despido de mis compañeros para prepararme para mi regreso temprano a la mañana siguiente. Permanecerán durante otra semana y completarán la expedición de campo de este año. Ha sido una experiencia estimulante, de aprendizaje y revelación. Regreso a Washington con una apreciación más profunda de lo que es trabajar en el campo como paleontólogo: la alegría de encontrar fósiles, la emoción de interpretar lo que dicen sobre este importante evento y cómo, después de 55 millones de años, nuevos conocimientos sobre cómo funciona nuestro planeta proviene de un estudio de su pasado.
También aprecio mejor lo importante que es este trabajo. Nos enfrentamos a un período de calentamiento global de magnitud similar pero mucha mayor rapidez que el del PETM. Todavía no sabemos qué cantidad de calentamiento podría desencadenar la liberación de carbono de reservorios adicionales, y no sabemos si podemos frenar o detener estas emisiones si comienzan. Al revelar cómo nuestro planeta complejo e interconectado cambia con un calentamiento rápido, comprender lo que sucedió hace 55 millones de años puede ayudar a aquellos de nosotros en nuestro tiempo a comprender lo que podríamos enfrentar en el futuro. Las criaturas que existieron durante el PETM no incluyeron seis mil millones de humanos, pero las lecciones que aprendemos al observar esos cambios climáticos y ecológicos de hace mucho tiempo probablemente sean útiles para todos nosotros y nuestros descendientes.
