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El desierto fósil más grande del mundo

Encontrar un fósil en una mina de carbón no es gran cosa. Los depósitos de carbón, después de todo, son pantanos de turba petrificados, y la turba está hecha de plantas en descomposición, que dejan sus huellas en el barro y la arcilla a medida que se endurece en piedra de esquisto.

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Pero fue algo completamente diferente cuando John Nelson y Scott Elrick, geólogos del Servicio Geológico del Estado de Illinois, examinaron las minas de carbón de Riola y Vermilion Grove en el este de Illinois. Grabado en los techos de los pozos de la mina se encuentra el bosque fósil intacto más grande jamás visto: al menos cuatro millas cuadradas de desierto tropical preservado hace 307 millones de años. Fue entonces cuando un terremoto bajó repentinamente el pantano de 15 a 30 pies y el barro y la arena se precipitaron, cubriendo todo con sedimentos y matando árboles y otras plantas. "Debe haber sucedido en cuestión de semanas", dice Elrick. "Lo que vemos aquí es la muerte de un pantano de turba, un momento en el tiempo geológico congelado por un accidente de la naturaleza".

Para ver esta maravilla poco conocida, me uní a Nelson y Elrick en el sitio Vermilion Grove, una mina en funcionamiento operada por Peabody Energy, con sede en St. Louis, y cerrada al público. Me puse un casco, una luz, guantes y botas con punta de acero. Recibí una botella de oxígeno y una conferencia de seguridad. En caso de emergencia (gas venenoso, incendio o explosión), siga las luces rojas para encontrar la salida de la mina, aconsejó el gerente de seguridad Mike Middlemas. Podríamos encontrar "humo negro y espeso, y no podrás ver nada frente a ti". Dijo que para usar el salvavidas que corría a lo largo del techo, una delgada cuerda se enroscaba en conos de madera, como flotadores en una piscina.

La veta de carbón rica en fósiles está a 230 pies bajo tierra, y cabalgamos allí en un jitney diésel abierto de tipo Humvee conocido como "viaje de hombre". El conductor nos llevó a través de cuatro millas de giros y vueltas desconcertantes en túneles iluminados solo por balizas de escape y los faros del vehículo. El viaje tomó 30 minutos y terminó en el Área 5. Los túneles aquí tienen 6.5 pies de alto y aproximadamente el ancho de una calle suburbana de dos vías.

Los túneles estaban en silencio y, iluminados por bombillas de baja potencia, sombríos. El aire húmedo del verano, arrastrado desde arriba, era frío y pegajoso bajo tierra, donde las temperaturas rondan los 60 grados Fahrenheit durante todo el año. Los mineros han terminado de extraer carbón aquí, y los lados del túnel han sido rociados con cal viva para suprimir el polvo de carbón explosivo. El techo de esquisto, hecho del sedimento que destruyó el bosque hace tanto tiempo, se agrieta y se desprende ahora que el carbón debajo de él se ha eliminado. La malla de alambre cubre el techo para evitar que grandes piezas caigan en las carreteras o golpeen a los mineros.

Nelson se abrió paso a lo largo del túnel, rodeando montones de piedras rotas y trozos de carbón cayendo como dados negros sobre el piso polvoriento. Se detuvo y miró hacia arriba. Allí, brillando en el resplandor de la luz de su casco, está el bosque: un alboroto de troncos de árboles, hojas, hojas de helecho y ramitas entrelazadas que se recortan en negro sobre gris en la superficie húmeda de pizarra del techo del túnel. "Había visto fósiles antes, pero nada como esto", dice.

Nelson, quien ahora está retirado, visitó por primera vez el sitio de Riola-Vermilion Grove durante una inspección de rutina poco después de la apertura de la mina en 1998. Descubrió fósiles pero no les prestó mucha atención. Vio más fósiles cuando inspeccionó diferentes túneles al año siguiente, y aún más al año siguiente. Elrick se unió a él en 2005, y para entonces los fósiles sumaban "demasiados", dice Elrick. "Algo extraño estaba sucediendo".

Nelson llamó a dos paleobotánicos, William DiMichele, del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, y Howard Falcon-Lang, de la Universidad Británica de Bristol, para ver el sitio. Falcon-Lang lo describe como "un descubrimiento espectacular" porque todo el bosque, no solo árboles o plantas individuales, está intacto en el techo. La mayoría de los antiguos bosques de turba mueren gradualmente, dejando solo evidencia de lo que creció allí. Debido a que este fue enterrado de una vez, casi todo lo que estaba allí todavía está allí. "Podemos mirar los árboles y la vegetación circundante y tratar de entender todo el bosque", dice DiMichele.

Los señores de esta jungla eran los licopsidos: plantas escamosas con troncos de hasta 6 pies de circunferencia que crecían hasta 120 pies de altura y tenían conos productores de esporas. Parecían lanzas gigantes de espárragos. A la pálida luz del túnel, rastros fósiles de 30 pies de brillo licopsídico resbalan en el techo de pizarra como pieles de cocodrilo.

Junto a los licopsidos hay calamitas, primos de 30 pies de altura de la cola de caballo moderna, y antiguas coníferas del tamaño de un manglar conocidas como cordaitas. Los helechos de semillas (que no están relacionados con los helechos modernos) crecieron 25 pies de altura. Los helechos crecían 30 pies, con coronas de frondas grandes y plumosas.

Se han encontrado pocos fósiles de animales en la mina (los químicos en el agua del antiguo pantano pueden haber disuelto las conchas y los huesos), pero otros sitios de hace más de 300 millones de años, un período conocido como Carbonífero, han arrojado fósiles de milpiés, arañas, cucarachas. y anfibios. Las libélulas monstruosas con envergaduras de 2.5 pies dominaban los cielos. (Serían otros 70 millones de años antes de los primeros dinosaurios).

Y luego se produjo el terremoto, y esta selva pantanosa desapareció.

Una de las razones por las que el sitio es tan valioso para los científicos es que abre una ventana al mundo natural justo antes de un período de grandes y desconcertantes cambios. Durante varios cientos de miles de años después de la sepultura de esta selva tropical, los helechos arbóreos, los licopsidos y otras plantas compitieron por el dominio: "una especie de caos vegetativo", dice DiMichele. Por alguna razón desconocida, los helechos arbóreos prevalecieron, dice, y finalmente se apoderaron de los bosques tropicales de humedales del mundo. Dos tercios de las especies encontradas en Riola-Vermilion Grove desaparecerían. Los poderosos licopsidos prácticamente desaparecieron.

Los investigadores ofrecen varias razones posibles para el gran cambio de imagen en las comunidades de plantas hace unos 306 millones de años: cambios precipitados en las temperaturas globales; secado en los trópicos; o, tal vez, un trastorno tectónico que erosionó depósitos de carbón aún más antiguos, exponiendo carbono que luego se convirtió en dióxido de carbono. Cualquiera sea la razón, la atmósfera de la Tierra de repente adquirió mucho más dióxido de carbono. Determinar la relación entre este antiguo cambio atmosférico y los cambios en la vegetación podría ofrecer pistas sobre cómo reaccionará el ecosistema actual a los aumentos de dióxido de carbono causados ​​por la quema de combustibles fósiles.

DiMichele dice que el equipo Riola-Vermilion Grove está utilizando el bosque fósil como punto de referencia. Los investigadores están analizando la composición química de depósitos de carbón anteriores y posteriores para medir el dióxido de carbono antiguo, la temperatura, la lluvia y otras variables. Hasta ahora, el aumento del dióxido de carbono parece ser bastante suave con el tiempo, pero el cambio en la vegetación es más brusco.

Comparando fósiles de antes 306 millones de años atrás y después, "tienes un cambio total de régimen sin mucha advertencia", dice DiMichele. "Necesitamos mirar mucho más de cerca el pasado", agrega. "Y esta es nuestra primera oportunidad de verlo todo".

Guy Gugliotta ha escrito sobre guepardos y migraciones humanas para Smithsonian .

El bosque fosilizado en su mayor parte intacto (la punta de la fronda de un helecho arbóreo) es un "descubrimiento espectacular", dicen los paleobotánicos. (Layne Kennedy) Los restos de un bosque de licopsidos y otras rarezas están a 230 pies bajo tierra (John Nelson, izquierda, y Scott Elrick inspeccionan el techo de una mina rica en fósiles) (Layne Kennedy) Una rama licopsida. (Layne Kennedy) ¿Un cambio climático brusco hace 306 millones de años condenó el antiguo ecosistema? Los fósiles de la mina de carbón Vermillion Grove pueden contener pistas. (Layne Kennedy)
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