Å Finne et fossil i en kullgruve er ikke så farlig. Kullavsetninger er jo forstente torvmyrer, og torv er laget av forfallende planter, som etterlater sine avtrykk i gjørme og leire som det herdes i skiferstein.
Men Det var en helt annen ting da John Nelson og Scott Elrick, geologer med Illinois State Geological Survey, undersøkte Riola og Vermilion Grove kullgruver i østlige Illinois. Etset inn i takene på gruvesjaktene er den største intakte fossile skogen som er sett – minst fire kvadratkilometer av tropisk villmark bevart for 307 millioner år siden. Det var da et jordskjelv plutselig senket sumpen 15 til 30 fot og gjørme og sand rushed inn, dekker alt med sediment og dreper trær og andre planter. «Det må ha skjedd i løpet av noen uker,» sier Elrick. «Det vi ser her er død av en torv sump, et øyeblikk i geologisk tid frosset av en ulykke av naturen.»
For å se dette lite kjente underet, ble Jeg Med Nelson Og Elrick på Vermilion Grove site, en arbeidsgruve som drives Av St. Louis-baserte Peabody Energy og stengt for publikum. Jeg kledde en hjelm, en lys, hansker og stål-toed støvler. Jeg fikk en oksygenflaske og en sikkerhetsforelesning. I nødstilfeller—giftgass, brann eller en eksplosjon—følg de røde lysene for å finne veien ut av gruven, sikkerhetsansvarlig Mike Middlemas rådet. Vi kunne støte på » tykk svart røyk, og du vil ikke kunne se noe foran deg.»Han sa å bruke livslinjen som løper langs taket, et slank tau som er gjenget gjennom trekegler, som flyter i et svømmebasseng.
den fossilrike kullsømmen er 230 fot under bakken, og vi syklet der i en åpen, Humvee-lignende diesel jitney kjent som en » man-trip.»Sjåføren tok oss gjennom fire miles av forvirrende vendinger i tunneler opplyst bare av rømnings beacons og bilens frontlykter. Reisen tok 30 minutter og endte i Område 5. Tunnelene her er 6,5 meter høye og om bredden på en toveis forstadsgate.
tunnelene var stille og opplyst av lav-wattpærer, dyster. Fuktig sommerluft, trukket inn ovenfra, var kjølig og klengete under jorden, hvor temperaturen svinger rundt 60 grader fahrenheit året rundt. Gruvearbeidere er ferdige med å trekke ut kull her, og sidene av tunnelen har blitt sprøytet med quicklime for å undertrykke eksplosivt kullstøv. Skifertaket-laget av sedimentet som ødela skogen så lenge siden-knekker og flager av nå som kullet under det er fjernet. Netting dekker taket for å hindre store biter fra å falle inn i veier eller treffer gruvearbeidere.
Nelson plukket sin vei langs tunnelen, tråkket rundt hauger av knust stein og klumper av kull tumblet som svarte terninger over støvete gulvet. Han stoppet og så oppover. Der, skinner i gløden fra hjelmen lys, er skogen-et opprør av sammenvevd trestammer, blader, bregne fronds og kvister silhuett svart-på-grå på klam skifer overflaten av tunnelen taket. «Jeg hadde sett fossiler før, men ingenting som dette,» sier han.
Nelson, som nå er pensjonert, besøkte Først Riola-Vermilion Grove-området under en rutinemessig inspeksjon kort tid etter at gruven åpnet i 1998. Han oppdaget fossiler, men ikke betale mye oppmerksomhet til dem. Han så flere fossiler da han inspiserte forskjellige tunneler neste år, og enda mer året etter det. Elrick kom til ham i 2005, og da ble fossilene lagt opp til «for mange», Sier Elrick. «Noe merkelig skjedde.»
Nelson kalte inn to paleobotanister, William DiMichele, Fra Smithsonian ‘ S National Museum Of Natural History, Og Howard Falcon-Lang, Fra Storbritannias Universitet I Bristol, for å se stedet. Falcon-Lang beskriver det som «en spektakulær oppdagelse» fordi hele skogen-ikke bare individuelle trær eller planter – er intakt på taket. De fleste gamle torvskoger dør gradvis, og gir bare spottete bevis på hva som vokste der. Fordi denne ble begravet på en gang, er nesten alt som var der fortsatt der. «Vi kan se på trærne og den omkringliggende vegetasjonen og prøve å forstå hele skogen,» sier DiMichele.
herrene i denne jungelen var lycopsidene: skalete planter med trunker opp til 6 meter i omkrets som vokste opp til 120 meter i høyden og bar sporeproduserende kjegler. De så ut som gigantiske aspargespyd. I det bleke lyset av tunnelen glir 30-fots fossile spor av lycopsid slickly i skifertaket som alligatorskinn.
Ved siden av lycopsidene er calamites-30 fot høye fettere av dagens hestetail-og gamle mangrove-størrelse nåletrær kjent som cordaites. Seed bregner (som ikke er relatert til moderne bregner) vokste 25 meter høy. Tre bregner vokste 30 føtter, med kroner av store, fjærkledde fronds.
få dyrefossiler har blitt funnet i gruven—kjemikalier i den gamle sumpens vann kan ha oppløst skall og bein—men andre steder fra mer enn 300 millioner år siden, en periode kjent som Carboniferous, har gitt fossiler av millipeder, edderkopper, kakerlakker og amfibier. Monster øyenstikkere med 2,5-fots vingespenn hersket over himmelen. (Det ville være en annen 70 millioner år før de første dinosaurene.)
og så rammet jordskjelvet, og denne sumpfulle regnskogen var borte.
en av grunnene til at nettstedet er så verdifullt for forskere, er at det åpner et vindu på den naturlige verden like før en periode med stor og forvirrende forandring. I flere hundre tusen år etter at denne regnskogen ble begravet, konkurrerte trebregner, lycopsider og andre planter om dominans – «en slags vegetasjonskaos», sier DiMichele. For noen ukjent grunn, treet bregner seiret, sier han, og til slutt tok over verdens tropiske våtmark skoger.To tredjedeler av artene som finnes I Riola-Vermilion Grove vil forsvinne. De mektige lycopsidene forsvant nesten.
Forskere tilbyr flere mulige årsaker til den store makeover i plantesamfunn rundt 306 millioner år siden: nedbør i globale temperaturer; tørking i tropene; eller kanskje tektonisk omveltning som eroderte enda eldre kullforekomster, utsette karbon som deretter ble til karbondioksid. Uansett årsak fikk jordens atmosfære plutselig mye mer karbondioksid. Å bestemme forholdet mellom denne gamle atmosfæriske forandringen og endringene i vegetasjon kan gi ledetråder om hvordan dagens økosystem vil reagere på karbondioksidøkninger forårsaket av forbrenning av fossile brensler.
Riola-Vermilion Grove-teamet, Sier DiMichele, bruker fossilskogen som referansepunkt. Forskerne analyserer kjemisk sminke av tidligere og senere kullavsetninger for tiltak av gammelt karbondioksid, temperatur, nedbør og andre variabler. Så langt synes økningen i karbondioksid å være ganske jevn over tid, men endringen i vegetasjon er jerkier.
Sammenligning av fossiler fra før 306 millioner år siden og etter, «du har en total regimeskifte uten mye advarsel,» sier DiMichele. «Vi må se mye nærmere på fortiden,» legger han til. «Og dette er vår første mulighet til å se alt.»
Guy Gugliotta har skrevet om geparder og folkevandringer For Smithsonian.
