Il primo giorno della stagione campestre sorge chiaro e luminoso, con un sole già forte che sale da dietro Cloud Peak, il più alto dei Monti Bighorn. Quaggiù nel bacino fa già caldo alle 6 del mattino, e l'interno di una tenda diventa insopportabilmente caldo entro un'ora dall'alba, quindi ci sono tutte le ragioni per alzarsi, fare un caffè, preparare dei panini, riempire i contenitori dell'acqua e saltare dentro Dino per il viaggio verso il primo sito dove andremo a raccogliere. Sulla strada ci fermiamo brevemente a ritirare la nostra quarta componente del team, Elizabeth Denis, una studentessa laureata alla Penn State University.
Il sito fossile di piante a cui ci stiamo dirigendo, che ha solo il mio numero di campo SW1010 come designazione, è stato un ritrovamento emozionante verso la fine della stagione campestre dell'anno scorso. Ci avviciniamo attraverso un percorso tortuoso: prima lungo una strada sterrata della contea, poi una strada sterrata che corre tra i campi di erba medica e barbabietole da zucchero, quindi lungo un canale di irrigazione, attraverso un ponte di assi, alla fine alla ricerca di un vago doppio binario che vaga attraverso la salvia e il fico d'india verso una spaccatura del badland dai lati ripidi. Rimaniamo bloccati nel fango nella prima ora della stagione campestre. Rimanere bloccato all'inizio provoca alcune risate tra l'equipaggio, ma riacquisto un po 'di rispetto quando risulta essere solo un lavoro di pochi minuti per scavare le gomme e riprendere la strada.
Arrivati al sito, osserviamo una stretta valle pavimentata con artemisia e murata da ripidi pendii della Badland a strisce con fasce rosse, arancioni e viola. Quelle strisce luminose, che i nostri occhi possono seguire come se fossero strati di una torta gigante, sono antichi sedimenti di pianura alluvionale, e i loro colori riflettono l'ossidazione del ferro mentre i depositi venivano alterati chimicamente dagli agenti atmosferici durante il PETM. Sono orizzonti del suolo fossile e sono bellissimi! Il sito della pianta fossile, al contrario, non è uno strato largo e piatto e non è di colore brillante. È un deposito grigio brunastro di fango di circa 10 piedi di spessore e 100 piedi di larghezza. Gli strati di terreno fossile dai colori vivaci si trovano sopra e sotto di esso sullo stesso pendio.
La roccia che contiene fossili vegetali potrebbe non essere bella, ma il colore opaco è il segreto per la conservazione dei fossili vegetali: indica che questa lente di roccia non è mai stata ossidata, ed è perché è costituita da sedimenti depositati sott'acqua in un canale fluviale abbandonato, dove l'ossigeno dell'atmosfera non riusciva a raggiungerlo. Il fatto che si sia formato in un ex canale fluviale spiega anche perché queste rocce portanti fossili di piante hanno una forma di lente in sezione trasversale: il canale era profondo nel mezzo e poco profondo ai bordi.
Le foglie fossili che troviamo qui sono adorabili, secondo la mia opinione fortemente distorta - impronte intricate che registrano dettagli microscopici della struttura delle vene. Alcuni esemplari sono conservati in modo così dettagliato che con una lente a mano possiamo vedere le impronte di peli sottili o persino il luccichio giallo-rosso di piccole macchie d'ambra - i resti di cellule piene d'olio all'interno della foglia come quelle che si possono vedere nella baia foglie comunemente usate nella preparazione della zuppa. Le tonalità arancioni e rosse delle foglie fossili non sono una caratteristica originale di qualche autunno molto tempo fa; derivano dalla deposizione di ferro durante le reazioni chimiche innescate dal decadimento delle foglie. Troviamo anche muffe dei gusci di antiche lumache d'acqua dolce e crostacei, e persino l'impronta occasionale di una squama, tutti coerenti con l'idea che queste rocce fossero depositate sul fondo di un tranquillo stagno che si è formato quando un piccolo canale fluviale si è chiuso durante il PETM.
Una domanda comune che emerge quando si parla di fossili è "Come fai a sapere quanti anni hanno?" Questa domanda è particolarmente importante per noi perché stiamo cercando fossili da un intervallo di tempo così ristretto. La risposta ha diverse parti. La risposta più diretta è che sappiamo che le rocce intorno a SW1010 sono state depositate durante il PETM perché il mio collega Ken Rose della Johns Hopkins University ha raccolto qui mammiferi fossili per diversi anni. Molte delle specie che Ken ha trovato in quest'area si verificano solo durante la PETM, non prima o dopo. Questo approccio per determinare l'età delle rocce si chiama biostratigrafia.






Naturalmente la biostratigrafia solleva un'altra domanda: come facciamo a sapere che queste specie vivevano solo durante la PETM? Per questo ci rivolgiamo a una firma chimica distintiva del PETM: durante l'evento c'è stato uno spostamento globale nel rapporto degli isotopi del carbonio. La forma più leggera di carbonio, carbonio 12, è diventata molto più abbondante rispetto alla forma più pesante, carbonio 13. Questo spostamento, che chiamiamo "escursione isotopica del carbonio", è visto ovunque dai sedimenti di acque profonde alle rocce depositate dai fiumi nel Bacino del Bighorn. Questo marcatore chimico per il PETM è stato trovato nelle rocce recanti mammiferi fossili in diverse parti del bacino del Bighorn ed è sempre associato a un insieme distinto di specie che non si verificano nelle rocce prima o dopo l'escursione degli isotopi di carbonio.
Tuttavia, non abbiamo risposto alla domanda su come conosciamo l'età precisa dei fossili di PETM. Per tali informazioni dobbiamo rivolgerci a lavorare in altre parti del mondo, luoghi in cui è stata trovata l'escursione isotopica del carbonio in prossimità di rocce contenenti cristalli vulcanici adatti alla datazione radiometrica. Qui, infine, gli scienziati possono misurare il rapporto tra isotopi "genitore" e "figlia" dei materiali radioattivi nei cristalli vulcanici. Conoscendo l'emivita dell'isotopo genitore, possono calcolare quanti milioni di anni fa si sono formati i cristalli. È un processo lungo ma logico che va dal girovagare per i calanchi del Bacino del Bighorn al sapere che stai raccogliendo fossili da 56 milioni di anni fa (dai o impiega qualche centinaio di migliaia di anni). Il più delle volte non ci pensiamo mentre siamo sul campo!
Il primo giorno inizia con l'eccitazione di ogni primo giorno, ma non possiamo iniziare subito a collezionare. Per prima cosa dobbiamo eliminare il fango che le piogge invernali hanno fatto delle rocce superficiali che abbiamo esposto l'anno scorso. È un lavoro faticoso, pick and shovel, che facciamo mentre siamo appollaiati in qualche modo precariamente sul lato ripido di un butland calvo. È una bella mattina, però, e dopo circa un'ora siamo in grado di iniziare a estrarre blocchi di roccia fresca più dura dallo sperone. Ogni roccia è la possibilità di trovare un fossile! Li raccogliamo uno per uno e li schiaffeggiamo sul lato con l'estremità a scalpello di un martello di mattoni, sperando che si spezzino lungo un antico piano di lettiera dove si accumulano le foglie. A volte il blocco collabora, a volte no, ma le ricompense fossili arrivano abbastanza costantemente per metà mattina e primo pomeriggio. Stiamo accumulando un bel mucchio di esemplari - forse 20 o 30 - su sporgenze che abbiamo tagliato nel pendio. E nell'eccitazione del giorno abbiamo dimenticato di pranzare!
Entro le 2 o le 3 del pomeriggio, tutti ci segnaliamo un po '- non troppo sorprendente dato che la temperatura è alta negli anni '90, l'aria è molto secca e un po' più sottile a 5.000 piedi di quella a cui siamo abituati, e, oh sì, i sandwich PB&J sono ancora nei nostri pacchetti. Sarah, Pam e Liz sono chiaramente truppe per continuare a lavorare, ma tutti abbiamo bisogno di una breve pausa pranzo. Dopo aver imbullonato i panini è tornato al lavoro, e nel caldo calante iniziamo a pensare alla fine della giornata. Dobbiamo avvolgere tutti i nostri reperti in modo da poterli mettere nei nostri zaini, nella parte posteriore di Dino e tornare al campo senza farli rompere.
Questo inizia la parte più noiosa della giornata. Ogni esemplare che raccogliamo deve essere contrassegnato con il numero di località e con un indicatore di quanti pezzi contiene (non tutte le rocce si spezzano nel modo che vogliamo!). Dopo averli contrassegnati con una penna Sharpie, avvolgiamo le rocce con fossili su di loro in carta igienica industriale. Le migliori marche sono quelle senza perforazioni e le compro in rotoli giganti perché ne usiamo molto! È molto come avvolgere una caviglia slogata con una benda Ace in cui esercitiamo una leggera pressione mentre ci avvolgiamo. Ciò tiene insieme la roccia e il fossile e protegge la delicata superficie dall'essere raschiata o colpita da un'altra roccia. Usiamo il nastro adesivo per chiudere il pacchetto e contrassegniamo nuovamente il numero del sito all'esterno in modo che i pacchetti possano essere ordinati quando torniamo al Museo di storia naturale dello Smithsonian. Quando ci imbattiamo nei calanchi e torniamo al campo, sono quasi le 7 di sera e la luce sta tornando d'oro. La cena resta da cucinare, i piatti da fare, ma è stata una giornata lunga e soddisfacente.
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Scott Wing è ricercatore e curatore presso il Dipartimento di Paleobiologia della Smithsonian Institution.