Fossiilin löytäminen hiilikaivoksesta ei ole iso asia. Kivihiiliesiintymät ovat loppujen lopuksi kivettyneitä turvesoita, ja turve on valmistettu rappevista kasveista, jotka jättävät jäljennökset mudaan ja saveen, koska se kovettuu liuskekiviksi.
Asiaan liittyvä sisältö
- Burgess-liuske: Evolution's Big Bang
- Mikä tappaa haavan?
Mutta se oli täysin eri asia, kun Illinoisin osavaltion geologisen tutkimuksen geologit John Nelson ja Scott Elrick tutkivat Riola- ja Vermilion Groven hiilikaivoksia Illinoisin itäosassa. Kaivoksien kattoihin kaiverrettu on suurin ehjä fossiilinen metsä, mitä koskaan on nähty - vähintään neljä neliökilometriä trooppisesta erämaa-alueesta, joka on säilynyt 307 miljoonaa vuotta sitten. Silloin maanjäristys laski suota yhtäkkiä 15 - 30 jalkaa ja muta ja hiekka ryntäsi sisään, peittäen kaiken sedimentillä ja tappaen puita ja muita kasveja. "Sen on täytynyt tapahtua muutamassa viikossa", Elrick sanoo. "Mitä täällä näemme, on turvesolan kuolema, hetki geologisessa ajassa, joka on jäädytetty luonnononnettomuuden seurauksena."
Nähdäkseni tämän vähän tunnetun ihmeen liittyin Nelsoniin ja Elrickiin Vermilion Grove -sivustolle, joka on St. Louis-pohjaisen Peabody Energyn ylläpitämä kaivos, joka on suljettu yleisölle. Lahjoin kovan hatun, kevyt, hansikkaat ja teräksiset kengät. Sain happipullon ja turvallisuusluennon. Hätätilanteissa - myrkyllinen kaasu, tulipalo tai räjähdys - noudata punaisia valoja löytääksesi tie kaivoksesta, turvallisuuspäällikkö Mike Middlemas neuvoi. Voimme kohdata "paksu musta savu, etkä voi nähdä mitään edessäsi." Hän sanoi käyttävänsä kattoa pitkin kulkevaa pelastusköyttä, ohutta köyttä, joka on kierteitetty puisten käpyjen läpi, kuten kelluu uima-altaalla.
Fossiilirikas hiilisauma on 230 jalkaa maanpinnan alapuolella, ja me ajelimme sinne avoimessa, Humvee-kaltaisessa dieseljitneyksessä, joka tunnetaan nimellä "miesmatka". Kuljettaja vei meidät läpi neljä mailia hämmentäviä käänteitä tunneleissa, joita valaisivat vain hätävalojen ja ajoneuvon ajovalot. Matka kesti 30 minuuttia ja päättyi alueelle 5. Tunnelit ovat 6, 5 jalkaa korkeita ja suunnilleen kaksisuuntaisen esikaupungin leveitä.
Tunnelit olivat hiljaa ja pienitehoisten polttimoiden valaisemat, synkkää. Ylhäältä vedetty kostea kesäilma oli viileä ja tarttuva maanalaiseen lämpötilaan, jonka lämpötila oli noin 60 astetta Fahrenheit ympäri vuoden. Kaivoskoneet ovat lopettaneet hiilen louhinnan täällä, ja tunnelin kyljet on ruiskutettu sammutuskalkilla räjähtävän hiilipölyn estämiseksi. Kilpikatto - tehty sedimentistä, joka tuhosi metsän niin kauan sitten - halkeilee ja hiipuu pois nyt, kun sen alapuolella oleva kivihiili on poistettu. Metalliverkko peittää katon estääksesi suuria paloja putoamasta tielle tai osumasta kaivostyöläisiin.
Nelson valitsi tiensä tunnelia pitkin, astuen rikki murtuneiden kivien paalujen ympärille ja kivihiilen tiputtua kuin mustat noppaa pölyisen lattian yli. Hän pysähtyi ja katsoi ylöspäin. Siellä, kypäränvalossa loistavana, on metsä - tunnelin katon nilkkaan liuskepintaan mustalla-harmaalla siluettoituneiden puiden rungon, lehtien, saniaisten rintamerkkien ja oksien mellakka. "Olin nähnyt fossiileja aiemmin, mutta ei mitään sellaista", hän sanoo.
Nelson, joka on nyt eläkkeellä, vieraili ensin Riola-Vermilion Grove -alueella rutiinitarkistuksen yhteydessä pian sen jälkeen, kun kaivos avattiin vuonna 1998. Hän huomasi fossiileja, mutta ei kiinnittänyt niihin paljon huomiota. Hän näki lisää fossiileja tarkastellessaan erilaisia tunneleita ensi vuonna, ja vielä enemmän sen jälkeen. Elrick liittyi hänen luokseen vuonna 2005, ja siihen mennessä fossiileja oli "liian monta", Elrick sanoo. "Jotain outoa tapahtui."
Nelson soitti kahdelle paleobotanistille, William DiMichelelle, Smithsonianin kansallisesta luonnonhistoriallisesta museosta, ja Howard Falcon-Lang, Ison-Britannian Bristolin yliopistosta, katsomaan sivua. Falcon-Lang kuvaa sitä "mahtavaksi löytöksi", koska koko metsä - ei vain yksittäiset puut tai kasvit - on ehjä katolla. Suurin osa muinaisista turvemetsistä kuolee vähitellen, joten jäljellä on vain tahmeita todisteita siitä, mikä siellä kasvoi. Koska tämä haudattiin kaikki kerralla, melkein kaikki mitä siellä oli, on edelleen olemassa. "Voimme katsoa puita ja ympäröivää kasvillisuutta ja yrittää ymmärtää koko metsää", DiMichele sanoo.
Tämän viidakon herrat olivat lykopsiidejä: hilseileviä kasveja, joiden rungot olivat enintään 6 jalkaa ja jotka kasvoivat jopa 120 jalkaa korkeiksi ja joissa oli itiöitä tuottavia käpyjä. Ne näyttivät jättiläisiltä parsakehiltä. Tunnelin vaaleassa valossa 30-jalkaiset fossiiliset lycopsid-jäljet hehkuvat liuskeisesti liuskekatossa kuten alligaattorin nahat.
Lykopsiidien vieressä ovat kalamiitit - 30 jalkaa korkeat nykypäivän pipurin serkut - ja muinaiset, mangrovekokoiset havupuut, joita kutsutaan sardahiiteiksi. Siemen-saniaiset (jotka eivät liity nykyaikaisiin saniaisiin) kasvoivat 25 jalkaa korkeita. Puu-saniaiset kasvoivat 30 jalkaa, ja kruunuilla oli suuria, höyhenisiä frondeja.
Kaivoksesta on löydetty vähän eläinten fossiileja - muinaisen suon vedessä olevat kemikaalit saattavat olla liuenneet kuoret ja luut -, mutta muut yli 300 miljoonan vuoden takaisesta ajanjaksosta, hiilihapollisena ajanjaksona, ovat tuottaneet millipedejen, hämähäkkien, torakoiden fossiileja ja sammakkoeläimet. Monster-sudenkorennot, joiden siipien pituus oli 2, 5 jalkaa, hallitsivat taivasta. (Se olisi vielä 70 miljoonaa vuotta ennen ensimmäisiä dinosauruksia.)
Ja sitten maanjäristys iski, ja tämä soinen sademetsä oli kadonnut.
Yksi syy siihen, että sivusto on niin arvokas tutkijoille, on, että se avaa ikkunan luonnon maailmaan juuri ennen suurien ja hämmentävien muutosten aikaa. Useiden satojen tuhansien vuosien ajan sen jälkeen, kun tämä sademetsä oli tuhottu, puiset saniaiset, lycopsids ja muut kasvit kilpailivat hallitsevasta asemasta - "eräänlainen kasvillisuuden kaaos", DiMichele sanoo. Jostain tuntemattomasta syystä, saniaiset vallitsivat puiset saniaiset ja lopulta valtasivat maailman trooppiset kosteikkometsät. Kaksi kolmasosaa Riola-Vermilion-lehdosta löytyvistä lajeista katoaisi. Mahtavat lykopsiidit käytännössä katosivat.
Tutkijat tarjoavat useita mahdollisia syitä suurta muutosta kasviyhteisöissä noin 306 miljoonaa vuotta sitten: saostuneet muutokset globaaleissa lämpötiloissa; kuivaus tropiikissa; tai ehkä tektoninen murros, joka tuhosi vielä vanhemmat kivihiilen talletukset, paljastaen hiiltä, joka sitten muuttui hiilidioksidiksi. Mistä syystä tahansa, maapallon ilmapiiri sai yhtäkkiä paljon enemmän hiilidioksidia. Tämän muinaisen ilmakehän muutoksen ja kasvillisuuden muutosten välisen suhteen määrittäminen voisi tarjota vihjeitä siitä, kuinka nykypäivän ekosysteemi reagoi fossiilisten polttoaineiden palamisen aiheuttamiin hiilidioksidin nousuihin.
DiMichele sanoo, että Riola-Vermilion Grove -tiimi käyttää fossiilista metsää vertailupisteenä. Tutkijat analysoivat aikaisempien ja myöhempien hiilivarastojen kemiallista rakennetta muinaisen hiilidioksidin, lämpötilan, sademäärien ja muiden muuttujien mittojen perusteella. Toistaiseksi hiilidioksidin nousu näyttää olevan melko tasainen ajan myötä, mutta kasvillisuuden muutos on jerkier.
Kun verrataan fossiileja aikaisemmasta 306 miljoonan vuoden takaisesta ja sen jälkeisestä ajankohdasta, "sinulla on koko järjestelmän muutos ilman suurta varoitusta", DiMichele sanoo. "Meidän on tarkasteltava tarkemmin menneisyyttä", hän lisää. "Ja tämä on ensimmäinen tilaisuutemme nähdä kaikki."
Guy Gugliotta on kirjoittanut gepardiista ja ihmisten muuttoliikkeistä Smithsonianille .
Enimmäkseen ehjä fossiilisoitunut metsä (puiden saniaislautanen kärki) on "mahtava löytö", paleobotanistit sanovat. (Layne Kennedy) 
Lykopsiidien ja muiden omituisuuksien metsän jäänteet ovat 230 metrin päässä maasta (John Nelson, vasen ja Scott Elrick tarkastavat kaivoksen akselin katon, joka on runsaasti fossiileja.) (Layne Kennedy) 
Lycopsid-haara. (Layne Kennedy) 
Tuhoaako muinainen ekosysteemi äkillisen ilmastomuutoksen 306 miljoonaa vuotta sitten? Vermillion Groven hiilikaivoksen fossiileilla voi olla vihjeitä. (Layne Kennedy)
