Le premier jour de la saison sur le terrain est clair et ensoleillé, avec un soleil déjà puissant se levant derrière Cloud Peak, le plus haut des monts Bighorn. Il fait déjà chaud à 6 heures du matin dans le bassin et l'intérieur d'une tente est extrêmement chaud en une heure après le lever du soleil. Il y a donc tout lieu de se lever, faire du café, préparer des sandwichs, remplir les réservoirs d'eau et sauter dans Dino pour le lecteur au premier site où nous allons collecter. En chemin, nous nous arrêtons brièvement pour retrouver notre quatrième membre de l'équipe, Elizabeth Denis, étudiante de troisième cycle à la Penn State University.
Le site de plantes fossiles vers lequel nous nous dirigons, qui ne porte que mon numéro de champ SW1010, était une découverte intéressante vers la fin de la saison de terrain de l’année dernière. Nous nous approchons par un chemin détourné - d'abord par un chemin de graviers du comté, puis par un chemin de terre qui sépare des champs de luzerne et de betteraves à sucre, puis le long d'un canal d'irrigation, en traversant un pont en planches, pour finalement trouver un vague sentier qui se perd le sagebrush et la figue de Barbarie vers une division de badland à flancs escarpés. Nous sommes coincés dans la boue pendant la première heure de la saison sur le terrain. Le fait de rester coincé au début provoque un certain rire parmi les membres de l’équipage, mais je regagne un peu de respect quand il ne s’agit que de quelques minutes de travail pour déterrer les pneus et reprendre la route.
En arrivant sur le site, nous scrutons une étroite vallée recouverte de sagebrush et murée par des pentes escarpées de badlands rayées de bandes rouges, oranges et violettes. Ces rayures lumineuses, que nos yeux peuvent suivre comme s’il s’agissait de couches d’un gâteau géant, sont d’anciens sédiments de plaine inondable et leurs couleurs reflètent l’oxydation du fer car les dépôts ont été altérés chimiquement par les intempéries au cours du PETM. Ce sont des horizons de sols fossiles et ils sont beaux! Le site de l’usine de fossiles, en revanche, n’est pas une couche large et plate et il n’a pas de couleur vive. C'est un dépôt de mudstone gris brunâtre d'environ 10 pieds d'épaisseur et 100 pieds de largeur. Les couches de sol fossile de couleur vive se situent au-dessus et au-dessous sur la même colline.
La roche qui contient des fossiles de plantes n’est peut-être pas belle, mais sa couleur terne est le secret de la préservation des fossiles de plantes. Elle indique que cette lentille de roche n’a jamais été oxydée, c’est parce qu’elle est composée de sédiments déposés sous l’eau dans une canal fluvial abandonné, où l'oxygène de l'atmosphère ne pouvait pas l'atteindre. Le fait qu'il se soit formé dans un ancien chenal explique également pourquoi ces roches contenant des plantes fossiles ont une forme de lentille en coupe transversale: le chenal était profond au milieu et peu profond aux bords.
Les feuilles fossiles que nous trouvons ici sont charmantes, selon mon opinion fortement biaisée - des empreintes complexes qui enregistrent des détails microscopiques de la structure des veines. Certains spécimens sont conservés dans des détails tels que, à l'aide d'une loupe, nous pouvons voir les empreintes de poils fins ou même le reflet jaune-rouge de minuscules boutons d'ambre - les restes de cellules remplies d'huile dans la feuille, comme celles que l'on peut voir dans la baie. feuilles communément utilisées dans la fabrication de la soupe. Les teintes orange et rouge des feuilles fossiles ne sont pas une caractéristique originale de certains automne de longue date; ils résultent du dépôt de fer lors de réactions chimiques créées par la décomposition des feuilles. Nous trouvons également des moisissures dans les coquilles d’anciens escargots d’eau douce et de crustacés, ainsi que l’impression occasionnelle d’une écaille de poisson, ce qui concorde avec l’idée que ces roches se sont déposées au fond d’un étang tranquille qui s’est formé à la fermeture d’un petit cours pendant le PETM.
Une question récurrente en matière de fossiles est la suivante: «Comment savoir quel âge ont-ils?». Cette question est particulièrement importante pour nous, car nous recherchons des fossiles dans un intervalle de temps aussi court. La réponse comporte plusieurs parties. La réponse la plus directe est que nous savons que les roches autour de SW1010 ont été déposées pendant le PETM parce que mon collègue Ken Rose de l'Université Johns Hopkins collectionne des mammifères fossiles ici depuis plusieurs années. Une grande partie des espèces que Ken a trouvées dans cette zone sont présentes uniquement pendant le PETM, ni avant ni après. Cette approche pour déterminer l'âge des roches s'appelle la biostratigraphie.
Feuille de Macginitiea et feuille de Populus. Les fossiles proviennent d'un nouveau site d'usine de fossiles de l'Éocène. (Scott Wing) 
Partie d'une palme fossile du maximum thermique Paléocène-Eocène dans le Wyoming. (Scott Wing) 
Le premier pneu crevé de la saison sur le terrain. Heureusement, cela s'est produit sur un patch de niveau à deux pistes. La crevaison a entraîné un retard de 15 minutes seulement. (Scott Wing) Bien sûr, la biostratigraphie soulève une autre question: comment savons-nous que ces espèces ne vivaient que pendant le PETM? Pour cela, nous nous tournons vers une signature chimique distinctive du PETM: au cours de l’événement, le rapport entre les isotopes du carbone et les autres a changé. La forme la plus légère du carbone, le carbone 12, est devenue beaucoup plus abondante par rapport à la forme plus lourde, le carbone 13. Ce changement, que nous appelons «excursion isotopique du carbone», se manifeste partout, des sédiments d'eaux profondes aux roches déposées par les rivières dans la Bighorn Basin. Ce marqueur chimique du PETM a été trouvé dans des roches contenant des mammifères fossiles dans plusieurs parties du bassin de Bighorn, et il est toujours associé à un ensemble distinct d'espèces qui ne se rencontrent pas dans les roches avant ou après l'excursion à l'isotope de carbone.
Nous n’avons toujours pas répondu à la question de savoir comment nous connaissons l’âge précis des fossiles de PETM. Pour cette information, nous devons travailler ailleurs dans le monde, des endroits où l'excursion isotopique du carbone a été trouvée à proximité de roches contenant des cristaux volcaniques propres à la datation radiométrique. Les scientifiques peuvent enfin mesurer le rapport entre les isotopes «parents» et «filles» de matières radioactives dans les cristaux volcaniques. Connaissant la demi-vie de l'isotope parent, ils peuvent calculer le nombre de millions d'années où les cristaux se sont formés. C’est un processus long mais logique de passer de l’errance dans les badlands du bassin de Bighorn à la certitude que vous collectez des fossiles datant de 56 millions d’années (quelques centaines de milliers d’années au moins). La plupart du temps, nous n'y pensons pas lorsque nous sommes sur le terrain!
Le premier jour commence avec l'excitation d'un premier jour, mais nous ne pouvons pas commencer à collecter tout de suite. Nous devons d’abord éliminer la boue que les pluies d’hiver ont fait des roches de surface que nous avons exposées l’année dernière. C'est un travail ardu de cueillir et de pelleter, ce que nous faisons lorsque nous sommes perchés de manière quelque peu précaire sur le versant escarpé d'une butte de badland. C'est un beau matin, cependant, et après environ une heure, nous sommes en mesure de commencer à extraire des blocs de roche plus dure et plus fraîche de l’affleurement. Chaque roche est une chance de trouver un fossile! Nous les ramassons un à un et les claquons sur le côté avec le burin d'un marteau à briques, en espérant qu'ils se fendront le long d'un ancien plan de couchage où les feuilles se seraient accumulées. Parfois, le bloc coopère, parfois pas, mais les récompenses fossiles arrivent assez régulièrement tout au long de la matinée et au début de l'après-midi. Nous accumulons pas mal de spécimens - peut-être 20 ou 30 - sur les rebords que nous avons creusés dans la pente. Et dans l'excitation de la journée, nous avons oublié de déjeuner!
Vers 2 ou 3 heures de l'après-midi, nous commençons tous à souffler un peu - ce qui n'est pas surprenant compte tenu du fait que la température est très haute dans les années 90, l'air est très sec et un peu plus mince à 5 000 pieds de notre valeur habituelle, et, ah oui, les sandwichs PB & J sont toujours dans nos sacs. Sarah, Pam et Liz sont clairement des soldats pour continuer à travailler, mais nous avons tous besoin d'une pause déjeuner rapide. Après avoir cuit des sandwichs, nous sommes de retour au travail et, dans la chaleur qui s’éteint, nous commençons à penser à la fin de la journée. Nous devons emballer toutes nos trouvailles pour pouvoir les ranger dans nos sacs à dos, dans le dos de Dino et les ramener au camp sans les faire casser.
Cela commence la partie la plus fastidieuse de la journée. Chaque spécimen que nous collectons doit porter le numéro de localité et un indicateur du nombre de pièces dans lesquelles il se trouve (toutes les roches ne cassent pas comme nous le voulons!). Après les avoir marqués avec un stylo Sharpie, nous enveloppons les roches de fossiles dans du papier hygiénique industriel. Les meilleures marques sont celles sans perforations, et je les achète en rouleaux géants parce que nous en utilisons beaucoup! C'est un peu comme si on enveloppait une cheville foulée avec un pansement Ace dans lequel on mettait un peu de pression pendant qu'on enveloppait. Cela maintient la roche et le fossile ensemble et protège la surface délicate des dommages causés par une autre roche. Nous utilisons du ruban adhésif pour fermer le paquet, et nous marquons à nouveau le numéro du site à l'extérieur afin que les paquets puissent être triés lorsque nous reviendrons au musée d'histoire naturelle du Smithsonian. Au moment où nous croisons les ravines et le sagebrush pour rentrer au camp, il est presque 19 heures et la lumière redevient dorée. Le dîner reste à préparer, les plats à préparer, mais la journée a été longue et satisfaisante.
«Envoi n ° 2 | Envoi n ° 4 »
Scott Wing est chercheur scientifique et conservateur au département de paléobiologie de la Smithsonian Institution.
