Jakter Lost Worlds i Wyoming's Bighorn Basin

Det nordvestlige hjørnet av Wyoming er hjem til to av landets mest berømte nasjonalparker: Yellowstone og Grand Teton. Hvert år ser disse parkene mer enn 3 millioner besøkende som kommer fra alle retninger, og de som kommer til Yellowstone fra øst via Cody, må passere gjennom en enorm, tørr depresjon kjent som Bighorn-bassenget. Bassengets viktigste byer er Thermopolis, Cody, Powell, Lovell, Greybull og Worland, men vi vil være overmisset hvis vi ikke nevnte Shell, Ten Sleep, Meeteetse, Basin, Otto og Bridger.

Denne historien er et utdrag fra 'Ancient Wyoming: A Dozen Lost Worlds Based on the Geology of the Bighorn Basin' av Kirk Johnson og Will Clyde

Ancient Wyoming, som smelter sammen paleontologi, geologi og kunstnerskap, illustrerer scener fra den fjerne fortiden og gir fascinerende detaljer om floraen og faunaen de siste 300 millioner årene.

Kjøpe

Fra det ytre rom eller på Wyoming Highway Map fremstår bassenget som et gigantisk ovalt hull på omtrent 150 mil lang og 80 mil bredt. Høypunktene i fjellene rundt når mer enn 11.000 fot, mens bassengets lavpunkt bare er 3.500 fot. Bighornbassenget er en nysgjerrig bit av topografi, og den har en av de beste geologiske historiene på planeten.

Faktisk kan Bighornbassenget være det beste stedet på jorden å fortelle historien om planeten vår. På grunn av sin geologi inneholder Bighornbassenget bergarter som er eldre enn 2, 5 milliarder år, samt mange, mange yngre bergart. Det som gjør dette stedet så fantastisk, er at det har lag med stein fra nesten hver eneste geologiske tidsperiode. Hvis du måtte velge ett sted i verden for å fortelle historien om jordas historie, ville du valgt dette stedet. Så vi valgte dette stedet.

Big Horn Basin ligger i Rocky Mountains i nordvest Wyoming

De lagdelte bergartene i Bighornbassenget var en gang eldgamle landskap, og fossilene i bergartene er ledetråder til hvordan disse landskapene så ut, hva den eldgamle vegetasjonen var og hva slags dyr som bodde her. Fordi Bighornbassenget er et tørt sted, vokser det ikke mange planter her i dag, så det er lett å se steinene. Hvis du kan se steinene, kan du finne fossilene i steinene. På dette stedet ligger jordas historie på bakken som om det var en åpen bok. Og målet med vår lille bok er å gi deg verktøyene til å lese den store rockeboken til Bighorn Basin.

Ved hjelp av lagdelte bergarter og fossiler kan geologer og paleontologer se for seg hvordan disse tapte verdenene så ut. For å dele dem med deg studerte vi steinene; sporet opp fossilene; rekonstruerte planter, dyr og landskap; og deretter ansatt en kunstner for å male dem, ved å velge eldgamle verdener i en alder fra 520 millioner år til 18 000 år gamle. Det er så mange bergarter i kummen at vi kunne ha malt hundrevis av dem. Her presenterer vi fem.

Skorpionstrøm: 400 millioner år siden, Devonian periode

Scorpion Stream (Jan Vriesen) Klør av en havskorpion kjent som en Pterygotus. Denne klo er nesten seks centimeter lang, og dyret som eide den var mer enn fem meter lang. (Kirk Johnson) Bergplater som inneholder biter av benete hodeplater av pansret fisk som kalles skodder (Kirk Johnson) Beartooth Butte nær Cooke City, Montana, er det beste stedet å se Beartooth Butte-formasjonen, som er massen av rød stein i møte med butten. (Kirk Johnson) En steinplate med flere hodeplater av pansret fisk som kalles placoderms (Kirk Johnson) Et rødt lag av Beartooth Butte-formasjonen kan sees i Cottonwood Canyon i Bighorn-fjellene i nærheten av Lovell, Wyoming. (Kirk Johnson) Utsikten sørover fra Beartooth Butte mot Absaroka-fjellene (Kirk Johnson) Formasjon : Beartooth Butte-formasjon Antikkens miljø : Varm og tørr

Forbi

Bekker kommer inn i et kystområde og har skåret inn i den omliggende berggrunnen til Bighorn Dolomite. Kanalene fylles med sediment som er erodert fra åsene rundt. Lurer under brakkvannet er det pansrede fisk, snegler og brachiopoder. En fem meter lang rovvilt eurypterid trolling grunne på jakt etter det neste måltidet. Disse "skorpionene av vannet" er noen av de største rovdyrene i Paleozoic og har nær evolusjonære søskenbarn til edderkopper og hestesko krabber. De har ben for å gå og padler for å svømme, slik at de lett kan bevege seg inn og ut av vannet. På land er livet nå tydelig. Tynne, lavstilkede planter spirer fra de gjørmete avsetningene på kantene av bekkene. Ekte landskorpioner skurrer blant plantene og jakter på andre critters som har utviklet seg til dette nye, vidåpne økosystemet utenfor vannet

Det du ser i dag

Den mest spektakulære utkanten av Beartooth Butte-formasjonen ligger på toppen av Beartooth-platået, mer enn 6000 fot over bassengbunnen. Denne geologiske levningen er den eneste biten av post-prekambrisk sedimentær berg som var igjen på toppen av fjellene i dette området - resten ble erodert bort under stigningen til Rockies. Butten bevarer horisontale lag med kambrium, ordovicium og Devonian skifer og kalkstein, med sedimenter fra Beartooth Butte Formation-fyllingskanalene kuttet ned i Bighorn Dolomite. Disse kanalene dannet seg når havnivået falt under den tidlige Devonian, og skapte et kystmiljø der bekker strømmet inn fra det tilstøtende landet. Sediment fylte sakte disse kanalene, og gravet sammen bitene og delene av organismer som bodde i dette blomstrende økosystemet.

Betydning

Begynnelsen til Devonian var tiden da organismer bare dukket opp på land. De tidlige landplantene var små - ingen skoger eksisterte ennå, bare lave stengler og noen få små blader. Planterøtter og dødt plantavfall blandet med forvitret stein for å danne jordsmonn som begynte å leve og puste som de vi har i dag. Leddyr, den evolusjonsgruppen som inkluderer krabber, insekter og trilobitter, var de første dyrene som ble bevart som fossiler fra dette nye landbaserte økosystemet, men andre myke kroppsgrupper var sannsynligvis også der, og etterlot bevis i form av huler og spor. Beartooth Butte-formasjonen inneholder en blanding av marine (brachiopoder og snegler) og land (skorpioner og planter) organismer, og gir et perfekt vindu inn i selve miljøet der denne bemerkelsesverdige overgangen fra land til land foregikk.

Rød verden: 220 millioner år, triasperiode

Red World (Jan Vriesen) Fotavtrykket til et triassisk reptil (Chirotherium barthii) bevart i en plate av rød sandstein. Banen er omtrent på størrelse med en menneskelig hånd. (Kirk Johnson) Fossiler er ekstremt sjeldne i Chugwater-formasjonen, så denne tannen til et triassisk krypdyr er ganske funn. (Kirk Johnson) Chugwater-formasjonen sør for Ten Sleep, Wyoming (Kirk Johnson) Ved munningen av Clarks Fork Canyon har Chugwater-formasjonen blitt brettet av løftet av Beartooth-fjellene. (Kirk Johnson) Noen steder har Chugwater-formasjonen blitt vippet slik at en gang horisontale senger nå er vertikale. (Kirk Johnson) Dannelse : Chugwater Formation Ancient Environment : Hot and Seasonally Dry

Forbi

Dypfargede røde gjørmeflater kan sees langt på avstand. Grunne kanaler drenerer området, og lite liv er tydelig. Sterke tordenvær blomstrer i det fjerne over en fjern skog. En ensom rhynchosaur ramler over sletten og etterlater et spor i den myke gjørmen under. Denne skapningen er som en virveldyrmasse: et bredt hode med en kort snute som ligner en hammerhode, en solid papegøyeaktig nebb, og plater med humpete fisklignende tenner som fôrer munnen slik at den kan slipe plantene som utgjør kostholdet. Skarpe klør på bakerste føtter kan brukes til å grave opp røtter for å spise eller for å beskytte den mot det store utvalget av krokodillignende rovdyr som vandrer rundt i landskapet.

Det du ser i dag

Triassic Chugwater Formation er den mest gjenkjennelige geologiske enheten i bassenget. Den knallrøde fargen gjør at den skiller seg ut blant de andre mer dempede fargene på de tilstøtende formasjonene. Faktisk kan disse røde bergartene sees tydelig når du flyr over bassenget i et fly og til og med i satellittbilder fra verdensrommet. Under trias var Wyoming i de nordlige tropene, og Nord-Amerika begynte å vokse mot vest ved å kollidere med mindre landmasser. Chugwater, som de andre Paleozoic og eldre mesozoic enhetene i bassenget, er vanligvis funnet langs bassengmargen, brettet opp under den påfølgende økningen av Rockies. På grunn av dette danner Chugwater en rød ring rundt det meste av kummen når den sees ovenfra.

Betydning

Chugwater's rødfarge er veldig vanlig for bergarter i denne alderen over hele verden. Det er rust, en oksidert form av jern som også er kjent som mineral hematitt. Akkurat som en spiker ruster når den blir utsatt for fuktighet og får tørke, sedimenter ruster og blir rød når de opplever sykluser av fukting og tørking. Røde sedimenter er vanlige i dag på steder som har sterke sesongmessige endringer i nedbør, som de tropiske og kontinentale indre områdene som opplever monsun. Hvorfor så mye rust i triasene? Dette var da alle verdens kontinenter hadde samlet seg til det store superkontinentet kalt Pangea. I dag forekommer de største monsunene på de største kontinentene, noe som betyr at et superkontinent som Pangea sannsynligvis hadde en "megamonsun." Disse ekstreme våte og tørre årstidene under trias forårsaket massiv rusting av sedimentene, og etterlot seg et geologisk rødt bånd som kan bli sett på alle kontinenter. Rusten i sedimentene ødelegger ofte restene av planter og dyr som ellers ville blitt fossilisert, så det er blitt oppdaget svært få fossiler i Chugwater gjennom årene.

Longneck Lineup: 150 millioner år, jura

Longneck Lineup (Jan Vriesen) Et elegant skjelett av en ung langhalset Diplodocus-dinosaur fra et steinbrudd nær Shell, Wyoming (Kirk Johnson) Fossiliserte ferneblader viser at klimaet var varmt og vått for 150 millioner år siden. (Kirk Johnson) Barnum Brown på Howe Quarry, Shell, Wyoming, i 1934 (Kirk Johnson) Et fjernt syn på Morrison-formasjonen (Kirk Johnson) Dannelse : Morrison-formasjonen Ancient Environment : Warm and Wet

 Fortid

Det er en tåkete, stille morgen i utkanten av en tett skog. Trærne ser vagt kjent ut, men ved andre øyekast er det tydeligvis ikke. I det fjerne er knapt synlig en gruppe enorme dinosaurer med lange nakker og bittesmå hoder. De beveger seg veldig sakte og bevisst når de fester seg over en eng med bregner og kjerrer. Det er ingen trussel, bare de dempet fotfall av massive planteetere.

Det du ser i dag

Morrisonformasjonen ble først beskrevet i Colorado, og steiner med dette navnet strekker seg over Utah og opp gjennom Wyoming. I Bighornbassenget er formasjonen veldig fargerik med fargetoner av blått, rødt, oransje og brunt, men det er berømt for sine enorme og mangfoldige dinosaurer. På grunn av det høye leirinnholdet, danner ikke formasjonen prominente utkjøringer, og dekkes ofte av geologisk rusk eller vegetasjon. Som alle de Paleozoic og Mesozoic formasjoner i bassenget, avlinger Morrison ut rundt kanten av bassenget. De fleste av de beste dinosaurfossilene har kommet fra østkanten, og aktive dinosaurbrudd forekommer fra Thermopolis til Shell.

I 1934 åpnet Barnum Brown fra American Museum of Natural History (AMNH) i New York Howe Quarry øst for Greybull, Wyoming. Denne ekspedisjonen ble finansiert av Sinclair Oil og resulterte i selskapets grønne dinosaursymbol. Howe-steinbruddet ga en bemerkelsesverdig dinosaurbeinseng, inkludert Barosaurus- skjelettet som nå står på bakbenene i Theodore Roosevelt-atriumet til AMNH. I 1991 ble et 95 prosent komplett Allosaurus- skjelett, nå på Museum of the Rockies i Bozeman, Montana, samlet på Howe Quarry. Steinbruddet bevarer også karboniserte rester av store trær og kjegler av utdødde bartrær.

Betydning

Morrisonformasjonen er kanskje det beste vinduet inn i gigantiske jura-dinosaurieres verden, men bildet er overskyet fordi bein er mye oftere bevart enn planter. Resultatet er en verden der vi kjenner dyrene, men først begynner å forstå vegetasjonens natur. Dette er desto viktigere fordi de langhalsede sauropodene, som tydelig var planteetere, er de største dyrene som noen gang har gått jorden, men vi har liten forståelse for hva de spiste. Nettsteder som Howe Quarry begynner å endre det.

Drivhusfugl: 54 millioner år, eocenperiode

Greenhouse Bird (Jan Vriesen) Et skjelett av den massive eocene fuglen, Diatryma gigantea. Det er uklart om denne fuglen var et rovdyr eller en planteetere, men noen nyere studier antyder at den spiste planter. (Kirk Johnson) En kjeve fra et Hyracotherium, en utdødd, hundestor hest (Kirk Johnson) Paleontolog Ken Rose holder den oppsiktsvekkende robuste underkjeven til en Diatryma gigantea. (Kirk Johnson) Badlands i Willwood-formasjonen øst for Cody, Wyoming, gjenkjennes lett av deres rød-og-hvite striper. (Kirk Johnson) Dannelse : Willwood Formation Ancient Environment : Hot and Dry

Forbi

Den store, flygeløse fuglen Diatryma beveger seg rolig gjennom den frodige flomskogen, og forfølger en cocker spaniel-hest. Hesten skremmes av de raslende bladene og begynner å renne over til den raskt rennende bekken som skjærer over skogbunnen. Nedbør i de tilstøtende fjellene mater strømmer her, og temperaturen er mye varmere enn i dagens Wyoming. Denne skogen har mange arter - primater, tapirs, gnagere og krokodiller som lever blant laurbær, belgfrukter og palmer. Det ser ut og føles som et subtropisk økosystem, men Wyoming sitter på omtrent samme breddegrad som i dag.

Det du ser i dag

Eocene Willwood-formasjonen er utsatt som rød-og-beige-stripete badlands i hele midten av bassenget. Det dannet seg som de store Rocky Mountain-områdene som omkranser bassenget - Bighorns, Beartooths, Owl Creeks and Pryors - fortsatte å stige. Da de stigende og eroderende fjellene leverte en jevn tilførsel av sediment i det aktivt synkende bassenget, akkumulerte det en stor tykkelse av sediment under Eocene-epoken. Mud slo seg ned på flomslettene og sand fylte kanalene og begravet restene av dyrene og plantene som bodde der. Willwood-formasjonen er en av de tykkeste geologiske enhetene i Bighornbassenget - så tykk som 5000 fot - og den bevarer en av de mest tallrike og mangfoldige suitene med fossile landdyr og planter kjent overalt i verden. De vanligste pattedyrene i Bighornbassenget i dag (antilope med hestehorn, hester og til og med mennesker!) Kan spore aner tilbake til fossiler som finnes i Willwood.

Betydning

Den tidlige eocene, da Willwood-formasjonen ble avsatt, var en periode med ekstrem global oppvarming. Krokodiller bodde over polarsirkelen på dette tidspunktet, og Willwood viser oss at Wyoming var vert for en hel rekke dyr og planter som er mer typiske for et tropisk miljø enn det midterste breddegrad, kontinentale interiøret som det faktisk var. Hvordan kunne verden bli så varm så langt unna ekvator? Hovedsakelig fordi konsentrasjonen av atmosfæriske klimagasser som karbondioksid var mye høyere enn den er nå. Det er også sannsynlig at store, kraftige stormsystemer fraktet varme fra ekvator til polene, og fører med seg flyktige værforhold. Mange forskere lurer på om vi er på vei tilbake til en drivhusverden som Eocene når vi fortsetter å brenne fossilt brensel (som Fort Union kull) og slipper lang nedgravd karbon tilbake i atmosfæren.

En dårlig dag: 640 000 år, Pleistoncene-periode

En dårlig dag (Jan Vriesen) Et skjelett av en stor fossil kamel fra Nebraska. Ben av en lignende art er funnet på et arkeologisk sted i nærheten av Worland, Wyoming. (Kirk Johnson) En bison beiter fredelig mens Old Faithful geyser sprenger overopphetet vann inn i septemberhimmelen. (Roy Campbell) De lyse fargene på Grand Prismatic Spring i Yellowstone nasjonalpark er forårsaket av mikrober som trives i høye temperaturer. (Kirk Johnson) Dannelse : Yellowstone Ash Ancient Environment : Cold and Dry

Forbi

De tre kameler ved munningen av Clarks Fork Canyon opplever sannsynligvis ikke den rare skyen som stiger opp fra området Yellowstone Lake, omtrent 100 mil vest, selv om de absolutt ville ha hørt den høye eksplosjonen som gikk foran den. I løpet av minutter vil skyen kollapse under sin egen vekt og rulle østover i hastigheter over 100 mil i timen. Kamelerne vil ha mindre enn en time å leve. Men skyen vil ikke stoppe der. Den vil fortsette mot øst i flere hundre mil, og brenne en vei til død og ødeleggelse når den ferdes. Luftbåret aske vil gå lenger, og dekker det meste av den østlige halvdelen av kontinentet og kvele ethvert liv på sin måte.

Det du ser i dag

I dag er Yellowstone nasjonalpark et av de mest kjente naturområdene i verden. Mer enn 3 millioner mennesker besøker hvert år for å feriere i naturen, observere dyrelivet og besøke geysirene, kokende gjørmepotter og andre termiske funksjoner som gjør dette stedet så uvanlig - Yellowstone er hjemsted for mer enn halvparten av verdens geysirer. Geologer blir stadig mer interessert i Yellowstone. De termiske funksjonene antyder at det er stor varme i bakken under parken, og en serie seismiske overvåkingsanordninger viser nå at hundrevis til tusenvis av små jordskjelv rister det hvert år. I 1959 forårsaket et jordskjelv med en styrke på 7, 5 på den vestlige siden av parken et skred på 80 millioner tonn som demmet Hebgen-sjøen og drepte tjueåtte mennesker som campet langs bredden. Enhetene som måler jordskjelv danner et nettverk som lar geologer diagnostisere hva som foregår under Yellowstone, akkurat som en kirurg bruker en CT-skanning for å se på en menneskekropp. Basert på disse dataene er det tydelig at Yellowstone sitter på toppen av et stort hulrom fullt av delvis smeltet berg kjent som et magma-kammer. Kammeret begynner omtrent seks miles under overflaten og strekker seg ned minst 11 miles og er omtrent 25 mil bredt og 45 miles langt. Det siste store utbruddet i dette kammeret skjedde for 639 000 år siden, og da det blåste ut, frigjorde det mer enn 250 kubikk mil smeltet gassformig magma og aske - mer enn 1000 ganger større enn St. Helens-utbruddet i 1980. Askeplommen blåste østover og landet i målbar tykkelse så langt øst som Kansas City.

Betydning

Bevis for eldgamle massive utbrudd har helt klart relevans for mennesker som bor innenfor rekkevidden til disse vulkanene. En hendelse som skjedde for 639 000 år siden er ikke nødvendigvis noe vi trenger å bekymre oss for, men det får oss til å tenke på geologisk tid.

Flotte besøkssentre og museer i Bighornbassenget

1. Wyoming Dinosaur Center, Thermopolis. Dette museet driver et aktivt dinosaurbrudd i nærheten i Morrisonformasjonen hvor det er mulig å betale for å grave.
2. Washakie Museum, Worland. Dette museet ble nylig renovert og har en utmerket oversikt over geologien til Bighornbassenget, en bronse-mammut i full størrelse og utstillinger av paleontologien og arkeologien i regionen.
3. Greybull Museum, Greybull. Et lite lokalt museum med en lang historie og gode prøver av lokale fossiler og mineraler.
4. Bighorn Basin Research Institute, Greybull. En butikkfront i Greybull sentrum med noen lokale fossiler og tolkninger av lokal geologi.
5. Draper Museum, Cody. Et fullblåst naturhistorisk museum som tolker biologien og geologien til Yellowstone Plateau og Bighornbassenget og hyller bassengets rike kulturhistorie.
6. Bighorn Canyon besøkssenter, Lovell. Denne porten til Bighorn Canyon har en utmerket film og en tredimensjonal modell av den nordlige delen av Bighornbassenget.
7. Cody Dam besøkssenter. Dette besøkssenteret ligger i den vestlige margen av bassenget og på kanten av Rattlesnake Mountain, og gir flott utsikt over den Paleozoic-delen av området.

Utdrag fra Ancient Wyoming: Et dusin tapte verdener basert på geologien til Bighornbassenget av Kirk Johnson & Will Clyde. Copyright © 2016, Denver Museum of Nature and Science. Trykt på nytt med tillatelse.