minedrift for gigantiske fossile slanger

for forskere, der er interesserede i, hvordan verden så ud og føltes som for millioner af år siden, er kulminer så gode som det bliver. Mens kul kan være en stor synder i den globale opvarmning, er der ikke noget sted som en kulmine til at studere klimaændringer i fortiden og dens sandsynlige virkninger på vores egen verden. Mineselskaber ved dette, og af en eller anden grund, det være sig godt statsborgerskab eller simpelthen gode PR, de giver ofte paleontologer en hånd.

overvej f.eks. Gruberne er enorme, cirkulær, moonscape ar i jorden med shaley skråninger, der dumper afstrømningsvand i grønne kratersøer, hvor ingen plante tør vokse og ingen fugl tør svømme. En gang imellem kollapser dynamit en del af den omgivende mur, og enorme kraner samler kulet, mens metan fyrer bøvs fra sprækker i klipperne højt over.

men der er noget andet. Skiferskråningerne ved Cerrej Larsn har bevaret den fossile optegnelse over et helt tropisk økosystem, som det eksisterede for 58 millioner år siden. Ved at se på fossilerne kan paleontologer fortælle, hvordan det gamle klima ved Cerrej Karon var (varmere og vådere end det er i dag), og hvordan løvet var (meget frodigt og ligner dagens Amasonjungel). Dyrene var enorme. Cerrej Larn havde flodskildpadder med skaller på størrelse med køkkenborde, der kunne rumme seks, og øverst i fødekæden var Titanoboa cerrejonensis, en 45 fods slange på 2.500 Pund. Titanoboa var et sandt flodmonster – den største slange, der nogensinde er kendt for at have eksisteret, og omkring fem gange størrelsen af amason anaconda, den største slange, der lever i dag.

hvad kulet viser, er, at Cerrej Larsn producerede disse gigantiske væsener på et tidspunkt, hvor gennemsnitlige omgivelsestemperaturer i troperne var i de høje 80 ‘ ere, omkring seks grader varmere end i dag og omtrent så varme som temperaturer kan være uden at risikere en massiv afstødning. Alligevel trivedes Titanoboa og skoven, hvor den boede, tilsyneladende.

og hvad kulminedrift giver dig er adgang til et sådant sted. Cerrej Kristn er det eneste komplette gamle tropiske økosystem, der er tilgængeligt til undersøgelse. Vi kan antage, at der er masser af fossiler i troperne, men de er begravet i junglerne et eller andet sted midt i intetsteds. Universitetsstipendier kan ikke betale for store udgravninger på spec, men kulvirksomheder vil, fordi kul er værd at investeringen.

og da paleontologer og kulvirksomheder i mindst et århundrede har kendt, at minerne er skattekister med gamle hemmeligheder, har mange virksomheder personaleforskere, der leder efter usædvanlige formationer og advarer undersøgelser, når de finder noget godt. Da jeg rejste til Cerrej Larsn for et par år siden, det multinationale selskab, der driver det, Carbones del Cerrej Larsn Ltd. gjorde så meget som muligt for at hjælpe besøgende paleontologer, leverer alt fra hårde hatte til radioudstyrede lastbilchauffører, der vidste, hvornår dynamitten var klar til at gå af, og hvor de skulle søge ly, når det skete.

kulaflejringer er komprimerede tørvesumpe, der begyndte som tørre tropiske skove. Temperaturerne bliver koldere i den tidlige fase af en naturlig klimacyklus, og polære isark udvides, og havniveauet falder. Når cyklussen begynder at ændre sig, har isen endnu ikke nået sit maksimale omfang, men regnen stiger i lavere breddegrader og ændrer den tørre skov til sump. Isen varmer, men smelter ikke med det samme. Når det sker, sker det hurtigt og dramatisk, hvilket forårsager skarpe stigninger i havets overflade. Saltvand oversvømmer sumpen, skoven dør, mudder, silt og sand tamp ned alt, og kul former. Så begynder cyklen igen.

de gode ting—sporer, frø, pollen, cellevægge og knogler—er ikke kun i selve kulet, men i lagene af sedimentær sten på gulvet og taget af hver kulaflejring. Tænk på lagene som en smørrebrød: kulet er fyldet, og de sedimentære lag er brødet. Den nederste skive viser os, hvad der var i skoven, da cyklussen begyndte; den øverste skive har alt, hvad der var der, da skoven døde. Hver cyklus, kendt som en “cyclothem”, varer omkring 100.000 til 400.000 år, afhængigt af hvor den er.

der er intet på jorden bedre end en kulmine til analyse af gamle økosystemer. Oplysningerne i kulet er” så tætte “i betragtning af det komprimerede volumen af vegetation, bemærker Illinois State Geological Survey geolog Scott Elrick,” at det siger sig selv, at du vil have en enorm fossil tilstedeværelse.”

Elrick er en del af et uformelt netværk af forskere, der overvåger kulminedrift i hele USA og verden for muligheder for at studere nye lag, når de udsættes. I 2006 opdagede Elrick og en kollega fire kvadratkilometer fossil skov i loftet på Peabody Energy ‘ s Vermilion Grove tunnel mine i det østlige Illinois, bevaret elegant for 306 millioner år siden, da en række jordskælv tillod havet at begrave hele skoven i en enkelt katastrofal begivenhed.

udforskning af kulminer kan være en presserende opgave, for fossilerne, når de først er afsløret, dvæler ikke. Når Peabody var færdig med at udvinde en sektion af kulsøm ved Vermilion Grove, satte virksomheden trådhegn mod loftet for at forhindre løse stykker af skifertaket i at falde til tunnelgulvet. Forskere havde brug for at bringe lommelygter, tage billeder, indsamle prøver og forlade, før formationen smuldrede væk.

den gode nyhed er, at kulvidenskab er en vedvarende ressource. Når den gamle formation er væk, afdækkes en helt ny fossil eksponering. Ved Cerrej Kursn skærer tropiske regnskyl hvert forår og sommer enorme erosionskanaler i skifer og mudsten og sender fossiler og knogler til en vandig grav i krateret langt under. Men i November kan forskere finde et helt nyt sæt skeletrester, der tørrer i solen.

de fossile planter og dyr fortæller forskere meget om, hvordan den forhistoriske verden var under hver iscyklus. Men forskerne tager analysen et skridt videre. Global opvarmning og afkøling sker delvis som følge af periodiske ændringer i Jordens orientering under kredsløb. Men opvarmningstendenserne ledsages af dramatiske stigninger i atmosfærisk kulsyre. Det centrale spørgsmål-for vores tid-er, om CO2 er driveren.

kul er “organisk klima”, sagde paleoklimatolog Isabel Montanese fra University of California-Davis. “Det fortæller os, hvornår det var vådt, og hvornår det var tørt.”Og kul kan være et redskab til at rekonstruere atmosfærisk CO2 på bestemte geologiske øjeblikke. “Det er en miljømæssig målepind, “sagde Montanese,” der giver mig mulighed for at binde havniveauet til CO2 i atmosfæren til kontinentalt klima.”

vi holder kontakten med Elrick og andre netværksmedlemmer for at finde ud af, hvor de kan udforske næste. I de sidste to år har hun analyseret fossil plantestomata—porerne, gennem hvilke planter absorberer den CO2, de har brug for til fotosyntese. Hendes prøver kommer fra kulminer i mange dele af verden; meget af det nylige arbejde er blevet udført i Donets Basin, i Ukraine. “Ting på bunden” af en kulsøm er haleenden af en istid, hun sagde. Kulsyre er lavt, og planterne har “meget mere stomata” for at få det, de har brug for. “Over kulet er der færre og færre stomata,” tilføjede hun.

det er da CO2 er på sit højeste niveau—og hvornår oversvømmelserne kommer. Så dør alt i sumpene eller bliver skyllet ud til havet, hvor plankton suger alt det løse kulstof op, og atmosfærisk CO2 styrter igen.

så hvad betyder det for os i dag? En hel del, viser det sig. Jorden er i en” interglacial ” periode lige nu. Kulsyre er stigende, og planeten er opvarmning. Isen smelter, den polære permafrost og tundraen optøes, mikrober på land har deres egen fest med død vegetation og begynder at udsende metan—en kraftig drivhusgas—i store nok mængder til at øge opvarmningen.

kulet fortæller os, at der i sig selv ikke er noget usædvanligt ved klimaændringer, “og når vi fortæller folk om det, tror de, at fordi det er en naturlig proces, behøver de ikke bekymre sig om CO2-emissioner,” sagde han. “Men det, vi gør, er ikke naturligt.”Den naturlige cyklus tager flere hundrede tusinde år. Planter og dyr har tid til at udvikle sig. Med de atmosfæriske ændringer, der forekommer i disse dage, kan denne cyklus dog ske i århundreder. Mange planter og critters vil ikke have tid nok til at tilpasse sig.

kulet fortæller os også, at når atmosfærisk CO2 stiger, accelererer opvarmningseffekten. Tilføj autoemissionerne og udstødningen fra kulfyrede kraftværker for et ekstra stød af CO2, og det er som at spike stansen. “Det vil gøre en enorm forskel, der er ingen tvivl om det,” sagde Montana. “Spørgsmålet er hvornår.”