巨大な化石ヘビの採掘
世界が何百万年も前のように見え、感じたものに興味を持っている科学者にとって、炭鉱はそれが得るほど良いです。 石炭は地球温暖化の主要な原因かもしれませんが、過去の気候変動とその可能性のある世界への影響を研究するための炭鉱のような場所はありま 鉱業会社はこれを知っており、何らかの理由で、それが良い市民権であろうと、単に良い広報であろうと、彼らはしばしば古生物学者に手を貸します。
例えば、カリブ海沿岸に近いコロンビア北部にある巨大な露天掘り炭鉱であるCerrejónを考えてみましょう。 ピットは、植物があえて成長せず、鳥があえて泳ぐ緑のクレーター湖に流出水をダンプshaley斜面と地球の巨大な、円形の、月の風景の傷跡です。 たまには、ダイナマイトが周囲の壁の一部を崩壊させ、巨大なクレーンが石炭を集め、メタンの火災が上の崖の裂け目から噴出します。
しかし、何か他のものがあります。 セレホンの頁岩の斜面は、5800万年前に存在した熱帯生態系全体の化石記録を保存しています。 化石を見ることによって、古生物学者はCerrejónの古代の気候がどのようなものであったか（今日よりも暑くて濡れていた）、葉がどのようなものであったか（非常に青々とした、今日のアマゾンのジャングルに似ていた）を知ることができます。 動物は巨大だった。 チェレホンにはキッチンテーブルの大きさの殻を持つ川のカメがいて、食物連鎖の一番上には45フィート、2,500ポンドの蛇であるTitanoboa cerrejonensisがあった。 ティタノボアは真の川の怪物であり、これまでに存在していたことが知られている最大のヘビであり、今日生きている最大のヘビであるアマゾンアナコンダの約五倍の大きさであった。
石炭が示していることは、セレホンが熱帯地方の平均周囲温度が80年代に高かった時に、これらの巨大な生き物を生産したことです。 しかし、ティタノボアとそれが住んでいた森は明らかに繁栄しました。
そして、石炭採掘があなたに与えるものは、そのような場所へのアクセスです。 Cerrejónは、研究のために利用可能な唯一の完全な古代の熱帯生態系です。 熱帯地方にはたくさんの化石があると仮定することができますが、それらはどこかの真ん中のジャングルに埋もれています。 大学の助成金は、仕様上の大きな発掘のために支払うことはできませんが、石炭は投資の価値があるので、石炭会社はそうします。
そして、古生物学者や石炭会社は、鉱山が古代の秘密の宝箱であることを少なくとも一世紀にわたって知っていたので、多くの企業は異常な地層を探し、何か良いものを見つけたときに研究を警告するスタッフの科学者を持っています。 私は数年前にCerrejónに旅行したとき,それを実行する多国籍企業,Carbones del Cerrejón Ltd. ダイナマイトがオフに行く準備ができていたときに知っていたラジオ装備のトラック運転手にハード帽子からすべてを提供し、それが起こったとき
石炭鉱床は、乾燥した熱帯林として始まった圧縮泥炭湿地である。 自然の気候サイクルの初期段階では気温が寒くなり、極地の氷床が拡大し、海面が低下します。 サイクルが変化し始めると、氷はまだ最大の範囲に達していませんが、低緯度では雨が増加し、乾燥した森林が沼に変わります。 氷は温まりますが、すぐには溶けません。 それが起こると、それは迅速かつ劇的に起こり、海面の急激な上昇を引き起こします。 塩水は沼を氾濫させ、森林は死に、泥、シルト、砂はすべてを詰め込み、石炭は形成されます。 その後、サイクルが再び始まります。
良いもの—胞子、種子、花粉、細胞壁、骨—は石炭そのものだけでなく、各石炭鉱床の床と屋根の堆積岩の層にあります。 層についてサンドイッチとして考えなさい:石炭は詰物であり、堆積岩の層はパンである。 下のスライスは、サイクルが始まったときに森の中にあったものを私たちに示しています。 「サイクロテム」として知られる各サイクルは、それがどこにあるかに応じて、約100,000〜400,000年続きます。
地球上には、古代の生態系を分析するための炭鉱ほど優れたものはありません。 石炭に含まれる情報は、植生の圧縮された量を考えると”とても密”であり、イリノイ州地質調査所の地質学者Scott Elrickは、”あなたが巨大な化石の存在を持つことは言うまでもありません。”
Elrickは、米国と世界の石炭採掘を監視し、新しい地層が露出したときに研究する機会を提供する非公式の科学者ネットワークの一部です。 2006年、Elrickと同僚は、イリノイ州東部のPeabody EnergyのVermilion Grove tunnel鉱山の天井に4平方マイルの化石林を発見し、一連の地震が海が単一の壊滅的な出来事で森林全体を埋めたときに、3億600万年前に優雅に保存されました。
炭鉱を探索することは緊急の作業になる可能性があり、化石は一度明らかにされたが、残ることはない。 ピーボディがヴァーミリオングローブで炭層の一部を採掘した後、同社はシェール屋根のゆるい部分がトンネルの床に落ちるのを防ぐために天井にワイヤーフェンシングを置いた。 研究者は、懐中電灯を持参し、写真を撮り、サンプルを収集し、形成が崩壊する前に出発する必要がありました。
良いニュースは、石炭科学は再生可能な資源であるということです。 古い地層がなくなると、全く新しい化石の露出が発見されます。 セレホンでは、毎年春と夏の熱帯の雨が頁岩と泥岩の巨大な侵食チャネルを切断し、化石や骨をはるか下のクレーターの水の墓に送りました。 しかし、11月には、研究者は太陽の下で乾燥した骨格の全く新しいセットを見つけることができます。
化石の植物や動物は、各氷期の間に先史時代の世界がどのようなものであったかについて科学者に多くのことを伝えています。 しかし、研究者は分析をさらに一歩進めています。 地球温暖化と冷却は、軌道中の地球の向きの周期的な変化の結果として部分的に発生します。 しかし、温暖化の傾向には大気中の二酸化炭素の劇的な上昇が伴います。 重要な質問—私たちの時間のために—CO2がドライバーであるかどうかです。
石炭は「有機的な気候」であると、カリフォルニア大学デービス校の古気候学者Isabel Montanez氏は述べています。 “それは濡れていたとき、それが乾燥していたときに私たちに伝えます。「石炭は、特定の地質学的瞬間に大気中のCO2を再構築するためのツールになる可能性があります。 「それは環境のディップスティックです」とMontanezは言いました、「それは私が大陸気候に大気中のCO2に海面を結びつけることを可能にします。”
MontanezはElrickや他のネットワークメンバーと連絡を取り、次に探索する場所を見つけます。 過去2年間、彼女は化石植物の気孔—植物が光合成に必要なCO2を吸収する毛穴を分析してきました。 彼女のサンプルは世界の多くの部分の炭鉱から来る;最近の仕事の多くはウクライナのDonetsの洗面器で、された。 炭層の「底にあるもの」は、氷河時代の尾の端であると彼女は言った。 二酸化炭素は低く、植物は必要なものを得るために”もっとたくさんの気孔”を持っています。 “石炭の上には、気孔がますます少なくなっています”と彼女は付け加えました。
それはCO2が最高レベルにあるとき、そして洪水が来るときです。 その後、沼地のすべてが死ぬか、プランクトンがすべてのゆるい炭素を吸う海に洗い流され、大気中のCO2が再び急落します。
では、これは今日の私たちにとってどういう意味ですか？ かなりたくさん、それが判明しました。 地球は今、”間氷期”の期間にあります。 二酸化炭素は上昇しており、地球は温暖化しています。 氷が溶け、極地の永久凍土とツンドラが解凍され、陸上の微生物は死んだ植生の饗宴を持ち、温暖化を増加させるのに十分な量のメタン—強力な温室
石炭は、それ自体では、気候変動について珍しいことは何もないことを教えてくれます、”そして、私たちがそれについて人々に話すとき、彼らはそれが自然な過程であるため、CO2排出量を心配する必要はないと思う”とMontanez氏は述べています。 “しかし、私たちがやっていることは自然ではありません。”自然のサイクルは数十万年かかります。 植物や動物は進化する時間があります。 しかし、最近の大気の変化では、このサイクルは何世紀にもわたって起こる可能性があります。 多くの植物や生き物は適応するのに十分な時間がありません。
石炭はまた、大気中のCO2が上昇するにつれて、温暖化効果が加速することを示しています。 CO2の余分な衝撃のための石炭火力発電所からの自動排出量と排気を追加し、それはパンチをスパイクのようなものです。 “それは大きな違いを生むだろう、それについては間違いない”とMontanez氏は語った。 「質問はいつですか。”
