O primeiro dia da estação do campo amanhece claro e brilhante, com um sol já forte deslizando por trás do Cloud Peak, o mais alto das Montanhas Bighorn. Aqui embaixo na bacia já está quente às 6h, e o interior de uma barraca fica insuportavelmente quente dentro de uma hora do nascer do sol, então há todos os motivos para se levantar, fazer café, embalar alguns sanduíches, encher os recipientes de água e pular Dino para a unidade para o primeiro site onde vamos coletar. No caminho paramos brevemente para pegar nosso quarto membro da equipe, Elizabeth Denis, um estudante de pós-graduação da Penn State University.
O sítio de plantas fósseis para o qual estamos indo, que tem apenas o meu número de campo SW1010 como sua designação, foi um achado emocionante perto do final da temporada de campo do ano passado. Nos aproximamos por uma rota tortuosa - primeiro por uma estrada de cascalho, depois por uma estrada de terra que passa entre campos de alfafa e beterraba, depois ao longo de um canal de irrigação, atravessando uma ponte de tábuas e finalmente encontrando uma vaga faixa dupla o sagebrush e pêra espinhosa em direção a uma divisão íngreme do badlands. Ficamos presos na lama na primeira hora da temporada de campo. Ficar preso no começo causa algumas risadas entre a equipe, mas eu recupero um pouco de respeito quando se trata de apenas alguns minutos de trabalho para cavar os pneus e seguir o nosso caminho novamente.
Chegando ao local, nós olhamos para um vale estreito, coberto de artemísia e cercado por encostas íngremes badland listradas com bandas vermelhas, laranjas e roxas. Essas faixas brilhantes, que nossos olhos podem seguir em volta como se fossem camadas de um bolo gigante, são antigos sedimentos de planície de inundação, e suas cores refletem a oxidação do ferro como os depósitos foram quimicamente alterados pelo intemperismo durante o PETM. São horizontes de solo fóssil e são lindos! O local da planta fóssil, ao contrário, não é uma camada larga e plana e não é de cor clara. É um depósito cinza acastanhado de cerca de 10 pés de espessura e 100 pés de largura. As camadas de solo fóssil de cores brilhantes ficam acima e abaixo dele na mesma encosta.
A rocha que contém fósseis de plantas pode não ser bonita, mas a cor opaca é o segredo para a preservação dos fósseis das plantas - indica que essa lente de rocha nunca foi oxidada, e é porque é feita de sedimentos que foram depositados debaixo d'água em um canal do rio abandonado, onde o oxigênio da atmosfera não poderia chegar a ele. O fato de ter se formado em um antigo canal fluvial também explica por que essas rochas que contêm fósseis de plantas têm uma forma de lente em seção transversal - o canal era profundo no meio e raso nas bordas.
As folhas fósseis que encontramos aqui são adoráveis, na minha opinião altamente tendenciosa - impressões intrincadas que registram detalhes microscópicos da estrutura das veias. Alguns espécimes são preservados com tal detalhe que com uma lente de mão podemos ver as impressões de pêlos finos ou mesmo o brilho amarelo-avermelhado de minúsculas gotas de âmbar - os restos de células cheias de óleo dentro da folha como aquelas que podem ser vistas na baía. folhas comumente usadas para fazer sopa. Os tons laranja e vermelho nas folhas fósseis não são uma característica original de algum outono longínquo; eles resultam da deposição de ferro durante reações químicas estabelecidas pela decomposição das folhas. Também encontramos moldes das conchas de antigos caramujos e crustáceos de água doce, e até mesmo a impressão ocasional de uma escama de peixe, tudo consistente com a idéia de que essas rochas foram depositadas no fundo de um lago calmo formado quando um pequeno canal fluvial se fechava durante o PETM.
Uma questão comum que surge quando se fala de fósseis é: “Como você sabe quantos anos eles têm?” Essa questão é particularmente importante para nós porque estamos procurando por fósseis de um intervalo tão restrito de tempo. A resposta tem várias partes. A resposta mais direta é que sabemos que as rochas ao redor do SW1010 foram depositadas durante o PETM porque o meu colega Ken Rose, da Universidade Johns Hopkins, vem coletando mamíferos fósseis aqui há vários anos. Muitas das espécies encontradas por Ken nessa área ocorrem apenas durante o PETM, não antes ou depois. Essa abordagem para determinar a idade das rochas é chamada de bioestratigrafia.
Folha de Macginitiea e folha de Populus. Fóssil é de um novo local de planta fóssil do Eoceno. (Scott Wing) 
Parte de uma folha de palmeira fóssil do Máximo Termal Paleoceno-Eocénico em Wyoming. (Scott Wing) 
O primeiro pneu furado da temporada de campo. Felizmente ocorreu em um patch de nível de duas faixas. O pneu furado resultou em apenas 15 minutos de atraso. (Scott Wing) É claro que a bioestratigrafia levanta outra questão: como sabemos que essas espécies viveram apenas durante o PETM? Para isso, nos voltamos para uma assinatura química distinta do PETM: durante o evento, houve uma mudança global na proporção dos isótopos de carbono. A forma mais leve de carbono, o carbono 12, tornou-se muito mais abundante em relação à forma mais pesada, o carbono 13. Essa mudança, que chamamos de “excursão do isótopo de carbono”, é vista em todos os lugares, desde sedimentos de mar profundo até rochas depositadas pelos rios. Bacia De Bighorn. Este marcador químico para o PETM foi encontrado em rochas com mamíferos fósseis em várias partes da Bighorn Basin, e está sempre associado a um conjunto distinto de espécies que não ocorrem nas rochas antes ou depois da excursão do isótopo de carbono.
Ainda assim, não respondemos à pergunta sobre como sabemos a idade precisa dos fósseis da PETM. Para essa informação, temos que nos voltar a trabalhar em outras partes do mundo, lugares onde a excursão do isótopo de carbono foi encontrada na proximidade de rochas contendo cristais vulcânicos adequados para datação radiométrica. Aqui, finalmente, os cientistas podem medir a proporção de isótopos "pai" para "filha" de materiais radioativos nos cristais vulcânicos. Conhecendo a meia-vida do isótopo pai, eles podem calcular quantos milhões de anos atrás os cristais se formaram. É um processo longo, mas lógico, passar de vagar pelas terras ruins da Bighorn Basin até saber que você está coletando fósseis de 56 milhões de anos atrás (mais ou menos algumas centenas de milhares de anos). Na maioria das vezes não pensamos nisso enquanto estamos no campo!
O primeiro dia começa com a emoção de qualquer primeiro dia, mas não podemos começar a colecionar imediatamente. Primeiro temos que limpar a lama que as chuvas de inverno fizeram das rochas superficiais que expusemos no ano passado. É um trabalho árduo, de coleta e de escavação, o que fazemos enquanto estamos empoleirados de modo um pouco precário no lado íngreme de um morro badland. Mas é uma linda manhã e, depois de uma hora, somos capazes de começar a tirar blocos da rocha mais dura e fresca do afloramento. Cada pedra é uma chance de encontrar um fóssil! Nós os pegamos um por um e os batemos ao lado com o cinzel de um martelo de tijolos, esperando que eles se dividam ao longo de um plano antigo onde as folhas se acumulam. Às vezes, o bloco coopera, às vezes não, mas as recompensas fósseis vêm com bastante firmeza ao longo da manhã e no começo da tarde. Estamos acumulando uma boa quantidade de espécimes - talvez 20 ou 30 - em bordas que cortamos na encosta. E na excitação do dia nos esquecemos de almoçar!
Às 2 ou 3 da tarde, estamos todos um pouco indecisos - não é tão surpreendente, já que a temperatura está no nível mais alto dos anos 90, o ar é muito seco e um pouco mais fino a 1.500 pés do que estamos acostumados, e, os sanduíches PB & J ainda estão em nossos pacotes. Sarah, Pam e Liz são claramente tropas para continuar trabalhando, mas todos nós precisamos de um almoço rápido. Depois de apertar sanduíches, voltamos ao trabalho e, no calor, começamos a pensar no final do dia. Nós temos que pegar todos os nossos achados embrulhados para que possamos pegá-los em nossas mochilas, na parte de trás de Dino e de volta ao acampamento sem que eles quebrem.
Isso começa a parte mais tediosa do dia. Cada espécime que coletamos tem que ser marcado com o número da localidade e com um indicador de quantas peças ele está (nem todas as rochas se quebram da maneira que queremos!). Depois de marcá-los com uma caneta Sharpie, nós envolvemos as pedras com fósseis sobre elas em papel higiênico industrial. As melhores marcas são aquelas sem perfurações, e eu as compro em rolos gigantes porque usamos muito! É muito parecido com embrulhar um tornozelo torcido com uma atadura em que colocamos um pouco de pressão enquanto enrolamos. Isso mantém a rocha e o fóssil juntos e protege a delicada superfície de ser raspada ou esmagada por outra rocha. Usamos fita adesiva para fechar o pacote e marcamos o número do site novamente no exterior para que os pacotes possam ser classificados quando voltarmos ao Museu de História Natural do Smithsonian. No momento em que nos deparamos com os barrancos e as artemísias de volta ao acampamento, estamos perto das 7 da noite e a luz está ficando dourada novamente. O jantar continua a ser cozido, pratos a serem feitos, mas tem sido um dia longo e satisfatório.
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Scott Wing é cientista pesquisador e curador do Departamento de Paleobiologia da Smithsonian Institution.
