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Wyoming Paleontology Dispatch # 6: Einen Kern hervorbringen

Die nächste Phase der Sommerarbeit hat begonnen: das Bighorn Basin Coring Project. Das Projekt wird durch ein Stipendium der National Science Foundation an Will Clyde von der University of New Hampshire, Phil Gingerich von der University of Michigan und mich finanziert, an dem jedoch viele Kollegen von Universitäten in den USA und im Ausland beteiligt sind. Unser Ziel ist es, Aufzeichnungen über ökologische und ökologische Veränderungen durch das PETM und durch eine weitere Periode der globalen Erwärmung zu erstellen, die etwa zwei Millionen Jahre später stattfand, eine Art kleiner Bruder des PETM, der ELMO genannt wird.

Selbst nach vielen Jahrzehnten der Arbeit an Aufschlüssen im Bighorn-Becken haben wir guten Grund zu der Annahme, dass wir durch das Entkernen noch viel mehr lernen werden. Die Kerne, die an zwei Standorten entnommen wurden (Basin Substation und Polecat Bench), geben uns einen ersten Einblick in unbewitterte Gesteine, die während der PETM und ELMO abgelagert wurden. Unsere vorläufigen Daten legen nahe, dass diese frischen, relativ unberührten Proben „molekulare Fossilien“ enthalten sollten - Chemikalien, die vor 56 Millionen Jahren von lebenden Pflanzen erzeugt wurden -, die in Gesteinen in der Nähe der Oberfläche zerstört wurden. Zusätzlich zum Erhalt molekularer Fossilien ist jeder Kern auch eine einfache, vertikal gestapelte Folge von Proben, die mehrere hundert Meter dick sind und hunderttausende von Jahren repräsentieren. Im Gegensatz dazu weisen Oberflächenaufschlüsse normalerweise einen kürzeren Stapel von Gesteinsschichten und damit ein kürzeres Zeitintervall auf, und wir müssen Aufzeichnungen von vielen verschiedenen Aufschlüssen an verschiedenen Orten zusammenstricken, um eine längere Geschichte zu konstruieren. Jede Verbindung von einem Aufschluss zum anderen ist mit einer gewissen Unsicherheit behaftet. Wenn wir also lange vertikale Abschnitte des Gesteins von den Kernen entfernt haben, gewinnen wir mehr Vertrauen in die zeitliche Abfolge der Ereignisse sowie in die Möglichkeit, in engen Abständen eine detailliertere Chronologie zu erhalten von Ereignissen.

Allie, Elizabeth, Brady und ich treffen am Nachmittag des 13. Juli in Greybull, Wyoming, ein, wo wir uns mit den anderen Mitgliedern des Wissenschaftsteams treffen: Guy Harrington, Spezialist für fossile Pollen und Sporen von der Universität von Birmingham im Großbritannien; Johan Weijers, Biogeochemiker an der Universität Utrecht in den Niederlanden; und Aaron Wood, ein Paläontologe für Wirbeltiere von der South Dakota School of Mines. Wir treffen auch Doug Schnurrenberger und Anders Noren, erfahrene wissenschaftliche Corer von der University of New Hampshire und der National Lacustrine Core Facility. Doug und Anders sind Übersetzer und Berater - ihre Aufgabe ist es, dem Wissenschaftsteam zu vermitteln, was die Bohrer können und was nicht, und den Bohrern zu vermitteln, was die Wissenschaftler erreichen wollen. Gemeinsam begeben wir uns nach Westen zur Station Basin Substation, wo wir die Bohrer der Ruen Company finden: Ben Goody und seinen Assistenten Cody Halliday. Sie sind damit beschäftigt, das auf einem LKW montierte Bohrgerät einzurichten, das Bohrrohr zu entladen und dem Planierraupenfahrer zu zeigen, wo die Baustelle ausgerichtet werden muss. Um die Aufregung noch zu verstärken, kündigt das Radio eine Tornado-Warnung für die Umgebung des Bohrplatzes an. Wenn die schwarzen Wolken und Regenstreifen eintreffen, blasen sie harmlos über den Turm des Bohrgeräts.

Das auf einem LKW montierte Bohrgerät, das am Standort der Basin Substation aufgestellt wurde. (Scott Wing)

Selbst der vernünftigste Mensch mag sich fragen, ob dies ein gutes oder ein schlechtes Omen ist. Wir werden Hunderttausende von Dollar für eine Aktivität ausgeben, die wir noch nie zuvor unternommen haben, und das Einzige, was uns alle gesagt haben, ist, dass Sie nie wissen, was Sie unter Tage finden werden. Das Bohren ist so ungewiss wie das Wetter.

Die Entkernungsmaschinerie ist komplex, kann aber auf einige Elemente reduziert werden. Der Bohrer ist ein Satz von Zähnen um die Vorderkante eines Hohlrohrs. Wenn sich das Bohrrohr dreht, schneidet der Bohrer durch das Gestein, und eine Gesteinsspalte mit einem Durchmesser von etwa 2, 5 cm ragt in die Mitte einer Hülse, die in das Ende des Rohrs passt. Das Bohren wird ungefähr fünf Fuß auf einmal durchgeführt. Am Ende eines Bohrlaufs lässt Ben den „Überschuss“ in das Rohrinnere fallen. Wenn es den Boden erreicht, rastet es in eine Baugruppe ein, die die Hülse sowie einen „Kernfänger“ am Boden enthält, der am Boden der Steinsäule innerhalb der Hülse festhält. Er aktiviert die Seilwinde und zieht dann den Überschuss, die Hülse, den Kernfänger und die Steinsäule durch das Bohrrohr an die Oberfläche zurück. Dann trennt er die Hülse, die den Kernabschnitt enthält, und Cody zieht sie auf eine sägebockartige Vorrichtung, schraubt den Kernfänger ab und zieht den Kern in seiner Auskleidung aus dem Inneren der Hülse heraus. Wenn alles gut gegangen ist, übergibt Cody einer der Wissenschafts-Crew einen Teil einer durchsichtigen Plastikfolie, die einen Zylinder aus massivem Gestein enthält, der zwei Meter lang ist.

Nachdem die genaue Platzierung der Bohrinsel besprochen wurde, kehrt die Wissenschaftsmannschaft zu Greybull zurück, um dort früh zu Abend zu essen und zu schlafen. Wir werden morgen früh um 7 Uhr mit dem Entkernen beginnen, und wir Tagschicht-Leute werden 12 Stunden in der heißen Sonne stehen. Die Nachtschicht hat beschlossen, morgen früh mit uns zu kommen, um den Beginn der Entkernung zu sehen. Dann kehren sie zum Motel zurück, um ein Nickerchen zu machen, bevor sie um 19 Uhr zur Baustelle zurückkehren und bis zum nächsten Morgen arbeiten. Obwohl wir an der gleichen Entkernungsoperation arbeiten, werden sich Tag- und Nachtschicht in den nächsten Tagen kaum sehen, mit Ausnahme von 30 Minuten bei jedem Schichtwechsel. Es wird eine intensive Erfahrung.

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Scott Wing ist Wissenschaftler und Kurator in der Abteilung für Paläobiologie der Smithsonian Institution.

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