Une forêt fossilisée crée une image de notre monde antique

Avec les preuves découvertes par les paléontologues, un artiste a esquissé El Bosque Petrificado Piedra Chamana tel qu’il aurait pu être bien avant les humains. Photo : Mariah Slovacek/NPS-GIP

Dans les collines à l’extérieur du petit village de Sexi, au Pérou, une forêt fossile recèle des secrets sur le passé de l’Amérique du Sud il y a des millions d’années.

Lorsque nous avons visité pour la première fois ces arbres pétrifiés il y a plus de 20 ans, on ne savait pas grand-chose de leur âge ou de la façon dont ils ont été préservés. Nous avons commencé par dater les roches et étudier les processus volcaniques qui ont préservé les fossiles. À partir de là, nous avons commencé à reconstituer l’histoire de la forêt, à partir du jour où il y a 39 millions d’années, lorsqu’un volcan est entré en éruption dans le nord du Pérou.

Des cendres ont plu sur la forêt ce jour-là, arrachant les feuilles des arbres. Ensuite, des flux de matériaux cendrés se sont déplacés, brisant les arbres et les transportant comme des bûches dans une rivière jusqu’à la zone où ils ont été enterrés et préservés. Des millions d’années plus tard, après que les Andes d’aujourd’hui se soient levées et aient emporté les fossiles avec elles, les roches ont été exposées aux forces de l’érosion, et les bois et les feuilles fossiles ont de nouveau vu le jour.

Cette forêt pétrifiée, El Bosque Perificado Piedra Chamana, est la première forêt fossile des tropiques d’Amérique du Sud à être étudiée en détail. Il aide les paléontologues comme nous à comprendre l’histoire des forêts mégadiverses des tropiques du Nouveau Monde et les climats et environnements passés de l’Amérique du Sud.

En examinant de fines tranches de bois pétrifié au microscope, nous avons pu cartographier le mélange d’arbres qui ont prospéré ici bien avant l’existence de l’homme.

Bois pétrifié au microscope

Pour déterminer les types d’arbres qui poussaient dans la forêt avant l’éruption, nous avions besoin de minces échantillons de bois pétrifié pouvant être étudiés au microscope. Ce n’était pas si facile en raison du volume et de la diversité du bois fossile sur le site.

Nous avons essayé d’échantillonner la diversité des bois en nous appuyant sur des caractéristiques qui pouvaient être observées à l’œil nu ou avec de petits microscopes à main, comme la disposition et la largeur des vaisseaux qui transportent l’eau vers le haut à l’intérieur de l’arbre ou la présence d’arbres. anneaux. Ensuite, nous avons découpé de petits blocs dans les spécimens, et à partir de ceux-ci, nous avons pu préparer des lames minces pétrographiques en trois plans. Chaque plan nous donne une vision différente de l’anatomie de l’arbre. Ils nous permettent de voir de nombreuses caractéristiques détaillées relatives aux vaisseaux, aux fibres du bois et à la composante des tissus vivants du bois.

Sur la base de ces caractéristiques, nous avons pu consulter des études antérieures et utiliser les informations des bases de données sur le bois pour savoir quels types d’arbres étaient présents.

Indices dans les bois et les feuilles

Beaucoup d’arbres fossiles ont des parents proches dans les forêts tropicales des basses terres actuelles d’Amérique du Sud.

L’un a des traits typiques des lianes, qui sont des lianes ligneuses. D’autres semblent avoir été de grands arbres de la canopée, y compris des parents de Ceiba. Nous avons également trouvé des arbres bien connus dans les forêts d’Amérique du Sud comme Hura, ou arbre bac à sable ; Anacarde, un type d’anacardier ; et Ochrome, ou balsa. Le plus grand spécimen du site de Sexi – un tronc fossile d’environ 2,5 pieds (75 cm) de diamètre – a des caractéristiques comme celles de Cynomètre, un arbre de la famille des légumineuses.

La découverte d’une mangrove, Avicennie, était une preuve supplémentaire que la forêt poussait à basse altitude près de la mer avant la montée des Andes.

Les feuilles fossiles que nous avons trouvées ont fourni un autre indice sur le passé. Tous avaient des bords lisses, plutôt que des bords dentés ou des lobes qui sont plus courants dans les climats plus frais des latitudes moyennes à élevées, indiquant que la forêt a connu des conditions assez chaudes. Nous savons que la forêt poussait à une époque du passé géologique où la Terre était beaucoup plus chaude qu’aujourd’hui.

Bien qu’il existe de nombreuses similitudes entre la forêt pétrifiée et les forêts amazoniennes actuelles, certains des arbres fossiles ont des caractéristiques anatomiques inhabituelles dans les tropiques d’Amérique du Sud. L’un est une espèce de Diptérocarpacées, un groupe qui n’a qu’un seul autre représentant en Amérique du Sud mais qui est commun aujourd’hui dans les forêts tropicales d’Asie du Sud.

Un artiste donne vie à la forêt

Notre concept de ce à quoi ressemblait cette ancienne forêt s’est élargi lorsque nous avons eu l’occasion de collaborer avec un artiste au Florissant Fossil Beds National Monument dans le Colorado pour reconstruire la forêt et le paysage. D’autres endroits avec des arbres fossiles incluent Florissant, qui a des souches géantes de séquoia pétrifié, et le parc national de Petrifed Forest en Arizona.

Travailler avec l’artiste Mariah Slovacek, qui est également paléontologue, nous a fait réfléchir de manière critique sur beaucoup de choses : à quoi aurait ressemblé la forêt ? Les arbres étaient-ils à feuilles persistantes ou à feuilles caduques? Lesquelles étaient grandes et lesquelles étaient plus courtes ? A quoi auraient-ils ressemblé en fleurs ou en fruits ?

Nous savions d’après notre enquête que de nombreux arbres fossiles avaient probablement poussé au bord d’un cours d’eau ou dans une forêt inondée, mais qu’en est-il de la végétation qui repousse des cours d’eau sur les hauteurs ? Les collines auraient-elles été boisées ou auraient-elles supporté une végétation plus sèche ? Mariah a fait des recherches sur les parents des arbres que nous avons identifiés aujourd’hui pour trouver des indices sur leur apparence, comme la forme et la couleur de leurs fleurs ou de leurs fruits.

Aucun fossile de mammifères, d’oiseaux ou de reptiles de la même période n’a été trouvé sur le site de Sexi, mais l’ancienne forêt aurait certainement supporté une diversité d’animaux sauvages. Les oiseaux s’étaient diversifiés à cette époque et les reptiles de la famille des crocodiles avaient longtemps nagé dans les mers tropicales.

Des découvertes paléontologiques récentes ont révélé que deux groupes importants d’animaux – les singes et les rongeurs caviomorphes, dont les cobayes – étaient arrivés sur le continent à peu près au moment où la forêt fossile se développait.

Avec cette information, Mariah a pu peupler l’ancienne forêt. Le résultat est une forêt luxuriante au bord de l’eau composée de grands arbres à fleurs et de vignes ligneuses. Des oiseaux volent dans les airs et un crocodile éclabousse juste au large. Vous pouvez presque imaginer que vous étiez là dans le monde d’il y a 39 millions d’années.

Deborah Woodcock, chercheuse scientifique, Clark University et Herb Meyer, paléontologue, National Park Service.

Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.