Menemukan fosil di tambang batu bara bukan masalah besar. Tumpukan batu bara, bagaimanapun, adalah rawa gambut yang membatu, dan gambut dibuat dari tanaman yang membusuk, yang meninggalkan jejak mereka dalam lumpur dan tanah liat ketika mengeras menjadi batu serpih.
Konten terkait
- The Burgess Shale: Big Bang Evolusi
- Apa yang membunuh Aspen?
Tetapi hal yang sama sekali berbeda ketika John Nelson dan Scott Elrick, ahli geologi dengan Illinois State Geological Survey, memeriksa tambang batubara Riola dan Vermilion Grove di Illinois bagian timur. Terukir di langit-langit poros tambang adalah hutan fosil utuh terbesar yang pernah ada — setidaknya empat mil persegi hutan belantara tropis yang dilestarikan 307 juta tahun yang lalu. Saat itulah gempa bumi tiba-tiba menurunkan rawa setinggi 15 hingga 30 kaki dan lumpur serta pasir mengalir masuk, menutupi semuanya dengan endapan dan membunuh pohon dan tanaman lainnya. "Itu pasti terjadi dalam hitungan minggu, " kata Elrick. "Apa yang kita lihat di sini adalah kematian rawa gambut, momen dalam waktu geologis yang membeku karena kecelakaan alam."
Untuk melihat keajaiban yang tidak banyak diketahui ini, saya bergabung dengan Nelson dan Elrick di situs Vermilion Grove, sebuah tambang yang dioperasikan oleh Peabody Energy yang bermarkas di St. Louis dan ditutup untuk umum. Saya memakai topi keras, lampu, sarung tangan, dan sepatu bot berujung baja. Saya menerima botol oksigen dan ceramah keamanan. Dalam keadaan darurat — gas beracun, kebakaran, atau ledakan — ikuti lampu merah untuk menemukan jalan keluar dari tambang, manajer keselamatan Mike Middlemas menasihati. Kita dapat menemukan "asap hitam pekat, dan Anda tidak akan dapat melihat apa pun di depan Anda." Dia mengatakan untuk menggunakan tali penyelamat yang berjalan di sepanjang langit-langit, seutas tali ramping menembus kerucut kayu, seperti mengapung di kolam renang.
Lapisan batu bara yang kaya fosil adalah 230 kaki di bawah tanah, dan kami mengendarainya di sana dengan jitney diesel seperti Humvee yang dikenal sebagai "perjalanan-manusia." Sopir membawa kami melewati empat mil tikungan yang membingungkan dan belokan di terowongan yang hanya diterangi oleh suar melarikan diri dan lampu depan kendaraan. Perjalanan memakan waktu 30 menit dan berakhir di Area 5. Terowongan di sini tingginya 6, 5 kaki dan sekitar lebar jalan pinggiran kota dua arah.
Terowongan itu sunyi dan, diterangi oleh lampu watt rendah, suram. Udara musim panas yang lembab, ditarik dari atas, dingin dan melekat di bawah tanah, di mana suhunya berkisar sekitar 60 derajat Fahrenheit sepanjang tahun. Penambang selesai mengekstraksi batu bara di sini, dan sisi-sisi terowongan telah disemprot dengan kapur api untuk menekan debu batu bara yang mudah meledak. Atap serpih — terbuat dari sedimen yang menghancurkan hutan sejak dulu — kini retak dan terkelupas karena batubara di bawahnya telah dihilangkan. Jaring kawat menutupi langit-langit untuk mencegah potongan besar jatuh ke jalan raya atau menabrak penambang.
Nelson memilih jalan di sepanjang terowongan, melangkah di sekitar tumpukan batu pecah dan gumpalan batu bara berjatuhan seperti dadu hitam melintasi lantai berdebu. Dia berhenti dan melihat ke atas. Di sana, bersinar dalam cahaya dari cahaya helmnya, adalah hutan — kerusuhan batang pohon yang terjalin, dedaunan, daun pakis dan ranting-ranting yang berwarna hitam keabu-abuan di permukaan serpih lembab atap terowongan terowongan. "Saya telah melihat fosil sebelumnya, tetapi tidak seperti ini, " katanya.
Nelson, yang sekarang sudah pensiun, pertama kali mengunjungi situs Riola-Vermilion Grove selama inspeksi rutin tak lama setelah tambang dibuka pada tahun 1998. Dia melihat fosil tetapi tidak terlalu memperhatikan mereka. Dia melihat lebih banyak fosil ketika dia memeriksa berbagai terowongan di tahun berikutnya, dan masih lebih banyak lagi setelah itu. Elrick bergabung dengannya pada 2005, dan pada saat itu fosil bertambah menjadi "terlalu banyak, " kata Elrick. "Sesuatu yang aneh sedang terjadi."
Nelson memanggil dua paleobotanists, William DiMichele, dari Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian, dan Howard Falcon-Lang, dari Universitas Bristol Inggris, untuk melihat situs tersebut. Falcon-Lang menggambarkannya sebagai "penemuan spektakuler" karena seluruh hutan — bukan hanya pohon atau tanaman individu — utuh di langit-langit. Sebagian besar hutan gambut purba mati secara bertahap, hanya menyisakan sedikit bukti tentang apa yang tumbuh di sana. Karena yang satu ini dimakamkan sekaligus, hampir semua yang ada di sana masih ada. "Kita bisa melihat pepohonan dan tumbuh-tumbuhan di sekitarnya dan mencoba memahami seluruh hutan, " kata DiMichele.
Para penguasa hutan ini adalah likopid: tanaman bersisik dengan batang hingga 6 kaki di lingkar yang tumbuh hingga 120 kaki tingginya dan mengandung kerucut penghasil spora. Mereka tampak seperti tombak asparagus raksasa. Dalam cahaya terowongan yang pucat, jejak fosil lycopsid berkilauan setinggi 30 kaki dengan licin di atap serpih seperti kulit buaya.
Di sebelah likopid terdapat kalamit — sepupu setinggi 30 kaki dari ekor kuda zaman modern — dan konifer berukuran bakau kuno yang dikenal sebagai cordaites. Pakis biji (yang tidak terkait dengan pakis modern) tumbuh setinggi 25 kaki. Pakis pohon tumbuh 30 kaki, dengan mahkota daun pakis yang besar dan berbulu.
Beberapa fosil hewan telah ditemukan di tambang — bahan kimia dalam air rawa purba mungkin telah melarutkan kerang dan tulang — tetapi situs lain dari lebih dari 300 juta tahun yang lalu, periode yang dikenal sebagai Carboniferous, telah menghasilkan fosil kaki seribu, laba-laba, kecoak dan amfibi. Capung monster dengan rentang sayap 2, 5 kaki menguasai langit. (Ini akan menjadi 70 juta tahun lagi sebelum dinosaurus pertama.)
Dan kemudian gempa bumi melanda, dan hutan hujan rawa ini hilang.
Salah satu alasan situs ini sangat berharga bagi para ilmuwan adalah bahwa ia membuka jendela pada dunia alami sesaat sebelum periode perubahan besar dan membingungkan. Selama beberapa ratus ribu tahun setelah hutan hujan ini dimakamkan, pakis pohon, likopid, dan tanaman lain bersaing untuk mendapatkan kekuasaan— "semacam kekacauan vegetasi, " kata DiMichele. Untuk beberapa alasan yang tidak diketahui, pakis pohon menang, katanya, dan akhirnya mengambil alih hutan lahan basah tropis dunia. Dua pertiga spesies yang ditemukan di Riola-Vermilion Grove akan lenyap. Likopid yang perkasa sebenarnya hilang.
Para peneliti menawarkan beberapa alasan yang mungkin untuk perubahan besar dalam komunitas tanaman sekitar 306 juta tahun yang lalu: perubahan drastis pada suhu global; pengeringan di daerah tropis; atau, mungkin, pergolakan tektonik yang mengikis deposit batubara yang lebih tua, memperlihatkan karbon yang kemudian berubah menjadi karbon dioksida. Apa pun alasannya, atmosfer bumi tiba-tiba memperoleh lebih banyak karbon dioksida. Menentukan hubungan antara perubahan atmosfer purba ini dan perubahan vegetasi dapat memberikan petunjuk tentang bagaimana ekosistem hari ini akan bereaksi terhadap peningkatan karbon dioksida yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil.
Tim Riola-Vermilion Grove, DiMichele mengatakan, menggunakan hutan fosil sebagai titik referensi. Para peneliti menganalisis susunan kimiawi dari endapan batu bara awal dan kemudian untuk ukuran karbon dioksida kuno, suhu, curah hujan dan variabel lainnya. Sejauh ini, kenaikan karbon dioksida tampaknya cukup mulus dari waktu ke waktu, tetapi perubahan dalam vegetasi lebih buruk.
Membandingkan fosil dari sebelum 306 juta tahun yang lalu dan setelahnya, "Anda memiliki perubahan total rezim tanpa banyak peringatan, " kata DiMichele. "Kita perlu melihat lebih dekat masa lalu, " tambahnya. "Dan ini adalah kesempatan pertama kita untuk melihat semuanya."
Guy Gugliotta telah menulis tentang cheetah dan migrasi manusia untuk Smithsonian .
Hutan fosil yang sebagian besar masih utuh (ujung daun pakis pohon) adalah "penemuan spektakuler, " kata ahli paleobotan. (Layne Kennedy) 
Sisa-sisa hutan likopid dan keanehan lainnya adalah 230 kaki di bawah tanah (John Nelson, kiri, dan Scott Elrick memeriksa langit-langit poros tambang yang kaya fosil). (Layne Kennedy) 
Cabang lycopsid. (Layne Kennedy) 
Apakah perubahan iklim yang tiba-tiba 306 juta tahun yang lalu merusak ekosistem purba? Fosil dari tambang batubara Vermillion Grove dapat menyimpan petunjuk. (Layne Kennedy)
