Une grande découverte de traces de dinosaures, de plantes et de souches d’arbres fossilisées dans l’extrême nord-ouest de l’Alaska fournit de nouvelles informations sur le climat et les mouvements des animaux à l’époque où ils ont commencé à voyager entre les continents asiatique et nord-américain, il y a environ 100 millions d’années.
Les découvertes d’une équipe internationale de scientifiques dirigée par le paléontologue Anthony Fiorillo ont été publiées le 30 janvier dans le journal Géosciences. Fiorillo a fait des recherches en Alaska alors qu’il était à la Southern Methodist University. Il est maintenant directeur exécutif du Musée d’histoire naturelle et des sciences du Nouveau-Mexique.
Paul McCarthy, professeur de géologie à l’Université d’Alaska Fairbanks, de l’Institut géophysique de l’UAF et du Collège des sciences naturelles et des mathématiques de l’UAF, a été l’un des principaux contributeurs à la recherche. Lui et Eric Orphys, étudiant diplômé de l’UAF, font partie des huit co-auteurs.
Fiorillo et McCarthy sont des collaborateurs de longue date.
« Nous avons mené des projets au cours des 20 dernières années en Alaska pour tenter d’intégrer la sédimentologie, la paléontologie des dinosaures et les indicateurs paléoclimatiques », a déclaré McCarthy. « Nous avons travaillé sur trois autres formations – au Denali, sur le versant nord et dans le sud-ouest de l’Alaska – et elles ont environ 70 millions d’années. »
« Cette nouvelle formation est vieille d’environ 90 à 100 millions d’années », a-t-il déclaré.
Fiorillo a déclaré que l’âge supplémentaire est notable.
« Ce qui nous a intéressés en observant des roches de cet âge, c’est que c’est à peu près l’époque à laquelle les gens pensent comme le début du pont terrestre de Béring, la connexion entre l’Asie et l’Amérique du Nord », a-t-il déclaré. « Nous voulons savoir qui l’utilisait, comment ils l’utilisaient et quelles étaient les conditions. »
La recherche sur le paléoclimat peut aider les scientifiques à comprendre le réchauffement climatique actuel, écrivent les auteurs.
« Le Crétacé moyen était le point le plus chaud du Crétacé », a déclaré McCarthy, sédimentologue et spécialiste des sols fossiles. « La formation Nanushuk nous donne un aperçu de ce à quoi ressemble un écosystème à haute latitude sur une Terre plus chaude. »
Une riche découverte de preuves
La Formation de Nanushuk est une couche affleurante de roches sédimentaires de 800 à 5 000 pieds d’épaisseur sur le versant nord central et occidental. Il date d’il y a environ 94 à 113 millions d’années, au milieu du Crétacé, à peu près au moment où le pont terrestre de Béring a commencé.
Les travaux sur le terrain ont eu lieu entre 2015 et 2017 et étaient centrés sur le bassin de Coke, une caractéristique géologique circulaire de la formation Nanushuk. Le bassin se trouve dans les contreforts des montagnes DeLong, le long de la rivière Kukpowruk, à environ 60 milles au sud de Point Lay et à 20 milles à l’intérieur des terres de la mer des Tchouktches.
Dans la région, Fiorillo et McCarthy ont trouvé environ 75 traces de fossiles et d’autres indicateurs attribués à des dinosaures vivant dans un cadre fluvial ou delta.
« Cet endroit était tout simplement incroyablement riche en empreintes de dinosaures », a déclaré Fiorillo.
Un site se démarque, a déclaré Fiorillo.
« Nous étions à un endroit où nous avons finalement réalisé que nous marchions sur au moins 400 mètres dans un paysage ancien », a-t-il déclaré. « Dans ce paysage, nous avons trouvé de grands arbres dressés avec de petits arbres entre eux et des feuilles au sol. Nous avions des traces au sol et des excréments fossilisés. »
Ils ont trouvé de nombreuses souches d’arbres fossilisées, d’environ 2 pieds de diamètre.
« C’était comme si nous marchions dans les bois il y a des millions d’années », a-t-il déclaré.
La Formation de Nanushuk englobe des roches de caractéristiques et de composition marines et non marines, mais les recherches des auteurs se concentrent principalement sur les sédiments non marins exposés le long de la rivière Kukpowruk supérieure.
« L’une des choses que nous avons faites dans notre article a été d’examiner les fréquences relatives des différents types de dinosaures », a déclaré Fiorillo. « Ce qui nous intéressait, c’est que les mangeurs de plantes bipèdes étaient clairement les plus abondants. »
Les mangeurs de plantes à deux pattes représentaient 59 % du total des traces découvertes. Les herbivores à quatre pattes représentaient 17 %, les oiseaux 15 % et les dinosaures bipèdes non aviaires, principalement carnivores, 9 %.
« L’une des choses intéressantes est la fréquence relative des traces d’oiseaux », a déclaré Fiorillo.
Les auteurs soulignent que près de la moitié des oiseaux de rivage d’Amérique du Nord se reproduisent pendant les mois chauds de l’Arctique actuel. Ils suggèrent que le nombre élevé de traces d’oiseaux fossiles le long de la rivière Kukpowruk indique que le paléoclimat chaud était un facteur similaire pour les oiseaux du Crétacé.
Un endroit humide et chaud
L’analyse des isotopes du carbone des échantillons de bois a permis de déterminer que la région recevait environ 70 pouces de précipitations par an. Cet enregistrement d’augmentation des précipitations au milieu du Crétacé fournit de nouvelles données qui soutiennent les modèles de précipitations globales associés au maximum thermique du Crétacé, écrivent les auteurs.
Le maximum thermique du Crétacé était une tendance à long terme il y a environ 90 millions d’années, au cours de laquelle les températures mondiales moyennes étaient nettement supérieures à celles d’aujourd’hui.
« La température était beaucoup plus chaude qu’aujourd’hui, et ce qui est peut-être plus intéressant, c’est qu’il a beaucoup plu », a déclaré Fiorillo. « Les échantillons que nous avons analysés indiquent que c’était à peu près équivalent à Miami d’aujourd’hui. C’est assez substantiel. »
Il convient de noter que le site de l’Alaska étudié par Fiorillo et McCarthy se trouvait à environ 10 à 15 degrés de latitude plus au nord au milieu du Crétacé qu’il ne l’est aujourd’hui.
Le rôle de McCarthy en tant qu’expert en sols fossiles était d’analyser les vieilles roches et sédiments pour interpréter le type d’environnement qui existait à l’époque.
« Nous pouvons dire : voici un canal fluvial, voici un dépôt d’inondation, voici une digue, voici la plaine inondable, voici un marécage », a-t-il déclaré. « Et donc si nous parvenons à trouver des traces dans cette section, alors on peut parfois dire qu’un groupe de dinosaures semble avoir vraiment aimé être ici plutôt que là-bas. »
Fiorillo a déclaré que le site indique qu’il y a encore beaucoup de travail à faire.
« Cela place un nouveau point sur la carte et nous indique qu’il y a beaucoup de choses ici, et cela s’inscrit dans une vision plus large », a-t-il déclaré. « Dans l’ensemble, nous essayons d’obtenir une meilleure résolution sur ce qu’était la vie dans les hautes latitudes à l’époque où les dinosaures erraient. »
Plus d’information:
Anthony R. Fiorillo et al, Nouvelles données ichnologiques, sédimentologiques et géochimiques sur les dinosaures provenant d’un écosystème de serre terrestre du Crétacé à haute latitude, formation Nanushuk, versant nord, Alaska, Géosciences (2024). DOI : 10.3390/géosciences14020036