La giovane URI Amanda Bednarick (sfondo) e l'assistente di ricerca Sam Hemmendinger usano un bastone di Jacob per misurare lo spessore delle rocce nel Parco Nazionale della Foresta Pietrificata. Credito:Reilly Hayes
Una delle scoperte più entusiasmanti che i paleontologi possono fare è trovare la relazione causale tra l'estinzione di antiche creature e le condizioni ambientali che hanno portato a tale estinzione. Un team di scienziati e studenti dell'Università del Rhode Island si sta avvicinando alla rivelazione di come un gruppo di animali del Tardo Triassico si sia estinto, grazie alla precisa datazione dei fossili al Petrified Forest National Park in Arizona.
URI Professor David Fastovsky, che fece importanti scoperte sull'estinzione dei dinosauri tra il Cretaceo e il Terziario 66 milioni di anni fa, sta guidando un team di ricercatori che lavorano per capire cosa ha causato l'estinzione dei parenti prossimi dei primi dinosauri del Nord America circa 215 milioni di anni fa.
"Ricostruire le estinzioni è estremamente difficile, " Egli ha detto, "ma nella Foresta Pietrificata abbiamo gli antichi depositi fluviali meglio datati al mondo, che ci permettono di porre domande molto precise su questa estinzione – in particolare, se fosse graduale o catastrofico. Questo potrebbe essere uno dei casi estremamente rari nell'antica documentazione in cui questo potrebbe essere effettivamente determinato quantitativamente utilizzando prove dirette".
Se i ricercatori determinano che tutti gli animali si sono estinti all'incirca nello stesso momento, piuttosto che gradualmente per un lungo periodo, potrebbero essere in grado di collegare l'estinzione degli animali all'impatto catastrofico di un asteroide che ha lasciato un raggio di 50 miglia di larghezza. cratere in Quebec, un impatto che alcuni scienziati ritengono sia stato responsabile delle estinzioni in quel momento.
Fastovsky ha studiato i fossili nella Foresta Pietrificata dal 1991. Ha detto che le rocce lì indicano un distinto "turnover faunistico" quando un gruppo di organismi scomparve e apparve un altro gruppo di organismi.
"La domanda è, possiamo datare quel turnover faunistico, e con che precisione, " Egli ha detto.
Usando quella che chiamò "datazione uranio-piombo ad alta precisione" sviluppata dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology e applicata dai geoscienziati dell'URI nel Parco Nazionale della Foresta Pietrificata, Fastovsky spera che la sua squadra avrà delle risposte entro la fine del prossimo anno.
Per raggiungere tale obiettivo, Fastovsky ingaggiò Gavino Puggioni, assistente professore di statistica URI, che sta usando sofisticate analisi statistiche per determinare se gli antichi animali si siano tutti estinti contemporaneamente, che ci si aspetterebbe da un evento catastrofico.
"I processi che stiamo studiando hanno avuto luogo nel corso di migliaia di anni, " ha detto Puggioni. "Stiamo cercando di estrarre un segnale molto debole da questo piccolo set di dati. Ma ci sono tecniche statistiche che possono aiutarci a identificare ciò che stiamo osservando. Stiamo cercando di estendere e spingere i confini".
"Questo è un livello di precisione quantitativa inaudito applicato a un evento di estinzione, " ha aggiunto Fastovsky.
Per colmare le lacune nei dati esistenti, La studentessa laureata dell'URI Reilly Hayes e la giovane Amanda Bednarick hanno trascorso tre mesi la scorsa estate a trovare i luoghi precisi in cui più di 100 fossili erano stati raccolti dalla Foresta Pietrificata nel secolo scorso. Non è stato facile.
"I sistemi fluviali come nella Foresta Pietrificata si distruggono quando i sedimenti si accumulano, " explained Hayes. "So you find a lot of discontinuities between the beds of rock. But we already had dates in the model of how certain beds fit together into the larger sequence at the park. We just didn't know where all the fossils occurred relative to those."
The dates in the model were first collected by a previous generation of URI researchers, and they run through the full thickness of the rock sequence exposed in the Park, which Fastovsky and his MIT colleagues nicknamed the "backbone."
Hayes and Bednarick hiked many miles each week last summer and found 51 sites around the park where they could link previously collected fossils with rocks of known age.
"We relocated all these fossil localities, some of which didn't have exact information for where they were originally found, and then we established a game plan for how to correlate this spot on the ground to a place where the backbone was exposed, " said Bednarick.
Over the next year, additional field work will be required to relocate about 20 more fossil sites, and the statistical analyses will continue. And then the researchers hope to be able to draw conclusions about the cause of the extinction.
"We're looking forward to testing whether the extinctions occurred at the same time and whether this particular extinction would be concordant with what you would expect if an asteroid did the deed, " concluded Fastovsky. "That would be pretty special."