Découverte d'un puissant site fossilifère des schistes de Burgess dans le parc national de Kootenay

Ce nouvel ensemble de fossiles a à peu près le même âge que le célèbre gisement des schistes de Burgess, dans le parc national de Yoho, et pourrait devenir au moins aussi important. Depuis sa découverte par Charles Walcott en 1909, les schistes de Burgess sont restés la principale source d'information sur la vie marine cambrienne, c'est-à-dire les animaux qui vivaient il y a environ 505 millions d'années.

Le nouveau site de Kootenay est comparable à la carrière de Walcott par sa diversité et son abondance exceptionnelles de fossiles, et en particulier par la qualité de la préservation des animaux à corps mou - des animaux habituellement trop fragiles pour se fossiliser bien ou pas du tout. Il contient de nombreuses nouvelles espèces fossiles inconnues de la science.

Nous avons été surpris par la grande diversité des organismes et le nombre d'espèces nouvelles que nous avons trouvées sur le site de Kootenay, car nous n'y avons travaillé qu'une quinzaine de jours. Nous n'avons fait qu'effleurer la surface, pour ainsi dire, sur ce site. Les possibilités de découvertes futures sur ce site sont immenses, surtout si l'on compare cette courte visite aux plus de 600 jours d'exploitation de la carrière Walcott qui, ensemble, couvrent un siècle de recherche. (Voir des images de la carrière Walcott aujourd'hui)

Visitez la salle de presse en ligne du ROM pour plus d'informations sur cette nouvelle découverte.

Journal vidéo de la découverte (une version plus courte sans commentaire est disponible en bas de page)

LE VOYAGE :

L'histoire de la découverte du nouveau site de Kootenay est avant tout une histoire humaine, celle d'un groupe de chercheurs, d'étudiants et de bénévoles qui travaillent ensemble pour ouvrir un chapitre essentiel de l'histoire de la vie en utilisant les fossiles comme principale source de preuves.

La découverte de fossiles peut être une expérience exaltante, mais elle n'est pas sans défis, surtout dans les Rocheuses canadiennes. Marteau en main, ciseau en poche, prêts à l'action, nous devons être prêts à affronter des températures glaciales, un soleil brûlant et des pluies torrentielles - en fait, les quatre saisons, même au milieu de l'été ! Des heures et souvent des jours peuvent être passés sur le terrain sans la moindre découverte. Dissimulés dans la roche, les fossiles ne se révèlent pas facilement. Il faut souvent travailler dur pour les extraire des couches rocheuses protectrices qui les entourent. Où sont les fossiles tant recherchés ? Patience, mon ami !

Le travail sur le terrain est certainement l'une des parties les plus passionnantes de mon travail en tant que conservateur du ROM pour la paléontologie des invertébrés. Les fossiles que nous découvrons sur le terrain contribuent à l'enrichissement de nos collections et sont essentiels à la recherche et à l'éducation, ce qui est exactement la raison d'être des musées. Les fossiles sont de fascinantes capsules temporelles de la vie sur notre planète et nous aident à apprécier l'immensité du temps et les liens profonds qui existent entre toutes les formes de vie. Une fois au ROM, les fossiles que nous trouvons resteront en permanence protégés des éléments, stockés dans des armoires pour des études scientifiques ou interprétés pour le grand public dans le cadre d'expositions. Une fois collecté, un fossile retrouvera une vie propre, après avoir été figé dans l'obscurité pendant des millions d'années.

Imaginez que vous découvriez pour la première fois les restes de créatures qui peuplaient les océans il y a des millions d'années. Qui sait, certaines pourraient même être votre lointain arrière-arrière-arrière-arrière-arrière-cousin. Les paléontologues professionnels comme moi partagent certainement les mêmes émotions que les amateurs lorsqu'ils découvrent un spécimen magnifique, rare ou particulièrement complet. Une chose est sûre : on ne sait jamais ce que l'on va trouver, et il y a des bons et des mauvais jours, quels que soient l'équipement, les compétences et la motivation dont on dispose.

Imaginez maintenant que vous trouviez une mine de spécimens extraordinaires datant de l'époque où les premiers animaux complexes ont évolué et se sont diversifiés sur Terre. C'est ce que nous pensons avoir découvert près de la frontière entre l'Alberta et la Colombie-Britannique, dans le parc national de Northern Kootenay, à proximité de Marble Canyon (voir la carte ci-dessous).

Carte montrant le nouveau site de "Marble Canyon" dans le nord du parc national de Kootenay, à environ 40 km au sud-est de la célèbre carrière de Walcott, le site original des schistes de Burgess dans le parc national de Yoho.

Vue du ruisseau Tokumm à Marble Canyon.

Marble Canyon doit son nom aux roches carbonatées qui appartiennent à la formation Cathedral et qui se sont déposées il y a plus de 500 millions d'années. Ce canyon particulier a d'abord été sculpté par les glaciers, puis érodé par la Tokumm Creek.

Vous pouvez visiter cette merveille de la nature en empruntant un court sentier qui comporte des panneaux d'interprétation expliquant sa géologie (voir l'image ci-dessous).

Bien que notre site fossilifère soit à peu près du même âge que les roches de Marble Canyon, les fossiles proviennent de schistes silicoclastiques, un type de roche différent. L'emplacement exact de notre site fossilifère près de Marble Canyon a été gardé secret afin que Parcs Canada puisse le protéger.

Panneau d'information sur la géologie de la région à l'intention des visiteurs au départ du sentier de Marble Canyon.

La découverte du nouveau site de Kootenay a été faite au cours de l'été 2012 par une expédition dirigée par le ROM au cours d'une première phase d'exploration à pied et en hélicoptère. La saison de terrain avait été planifiée plus d'un an à l'avance - comme pour tout travail scientifique effectué dans les parcs nationaux, nous avons d'abord dû obtenir un permis de recherche et de collecte de Parcs Canada. Notre objectif était de suivre une caractéristique géologique particulière, la formation de Stephen, à travers le paysage montagneux. C'est dans cette formation que l'on trouve les célèbres schistes de Burgess, la carrière de Walcott et les bancs de trilobites. Nous avions l'intuition que la région de Kootenay pourrait également être importante, compte tenu des découvertes antérieures de fossiles près du glacier Stanley, à quelques kilomètres seulement de Marble Canyon.

Exploration de terrain par hélicoptère dans le nord du parc national de Kootenay. L'hélicoptère se trouve à l'arrière-plan à droite.

Au cours de ce voyage, nous avons découvert d'innombrables points de vue spectaculaires. La plupart des zones qui nous intéressaient se trouvent à plus de 2000 mètres au-dessus du niveau de la mer et sont généralement difficiles d'accès à pied. L'utilisation d'un hélicoptère nous a permis de faire des observations géologiques inestimables sur de vastes zones en peu de temps et de détecter des passages sûrs pour une reconnaissance plus poussée au sol. En observant les parois rocheuses, on peut voir des couches qui, dans cette partie des Rocheuses, représentent des sédiments qui se sont accumulés au fond des océans tropicaux il y a près d'un demi-milliard d'années. Ces sédiments ont été transformés en pierres et soulevés par les forces tectoniques pendant des millions d'années. Les glaciers ont ensuite creusé des vallées dans les roches, ce qui nous permet de voir les couches. Nombre de ces couches sont plus ou moins horizontales - en suivant les contours des montagnes à certaines altitudes, nous pouvons littéralement suivre les courbes de certains fonds océaniques. Dans certaines couches rocheuses de la formation de Stephen, nous avons trouvé des restes d'animaux invertébrés, eux-mêmes transformés en pierre. Nous avons ensuite cherché d'autres animaux fossilisés sur le sol.

LA DÉCOUVERTE

De retour à l'héliport, nous avons entamé la deuxième phase de notre expédition avec une équipe plus nombreuse. Nous avons organisé notre matériel de terrain de manière à ce que l'hélicoptère puisse le transporter dans des filets géants jusqu'à notre site. En plus du matériel, nous devions transporter toute la nourriture dont nous avions besoin pour être autonomes pendant deux semaines dans les montagnes. Notre destination était un coin d'herbe près d'une pente d'éboulis qui avait semblé prometteur lorsque nous l'avions visité à pied un peu plus tôt.

Tri du matériel de terrain dans des filets à l'héliport (avec l'aimable autorisation de Gabriela Mangano).

Transport par hélicoptère du matériel dans des filets jusqu'au campement (avec l'aimable autorisation de Gabriela Mangano)

Je suis toujours étonnée par la dextérité des pilotes qui peuvent faire atterrir leurs machines dans les endroits les plus extrêmes !

Hélicoptère au camping avec un chargement de matériel encore dans son filet.

Dans la vue de notre camp en contrebas, les fins poteaux blancs soutiennent une clôture électrique. Cette clôture est destinée à nous protéger d'éventuelles rencontres avec des animaux sauvages, notamment des grizzlis et des ours noirs. En fait, nous n'avons pas vu d'ours - les seuls animaux qui se sont approchés de notre site étaient des petits pikas des pentes d'éboulis voisines.

Camping du Musée royal de l'Ontario près de Marble Canyon.

L'équipe de terrain de Burgess Shale 2012 à Marble Canyon. De gauche à droite, moi, Cedric Aria (doctorant, Université de Toronto), Michael Streng (Université d'Uppsala, Suède), Robert Gaines (Pomona College, États-Unis), Alan Byers (assistant de terrain) et Gabriela Mangano (Université de Saskatoon). Diego Balseiro, volontaire argentin, est absent de cette photo.

Nous avons passé une bonne partie de notre temps à explorer à pied les environs du camp, à marcher sur les pentes rocheuses, à prendre des photos des affleurements rocheux et à prendre des notes.

Robert Gaines, du Pomona College, prend des notes géologiques sur le terrain.

Les premiers fossiles découverts lors de notre voyage se trouvaient sur des morceaux de roches détachés qui étaient tombés de plus haut dans les montagnes. Ils avaient été altérés par les éléments, probablement pendant des milliers d'années, mais cela nous importait peu ! Tous les membres de notre équipe sont tombés sur des trésors et, en quelques jours, nous avons trouvé des centaines de spécimens sans le moindre effort, en nous contentant de ramasser les éboulis. Je me souviens encore des exclamations d'émerveillement de mes collègues et des assistants de terrain toutes les quelques minutes - c'était incroyable ! C'était une époque très excitante. Ces fossiles trouvés dans les débris suggéraient que nous étions tombés sur quelque chose de très spécial qui devait encore être découvert. De quelle(s) couche(s) rocheuse(s) particulière(s) de cette pente ces fossiles provenaient-ils ? C'est la même question que Walcott s'était posée après avoir découvert ses premiers fossiles sur un sentier en 1909. Pour en savoir plus sur la découverte de Walcott, voir les schistes de Burgess.

L'un des premiers fossiles découverts sur les pentes d'éboulis, un spécimen altéré de Marrella splendens, une espèce mieux connue dans les schistes de Burgess (avec l'aimable autorisation de Michael Streng).

Robert Gaines découvre des fossiles le long du talus rocheux.

Parfois, nous avons dû utiliser une scie à roche pour extraire en toute sécurité des fossiles particulièrement importants des blocs où ils étaient conservés. L'extraction d'un seul spécimen peut nécessiter plusieurs heures de travail acharné, mais dans ce cas particulier (voir les deux images ci-dessous), le jeu en valait la chandelle. L'animal que je découvre sur cette photo est un magnifique arthropode appelé Sidneyia inexpectans, et le spécimen reposait sur les pentes rocheuses, attendant d'être découvert.

Michael Streng de l'université d'Uppsala (à droite) et moi-même (à gauche) extrayant un fossile de Sidneyia inexpectans que Michael a découvert le long des pentes d'éboulis. (Photo de J.-B. Caron avec l'aimable autorisation de Robert Gaines).

Deux images montrant l'extraction d'un fossile de Naraoia, une espèce connue uniquement en Chine avant que nous ne découvrions ce spécimen (images avec l'aimable autorisation de Robert Gaines (en haut) et de Gabriela Mangano (en bas)).

Nous avons rapidement découvert que la source des fossiles était l'affleurement où se tient ma collègue Gabriela Mangano sur la photo ci-dessous.

La formation de Stephen près de Marble Canyon (avec l'aimable autorisation de Michael Streng).

Nous avons décidé de commencer une petite excavation pour vérifier la source des fossiles, en extrayant de petits blocs directement de l'affleurement, puis en fendant les blocs à l'aide de ciseaux et de marteaux, niveau par niveau. Ce processus était parfois assez frustrant car les blocs ne se fendaient pas forcément très bien et avaient tendance à se briser. Nous devions ensuite examiner tous les fragments à la recherche de fossiles, mais, à notre grand soulagement, ces efforts n'étaient généralement pas vains. Au total, nous avons récolté plus de 50 espèces et 3000 spécimens dans cette petite carrière !

Site de la carrière montrant les couches fossilifères. Diego Balseiro, un volontaire argentin, étiquette les fossiles.

Ici, j'utilise une scie à roche sur le site de la carrière pour extraire des fossiles, tandis que Cédric Aria, mon étudiant en doctorat à l'université de Toronto (au fond à gauche) et Diego Balseiro, un bénévole argentin (à droite) utilisent des marteaux et des burins (image reproduite avec l'aimable autorisation de Robert Gaines).

Les marques de scie à roche sont utilisées pour indiquer où se trouvent les fossiles avant qu'ils ne soient extraits des blocs.

Extraction de blocs coupés à l'aide d'un marteau et d'un burin (avec l'aimable autorisation de Robert Gaines).

Identification et inventaire des fossiles (avec l'aimable autorisation de Robert Gaines).

Les outils de base du métier : marteaux, barres à mine, burins et barres d'extraction.

L'équipement de terrain, y compris les marteaux-piqueurs, et les fossiles étiquetés et enveloppés avant d'être emballés.

Photographie sur le terrain d'un fossile récemment découvert (également illustré dans l'image ci-dessous), qui s'avère être une nouvelle espèce (avec l'aimable autorisation de Robert Gaines).

Image de l'homologue du spécimen photographié sur le terrain, après préparation. Cet animal est apparenté aux Leanchoilia, un arthropode doté d'une paire d'appendices frontaux proéminents. Sur ce spécimen, les appendices sont repliés le long de la face ventrale de l'animal.

Les fossiles que nous avons extraits directement des couches rocheuses ne sont pas altérés comme les nombreux autres spécimens que nous avons trouvés le long de talus fendus naturellement et présentent généralement de beaux détails de l'anatomie des organismes.

Nous sommes maintenant occupés à étudier ces fossiles en détail. Je peux vous garantir de nouvelles histoires fascinantes dans un avenir proche et je ne manquerai pas de vous en faire part dans un blog lorsqu'elles seront publiées. Il reste encore beaucoup de travail à faire dans les collections que nous possédons déjà, mais nous sommes convaincus que les plus grandes surprises nous attendent encore sur le terrain.

Nous sommes impatients de retourner sur le site cet été avec une équipe plus nombreuse dans l'espoir de dévoiler encore plus de secrets et de trésors. Suivez-nous sur Twitter avec le hashtag #BurgessShale et restez à l'écoute pour d'autres histoires !

Pour en savoir plus sur les schistes de Burgess, visitez notre site web primé :
burgess-shale.rom.on.ca

- Jean-Bernard Caron, conservateur de la paléontologie des invertébrés et chef de l'expédition sur le terrain du ROM en 2012

CRÉDITS

Toutes les localités fossilifères visitées au cours de la recherche sont protégées par la Loi sur les parcs nationaux et tous les fossiles et échantillons géologiques ont été recueillis en vertu du permis de collecte et de recherche YNP-2012-12054 de Parcs Canada.

Nous remercions Todd Keith (Parcs Canada) et Peter Fenton (Musée royal de l'Ontario) pour leur soutien logistique.

Le soutien financier pour l'expédition 2012 provient du Musée royal de l'Ontario (JBC), de l'Université d'Uppsala et du Conseil suédois de la recherche (MS), du Pomona College (RRG), des subventions de découverte du Conseil de la recherche en sciences naturelles et en ingénierie (à JBC #341944 et à GM #311727), et de la National Science Foundation des États-Unis (à RRG #EAR-1046233).