Pour des milliers d'années, le bassin massif gisait intact au fond de la fosse noire aqueuse. Environ quatre pieds de diamètre et pesant environ 80 livres, il avait autrefois appartenu à un paresseux terrestre géant, un animal de la taille d'un éléphant qui parcourait les Amériques antiques aux côtés du chat à dents de sabre et du mammouth laineux.

Au cours de sa vie, le paresseux s'est enfoncé dans un système de grottes labyrinthiques et a erré jusqu'à ce qu'il rencontre la fosse souterraine connue aujourd'hui sous le nom de Hoyo Negro, ou "Trou noir". Aveugle dans l'obscurité, le paresseux a fait un pas fatal au bord de la fosse et a chuté de près de 100 pieds. L'impact l'aurait tué sur le coup.

Ces jours, Hoyo Negro est un trésor morbide pour les paléontologues :une collection d'objets partiellement fossilisés, Squelettes de l'ère glaciaire appartenant à des chats à dents de sabre, plusieurs espèces de paresseux terrestres, une espèce éteinte d'ours et de Naia, une jeune femme qui a vécu et est décédée vers 13 ans, il y a 000 ans. Dominique Rissolo, chercheur et archéologue au Qualcomm Institute (QI) de l'UC San Diego, et ses collègues ont étudié leurs os au cours des huit dernières années pour en savoir plus sur l'histoire de la région.

« L'abondance, la diversité, et l'intégrité des fossiles du Pléistocène supérieur de Hoyo Negro nous offrent une occasion unique de reconstituer la vie animale et végétale de la péninsule du Yucatán à la fin de la dernière période glaciaire, " dit Rissolo.

En novembre 2019, un groupe de chercheurs comprenant Rissolo et une équipe de plongée souterraine dirigée par Alberto Nava ont entrepris de récupérer le bassin du paresseux géant au moyen d'une expédition méticuleusement planifiée. L'élévation du niveau de la mer avait inondé le système de grottes à la fin de la dernière période glaciaire, rendant la récupération du bassin impossible pour tous sauf les plongeurs les plus expérimentés. Au cours de l'expédition, l'équipe devrait travailler à travers les lignes internationales et fédérer les talents en paléontologie, modélisation 3D, l'ingénierie et la réalité virtuelle pour remettre en lumière ce fragment d'histoire en toute sécurité.

Nouvelle découverte (et défi) pour la science

Des plongeurs spéléologues ont découvert les restes du paresseux terrestre géant lors de leurs premières plongées dans le Hoyo Negro en 2007. Sous la direction de l'Institut national d'anthropologie et d'histoire du Mexique (INAH) et sous la direction experte de James Chatters et Blaine Schubert, paléontologues spécialisés dans les espèces de la fin de la période glaciaire, les plongeurs ont retiré tous les os du paresseux à l'exception de quelques vertèbres, un bras et son bassin. Avec les os en main, les chercheurs ont fait une découverte merveilleuse :le paresseux était un membre d'une espèce entièrement nouvelle.

"Pour une nouvelle espèce, c'est plutôt bien d'avoir autant [du squelette], " a déclaré Chatters. " La conservation est absolument incroyable. "

Les scientifiques ont nommé le paresseux terrestre géant Nohochichak xibalbahkah, Maya pour "La grande griffe qui habite dans le monde souterrain." Vivant, il devait mesurer six à sept pieds sur ses pattes arrière et peser environ 2, 000 livres. Son bassin était le dernier os majeur manquant à son squelette et un élément clé dans la reconstruction de sa ressemblance.

Rissolo et ses collègues ont commencé à se préparer à l'effort pour récupérer le bassin une année complète à l'avance. En utilisant la haute résolution de QI, installation de réalité virtuelle sans rendez-vous, le SunCAVE, ils ont planifié la route des plongeurs à travers le système de grottes et dans Hoyo Negro. De la plate-forme de plongée, les plongeurs descendaient dans l'obscurité presque complète dans un couloir étroit et parcouraient 200 pieds jusqu'au bord de la fosse noire. Le bassin se trouvait à 90 pieds en dessous, à l'envers et s'assombrit avec l'âge.

La taille remarquable de l'os a posé un défi supplémentaire. L'équipe devrait concevoir un cadre de support suffisamment solide pour protéger sa cargaison, mais pas si volumineux qu'il raclerait contre les parois du tunnel. En utilisant des images capturées lors d'une plongée précédente, Chatteurs et ingénieurs du QI Prototyping Lab, QI Drone Lab et East Tennessee State University ont recréé le bassin en 3D, modèle numérique qu'ils pourraient faire pivoter et étudier en détail. Maintenant, ils pourraient identifier les points faibles de l'os et concevoir un cadre qui bercerait chaque partie du bassin.

Le design semblait aller de l'avant. Le gros de l'équipe était déjà parti pour le Yucatán pour préparer le terrain de camping et s'occuper de la logistique. Il ne restait plus que l'équipe d'ingénierie de retour à la maison pour terminer leur conception, Imprimez le cadre en 3D et envoyez-le.

Puis, jours avant la plongée, les chercheurs ont dû abandonner leur projet. Le cadre qu'ils avaient dessiné était trop cher à produire, et ses dimensions rendaient impossible le traitement de leur imprimante 3D.

Dans une bouffée d'inspiration, Brett Butler, un ingénieur du QI Prototyping Lab, s'est tourné vers un shaper de planches de surf local avec une formation dans l'industrie. L'équipe d'ingénieurs avait besoin d'un matériau facile à manœuvrer sous l'eau et de fibre de verre, un matériau utilisé pour construire des planches de surf, correspond à la description. Butler a dit au shaper de planche de surf ce qu'il avait en tête.

"Bien sûr, il pensait que j'étais fou, " a déclaré Butler. " Qui appellerait quelqu'un et lui demanderait d'aider à construire un berceau personnalisé pour un 40, Bassin de paresseux terrestre géant vieux de 000 ans en une semaine ?"

Heureusement, le shaper de planche de surf a accepté. Alors qu'il fabriquait un berceau pour le bassin du paresseux en fibre de verre, Butler et les autres ingénieurs ont créé des matériaux de support qui protégeraient le bassin lorsqu'il était soulevé par des plongeurs depuis sa profondeur de 140 pieds sous le niveau de la mer, hissé à 30 pieds de haut et hors de l'entrée de la grotte, et conduit sur les routes de la jungle.

Ils ont fini juste à temps. Le 11 novembre 2019, Butler s'est envolé pour le Mexique pour livrer le berceau du bassin à l'équipe qui attendait dans les jungles du Yucatán. Peu de temps après, Rissolo, Butler et leurs collègues se sont installés pour regarder les plongeurs attachés sur des couches d'équipement de plongée, vérifié leurs recycleurs à circuit fermé, et transporté leur invention dans la grotte.

Histoire, remonté

L'équipe a attendu quatre heures le retour des plongeurs. Les émotions pendant l'attente étaient mitigées; bavardeurs, qui avait huit ans d'expérience dans l'extraction de fossiles de Hoyo Negro, a déclaré qu'il était convaincu que les plongeurs avaient une routine fiable. D'autres étaient moins optimistes.

Lorsque les plongeurs sont réapparus sous la plate-forme de plongée pour un palier de sécurité, bassin en remorque, tout le camp a célébré. Les membres de l'équipe se sont relayés allongés sur la plate-forme, le visage dans l'eau, regardant à travers un masque de plongée le fossile dont ils rêvaient depuis des mois.

"Le bassin géant du paresseux terrestre est le plus gros fossile jamais récupéré de Hoyo Negro et la partie sous-marine de la récupération s'est déroulée exactement comme prévu et répété. C'était une façon fantastique de terminer une longue journée dans la jungle, " dit Butler.

L'équipe a utilisé son berceau conçu pour connecter le bassin à un système de câble et de poulie et l'a hissé à 30 pieds de la plate-forme de plongée à travers l'embouchure de la grotte. Un dernier cri annonça le retour du fossile dans le monde aérien, et un succès pour le partenariat entre la paléontologie et l'ingénierie.

Après avoir essuyé des milliers d'années sous l'eau, le bassin repose maintenant au sein du Musée national d'anthropologie du Mexique. Les informations glanées sur le fossile contribueront à la mission plus large de l'INAH de documenter, étudier et préserver l'histoire paléontologique du Mexique. Roberto Junco Sanchez, Sous-directeur de l'archéologie sous-marine à l'INAH, dit que la prochaine étape sera de partager les résultats avec d'autres pour de futures recherches.

"C'est une occasion unique d'étudier de nouvelles espèces, un paradis pour la faune pléistocène qui parcourait le Yucatán, " a déclaré Junco Sanchez.