Cette murale a été réalisée à l'origine pour une exposition récente du Musée royal de l'Ontario sur un ankylosaure fossile nommé Zuul crurivastator. Ce fossile se trouve à quelques mètres stratigraphiquement/temporellement du site décrit dans cet article. Le dernier auteur de l'étude, David Evans, est le conservateur des dinosaures au Musée royal de l'Ontario et a également participé à la description de Zuul et à la conception de cette exposition. Crédit :Danielle Dufault, Musée royal de l'Ontario.
Un sujet d'un intérêt considérable pour les paléontologues est la façon dont les écosystèmes dominés par les dinosaures ont été structurés, comment les dinosaures et les animaux co-occurrents étaient répartis dans le paysage, comment ils interagissaient les uns avec les autres, et comment ces systèmes se comparent aux écosystèmes d'aujourd'hui. Au Crétacé supérieur (il y a environ 100-66 millions d'années), L'Amérique du Nord était divisée en deux masses continentales occidentales et orientales par une mer intérieure peu profonde. La masse continentale occidentale (Laramidia) contenait une étendue de terre relativement mince allant du nord au sud, qui était bordé par cette mer intérieure à l'est et les montagnes Rocheuses montantes à l'ouest. Le long de cet ancien paysage de plaines côtières chaudes et humides se trouve un enregistrement fossile extrêmement riche de dinosaures et d'autres animaux éteints.
Encore, de cet enregistrement, un schéma inattendu a été identifié :la plupart des bassins individuels préservent un assemblage abondant et diversifié d'espèces de dinosaures, souvent avec plusieurs groupes d'espèces herbivores de grande taille (de la taille d'un élan à un éléphant), pourtant, peu d'espèces individuelles sont présentes dans de multiples formations géologiques prétendument contemporaines (bien qu'elles soient souvent distantes de moins de quelques centaines de kilomètres). Cela contraste assez fortement avec le modèle observé dans les communautés de mammifères terrestres modernes, où les espèces de grande taille sont souvent très étendues, s'étendant souvent sur des continents. Il a donc été suggéré que les dinosaures (et en particulier les grands dinosaures herbivores) étaient particulièrement sensibles aux différences environnementales sur des distances géographiques relativement petites (en particulier en ce qui concerne la distance par rapport au niveau de la mer), et peuvent même avoir séparé leur utilisation du paysage entre des sous-habitats plus côtiers et intérieurs au sein de leurs aires de répartition locales.
Dans leur nouvelle étude publiée dans Géologie , Thomas Cullen et ses collègues ont cherché à tester certaines de ces hypothèses dans le cadre de leurs recherches plus larges sur la reconstruction de la paléoécologie des systèmes du Crétacé supérieur.
L'une des méthodes qu'ils utilisent pour ce faire est l'analyse des isotopes stables. Ce processus mesure les différences dans les compositions de non en décomposition (d'où, isotopes "stables") de divers éléments communs, comme le degré de différence de ces compositions dans les tissus animaux et dans l'environnement ont des relations connues avec divers facteurs tels que l'alimentation, utilisation de l'habitat, source d'eau, et la température. L'équipe a donc appliqué ces méthodes aux dents et aux écailles fossilisées d'une gamme d'animaux, y compris les dinosaures, crocodiliens, mammifères, poisson osseux, et des rayons, tous préservés ensemble à partir d'une région relativement petite sur une période géologiquement courte dans des sites appelés lits d'ossements microfossiles de vertébrés.
En analysant les compositions isotopiques stables du carbone et de l'oxygène de ces fossiles, ils ont pu reconstituer leurs distributions isotopiques dans cet écosystème, un indicateur de leur régime alimentaire et de l'utilisation de leur habitat. Ils ont trouvé des preuves des relations alimentaires prédateur-proie attendues parmi les dinosaures carnivores et herbivores et parmi les reptiles aquatiques comme les crocodiliens et les espèces de poissons coexistantes.
De manière critique, dit Cullen, "Ce que nous n'avons pas vu, c'est la preuve que de grands dinosaures herbivores séparent leurs habitats, comme les hadrosaures, cératopsiens, et les ankylosaures que nous avons échantillonnés avaient tous des plages stables de carbone et d'oxygène se chevauchant fortement. Si certains de ces groupes utilisaient presque exclusivement certaines parties du paysage plus large, tels que les cératopsiens qui s'accrochent aux environnements côtiers et les hadrosaures qui s'accrochent aux zones plus intérieures, alors nous les verrions se grouper distinctement les uns des autres. Comme on ne l'a pas vu, cela suggère qu'ils n'ont pas séparé leur utilisation des ressources de cette manière. Il est possible qu'ils le fassent de différentes manières cependant, comme par la ségrégation de hauteur d'alimentation, ou en changeant où dans le paysage ils vont selon les saisons, et nos recherches en cours étudient certaines de ces possibilités."
Une autre partie importante de leur étude consistait à comparer les résultats des fossiles à un environnement moderne similaire sur le plan environnemental afin d'examiner à quel point ils sont similaires sur le plan écologique. Pour une comparaison moderne, ils ont examiné les communautés animales du bassin de la rivière Atchafalaya en Louisiane, la plus grande zone humide contiguë des États-Unis continentaux. Le paysage de cette zone est très similaire à leur système crétacé, de même que de nombreux éléments des communautés végétales et animales (à l'exclusion des dinosaures non aviaires, bien sûr).
De leurs comparaisons, l'équipe a découvert que le système du Crétacé était similaire à celui de la Louisiane en ce qu'il avait une très grande quantité d'échanges de ressources entre les composants aquatiques et terrestres de l'écosystème, suggérant que les régimes alimentaires assez divers/mixtes étaient courants, et la nourriture provenant de sources terrestres et aquatiques était la norme. Ils ont également constaté que les différences d'utilisation de l'habitat parmi les mammifères herbivores du système de la Louisiane étaient plus distinctes que parmi les grands dinosaures herbivores du système du Crétacé, apportant une preuve supplémentaire de leurs résultats quant à leur manque de préférences strictes en matière d'utilisation de l'habitat.
Dernièrement, l'équipe a utilisé des équations modifiées de température des isotopes stables de l'oxygène pour estimer les plages de températures annuelles moyennes pour les deux systèmes (celle de la Louisiane étant un test de l'exactitude de la méthode, car ils pouvaient comparer leurs résultats aux températures de l'eau et de l'air directement mesurées). L'équipe a découvert que dans leur écosystème du Crétacé supérieur en Alberta, la température annuelle moyenne était d'environ 16-20 degrés C, un peu plus frais que la Louisiane moderne, mais beaucoup plus chaud que l'Alberta aujourd'hui, reflétant le climat de serre plus chaud qui existait dans le monde il y a environ 76 millions d'années.
Caractériser la manière dont ces écosystèmes se sont structurés à cette époque, et comment ces systèmes ont changé à travers le temps et l'espace, en particulier en ce qui concerne la façon dont ils ont réagi aux changements des conditions environnementales, peut être d'une grande importance pour comprendre et prévoir les réponses futures des écosystèmes face au changement climatique mondial. Les recherches de l'équipe se poursuivent et devraient en révéler beaucoup plus sur les réseaux trophiques et l'écologie des dinosaures et autres organismes qui habitaient ces anciens paysages.
