Les premières découvertes de fossiles dans la région des schistes de Burgess ont été faites sur le mont Stephen à la fin du XIXe siècle. On ne saura peut-être jamais qui a vraiment découvert les premiers fossiles… sur ce point, les allégations du géologue Richard McConnell et de l’astronome Otto Klotz se contredisent. Cependant, les trouvailles initiales ont véritablement mené à la découverte ultérieure des schistes de Burgess.
Les gisements (couches) de trilobites du mont Stephen sont désignés ainsi en raison des millions de trilobites fossilisés trouvés sur les pentes du mont Stephen, à environ 5 km (3,1 milles) au sud-est des schistes de Burgess, entre le mont Wapta et le mont Field. Vers la fin du XIXe siècle, la découverte de fossiles à cet endroit et leurs premières descriptions ont joué un rôle déterminant pour attirer Charles Walcott dans la région d’abord en 1907 puis en 1909, quand il a découvert les schistes de Burgess.
On ne saura peut-être jamais qui a véritablement découvert les « gisements de fossiles » (comme ils étaient désignés à l’époqu
La première collecte de fossiles à cet endroit est souvent attribuée à Richard McConnell, un géologue de la Commission géologique du Canada (CGC). L’événement serait survenu le 13 septembre 1886, après que des ouvriers travaillant dans le village voisin de Field lui eurent parlé de bestioles prises dans les roches (des trilobites) sur les pentes du mont Stephen.
D’autres géologues de la Commission avaient déjà ramassé des fossiles au mont Stephen en suivant le tracé du chemin de fer en construction, mais pas précisément dans les gisements qui allaient bientôt devenir célèbres.
Ogygopsis klotzi recueilli par McConnell dans les gisements de fossiles, et arrière de la roche montrant l’étiquette originale. © COMMISSION GÉOLOGIQUE DU CANADA. PHOTO : JEAN-BERNARD CARON
Après la venue de McConnell, de nouvelles collectes de fossiles ont été réalisées sur le site par des géologues de la Commission. La plus importante a peut-être été réalisée par Henri-Marc Ami cinq ans plus tard, en 1891.
La même année, un astronome du ministère de l’Intérieur, Otto Klotz, qui à cette époque travaillait le long du chemin de fer, obtient d’autres spécimens provenant des gisements de fossiles. Ceux-ci auraient été ramassés par son cuisinier au cours de l’été 1886.
Ogygopsis klotzi recueilli dans les gisements de fossiles par le cuisinier de Klotz, et arrière de la roche montrant l’étiquette originale © MUSÉE DE PALÉONTOLOGIE DE L’UNIVERSITÉ DU MICHIGAN. PHOTO : JEAN-BERNARD CARON
Klotz utilisait des données astronomiques afin d’obtenir les coordonnées longitudinales précises du chemin de fer. Il devait aussi établir la hauteur des pics comme le mont Burgess – qu’en 1886 il a lui-même nommé en l’honneur d’Alexander MacKinnon Burgess, sous-ministre de l’Intérieur à cette époque.
Klotz, mieux connu comme le premier astronome fédéral du Canada en 1916, a envoyé sa collection de fossiles à Carl Rominger, un professeur de géologie qu’il connaissait à l’université du Michigan à Ann Arbor, où Klotz avait obtenu son diplôme en 1872 (la collection de Klotz se trouve maintenant au Musée de paléontologie de l’université du Michigan). Rominger a vite publié un bref rapport sur ces fossiles dans un essai de 1887 intitulé « Description of primordial fossils from Mount Stephens[Mount Stephen today], N.W. Territory of Canada » (Description de fossiles cambriens du mont Stephen dans les Territoires du Nord-Ouest du Canada). Il y mentionnait que Klotz avait découvert les gisements de fossiles, une affirmation bientôt contestée par McConnell.
Illustrations des fossiles du mont Stephen réalisées par Rominger (1887).
En 1887, la publication du rapport sur les trilobites de Robert McConnell, géologue de la Commission attire l’attention de Charles Walcott. Ce dernier, qui devait plus tard découvrir et donner leur nom aux schistes de Burgess, était un célèbre géologue américain s’étant toujours intéressé aux trilobites. Mais il devait s’écouler encore 20 ans avant qu’il se rende dans la région pour la première fois, en 1907.
À l’époque, employé de la US Geological Survey (Commission géologique des États-Unis), Walcott s’était procuré des spécimens provenant aussi bien de la collection de McConnell à la Commission géologique du Canada que de celle d’Otto Klotz. Il en avait tiré la conclusion que les fossiles du mont Stephen provenaient du Cambrien moyen.
Walcott correspondait fréquemment avec la Commission géologique du Canada. Il a contribué à identifier un grand nombre de spécimens (en particulier pour Henri-Marc Ami, paléontologue de la Commission) et a fourni son expertise sur la stratigraphie de la région.
À gauche, datée 1892, une liste de fossiles provenant des gisements fossilifères du mont Stephen. L’une des deux colonnes sur la droite porte l’inscription CDW, pour Charles Doolittle Walcott, et l’autre, HMA, pour Henri-Marc Ami. À droite, une carte stratigraphique dessinée au verso et montrant le mont Stephen, le mont Field et des esquisses de fossiles. © COMMISSION GÉOLOGIQUE DU CANADA. PHOTOS : JEAN-BERNARD CARON
Quelques années plus tard, à Ottawa, alors même que Walcott continuait d’aider à identifier les spécimens canadiens, le paléontologue en chef de la Commission, Joseph Whiteaves, étudiait plusieurs des spécimens obtenus par McConnell et Ami.
Anomalocaris canadensis, découvert par Ami dans les gisements de fossiles, et arrière de la roche montrant l’étiquette originale. © COMMISSION GÉOLOGIQUE DU CANADA. PHOTO : JEAN-BERNARD CARON
Dans un texte d’une grande valeur historique publié en 1892, Whiteaves décrit un étrange fossile du mont Stephen en précisant qu’il ressemble à une crevette sans tête avec des appendices mal conservés. Parce que les supposés appendices ventraux de l’animal ont une forme pointue inhabituelle et que celui-ci présente des piquants près de son extrémité arrière, Whiteaves le nomme Anomalocaris canadensis, le nom de genre « Anomalocaris» signifiant « différent des autres crevettes » et le nom d’espèce « canadensis» étant une référence au pays de sa découverte.
Cette espèce représente l’un des animaux les plus spectaculaires des schistes de Burgess. Il est aujourd’hui reconnu comme le plus grand arthropode prédateur de l’océan cambrien, mais l’histoire qui a mené à cette reconnaissance est truffée d’erreurs et de fausses interprétations.
En 1887, après la 67e rencontre annuelle de la British Association for the Advancement of Science (Association britannique pour le progrès de la science), qui a eu lieu à Toronto, une expédition ferroviaire à travers le Canada a été organisée pour donner la chance aux participants de vraiment saisir toute la richesse géologique et paléontologique de l’Ouest canadien. L’expédition, organisée par Byron Edmund Walker, un influent banquier de Toronto et paléontologue amateur, comprenait une visite des gisements de fossiles du mont Stephen, où plusieurs participants, y compris Walker, ont recueilli des fossiles.
Walker a prêté sa collection de fossiles du mont Stephen à George F. Matthew, un expert canadien des fossiles de la période cambrienne.
En 1899, Matthew a publié un texte où il décrivait et nommait plusieurs des fossiles tirés de cette collection. Il y traitait entre autres d’un fossile étroit à côtes et fusiforme, qu’il nommait Orthotheca corrugata, et d’un plus grand tube aplati baptisé Byronia annulata en l’honneur de Walker.
Matthew a conclu que l’Orthotheca du mont Stephen était une sorte de tube de ver annélide. Par la suite, il fut établi qu’il s’agissait plutôt du spécimen type d’un piquant appartenant à un autre animal caractéristique des schistes de Burgess, Wiwaxia corrugata.
En 1904, Walker a fait don de son importante collection de fossiles, y compris des spécimens du mont Stephen, au Musée de géologie de l’Université de Toronto. En 1913, cette collection devint la pièce maîtresse du nouveau Musée royal de paléontologie de l’Ontario, dirigé par William Arthur Parks. Walker, fait chevalier par le roi George V en 1910, a été cofondateur du ROMet premier président de son conseil d’administration.
Le nom le plus souvent associé aux schistes de Burgess est probablement celui de Charles Doolittle Walcott (1850-1927). Spécialiste des trilobites et des brachiopodes cambriens, il a publié des centaines d’articles au cours de sa longue et brillante carrière. L’une de ses plus grandes contributions à la science est sans doute la découverte des schistes de Burgess, en 1909. One of his greatest contributions to science came with his discovery of the Burgess Shale in 1909.
Charles Doolittle Walcott was a towering figure in the history of American science at the turn of the 20th century. He was director of the United States Geological Survey (1894-1907), Secretary of the Carnegie Institution of Washington (1902-1905), Secretary of the Smithsonian Institution (1907-1927), president of both the American Association for the Advancement of Science (1923) and the National Academy of Science (1917-1922), and even acted as a science advisor to Theodore Roosevelt.
Malgré ses nombreuses responsabilités professionnelles, Walcott est demeuré actif comme géologue et paléontologue jusqu’à sa mort en 1927. De 1907 à 1925, il a passé au moins une partie de chaque saison des fouilles à travailler dans les Rocheuses canadiennes, souvent accompagné par sa famille, y compris sa deuxième épouse, Helena (de 1907 à 1911), sa troisième épouse, He spent every field season from 1907 to 1925 working at least part of each summer in the Canadian Rockies – often accompanied by his family, including his second wife Helena (from 1907 to 1910), his third wife Mary(de 1914 à 1925), et au moins un de ses quatre enfants (jusqu’en 1918).
L’intérêt de Walcott pour les Rocheuses canadiennes est apparu dès la découverte des premiers fossiles dans les gisements de fossiles du mont Stephen (que l’on nomme désormais gisements ou couches de trilobites), en 1886. En 1887 et 1888, il a publié deux textes traitant de fossiles du mont Stephen qui lui avaient été envoyés par des collègues.
Walcott finally managed to visit the Trilobite Beds in the summer of 1907, but only for a short time. His main aim during the five-week field season was geological: to study the broader stratigraphy of various Cambrian sections in the area, including on Mount Stephen. Walcott spent only one day (Sept. 4th) at the Fossil Beds. Part of his research for that year was published in the scientific section of the Canadian Alpine Journal in 1908 (a publication of the newly-established Alpine Club of Canada).
Il s’agissait du premier témoignage illustré sur la plupart des fossiles découverts à cet endroit. Walcott y proposait le nom de « schistes d’Ogygopsis », d’après la forme la plus courante de trilobites qu’on trouvait sur place. Le nom est encore utilisé aujourd’hui pour désigner ces couches à trilobites dans les ouvrages techniques. »
Walcott a écrit :
« La meilleure façon d’assembler une collection de fossiles provenant des gisements est de monter à dos de poney jusqu’à environ 2 000 pieds [environ 600 m] [about 600 m] au-dessus du chemin de fer, de ramasser des spécimens, de les emballer soigneusement dans du papier, de les placer dans une sacoche, qu’on attache à la selle et de ramener le poney au bas de la montagne. On peut ainsi obtenir une bonne quantité de fossiles dans une journée complète de voyage, de 6 heures du matin à 6 heures du soir. » A fine lot can be secured in a long day’s trip, 6 a.m. to 6 p.m. »
À l’époque, cet article a dû être beaucoup lu par les touristes visitant la région, encourageant les collectionneurs privés et le public à visiter le site. (Remarque : de nos jours, il vaut mieux ne pas chercher à suivre les conseils de Walcott. La collecte des fossiles provenant du site est interdite sans un permis de recherche et de collecte.) (Note: Do not attempt to follow Walcott’s advice today! Collecting fossils from the area is not allowed without a research and collecting permit).
Les touristes qui arrivaient en train étaient hébergés à Field au confortable hôtel Mount Stephen House, juste en dessous du gisement de fossiles. Comme l’a écrit Walcott le 25 août 1907 : « Tout le monde a apprécié l’hôtel Mount Stephen House, on s’y sentait comme à la maison ». Les années suivantes, quand ils ne campaient pas près des fossiles, Walcott et sa famille ont continué de loger à l’hôtel.
Walcott a aussi proposé le nom « formation Stephen », qui se retrouve dans une autre publication de 1908, pour désigner l’ensemble de roches cambriennes comprenant ce qu’il appelait lui-même les « schistes d’Ogygopsis ».
La famille Walcott est retournée dans les Rocheuses canadiennes en 1909 pour explorer davantage la formation Stephen et pour essayer de trouver plus de « schistes d’Ogygopsis » sur les montagnes environnantes.
On Aug. 30th, almost at the end of his field season, Walcott was riding alone between Wapta Mountain and Mount Field, just a few kilometers north of Mount Stephen, on a trail still used to reach the area, when he stumbled on « many interesting fossils ». This was a day after he had discovered more « Ogygopsis shale » nearby, according to his field notebook (though not a single specimen of Ogygopsis would ever be found there).
He returned the next day accompanied by his wife Helena and his son Stuart. Together they found several other remarkable fossils that Walcott immediately sketched in his field notebook. Obviously impressed by this discovery, Walcott’s entry for Aug. 31st – Sept 1st reads:
« Sorti avec Helena et Stuart pour recueillir des fossiles de la formation Stephen. Nous avons trouvé un groupe remarquable de crustacés phyllopodes – Avons rapporté un grand nombre de beaux spécimens au campement ». Et le lendemain : « Nous avons continué la collecte, trouvé un beau groupe d’éponges sur la pente (in situ) – Très belles journées chaudes ».
Les fossiles découverts par le Walcotts ont représenté des types d’animaux qui jamais avaient été vus.
Cette année-là, les Walcott ont passé cinq jours en tout à recueillir des fossiles dans les environs, provenant pour la plupart d’éboulis trouvés près du sentier ou sur les pentes.
Walcott quickly realized the importance of his finds. In a letter sent later that year to William Arthur Parks (his colleague and long-term correspondent at the University of Toronto) Walcott wrote: « …I had a few days collecting in the Stephen Formation [today’s Burgess Shale] in the vicinity of Field in September, and found some very interesting things. »
Lettres de Charles Walcott
© MUSÉE ROYAL DE L’ONTARIO
Charles, Helena and three of their children (Helen, Stuart and Sidney), as well as Walcott’s long term field camp cook, Arthur Brown, returned to the area the following year (1910). They all camped below Burgess Pass near the 1909 discovery site, a site which they would use year after year. Travelling by railroad and horse, as well as living in the camp and collecting Burgess Shale fossils would become a familiar summer occupation for the Walcotts in the coming years.
Le 2 août, il a écrit : « Out collecting with Helena, Stuart and Sidney. We found a fine bed of ‘Lace crab’ [Marrella] plus various odd kinds of things. » Ils avaient finalement repéré la source des fossiles, dans leur propre environnement stratigraphique, c’est-à-dire les couches rocheuses , au lieu de fragments de pierre qui auraient glissé le long des pentes ici et là.
Dès ce jour, la plupart des fossiles ont été extraits des strates d’une section de deux mètres (six pieds) d’épaisseur que Walcott désignerait désormais comme la « couche à phyllopodes », nom venant de la présence d’arthropodes fossilisés comportant des appendices foliacés très bien conservés, comme Waptia.
Walcott and his team initially dug a small quarry, which would grow much larger over the coming years. (The location is now known as the Walcott Quarry, and the area separating Wapta Mountain from Mount Field is informally known as Fossil Ridge.)
Excavated blocks of shale had to be slid down the side of the mountain and then transported by horse to camp, where the shale was split, trimmed, and packed. Fossils were then sent to Field and shipped by train to Washington, D.C.
Le campement de Walcott aux schistes de Burgess
© COLLECTION DE LA FAMILLE ERIN YOUNGER ET ARCHIVES DE LA SMITHSONIAN INSTITUTION
1911 marked the first time Walcott had a chance to publish his findings from the « Burgess Shale ». In a paper on holothurians and medusae Walcott proposed the name Burgess Shale as « a geographic name for a shale to which the term of Ogygopsis shale [=Mount Stephen Trilobite Beds] was given in 1908. It is proposed to call it the Burgess shale of the Stephen formation ».
Quand il a été découvert par son fils en 1910, Walcott a donné à l’un des plus spectaculaires fossiles le nom de Sidneyia inexpectans, ce qui signifie « la découverte de Sidney ». This became one of the first animals from the Burgess Shale to be described and illustrated. The first reconstruction of this animal appeared in The Ottawa Naturalist in 1917, but proved to be misleading.
In addition to his technical accounts, Walcott also wrote a popular article for National Geographic in June 1911 called « A Geologist’s Paradise », describing the scenic beauty of the region. The Burgess Shale became an instant sensation, quickly spreading beyond conventional scientific circles.
1911 also marked the tragic death of Walcott’s wife Helena in a train crash on July 11th. (Walcott would later marry the prominent naturalist Mary Vaux in 1914.) Despite his loss, and perhaps to bury his grief in work, Walcott returned to the site with his family in August.
His team spent five weeks digging for fossils, occasionally using explosives to blast through the rock. At the end of the season the quarry was about 20 m (66 feet) wide and 3 m (10 feet) deep with a back wall about 3.5 m (11 feet) tall. As in 1910, huge blocks of shale were brought to camp to be split, trimmed, and packed.
Walcott est retourné sur le site en 1912, 1913 et 1917, recueillant davantage de spécimens et agrandissant la carrière, mais il y a trouvé de moins en moins de nouvelles espèces.
Dès 1912, Walcott avait suggéré que le fond de la carrière n’était pas propice à la découverte de fossiles. Il avait écrit : « Les strates de schistes sont arénacées, irrégulières et non favorables à la préservation de fossiles ». Dans un compte-rendu publié en 1918, il est revenu sur ses fouilles de l’année 1917 : « Voilà qui épuise pratiquement une carrière nous ayant donné les plus belles et les plus grandes séries de fossiles du Cambrien moyen découvertes à ce jour et les plus beaux fossiles d’invertébrés trouvés dans toute formation de par le monde ».
À la carrière © COLLECTION DE LA FAMILLE ERIN YOUNGER ET ARCHIVES DE LA SMITHSONIAN INSTITUTION
Walcott made only short collecting trips after 1917, returning in 1919, 1921, and 1924, collecting fossils from loose material below the quarry on talus slope. The day of his last visit to the quarry (July 11th, 1924) he wrote: « We went up to my old fossil quarry and collected 2 packages of fossils from rock quarried in 1919. Nothing new but all good for exchange. »
Lors du dernier été que Walcott a passé à la carrière (1924), Percy Raymond, de l’Université Harvard, s’est rendu pour la première fois sur le site dans le cadre d’un cours d’été qu’il donnait sur la géologie de terrain. Raymond n’a jamais rencontré Walcott sur place, mais il reviendrait bientôt à la carrière avec des objectifs plus ambitieux.
Over the course of his many visits to the area, Walcott collected some 65,000 fossils. This collection became one of the jewels of the Smithsonian Institution’s permanent collections at the US National Museum (now the National Museum of Natural History in Washington D.C.).
Specimens received from the field after each of Walcott’s collecting seasons were trimmed at the Smithsonian Institution using a rocksaw to remove as much of the surrounding shale as possible. This would have minimized the weight and volume of rock that had to be stored. Catalogue numbers and small, green, diamond-shaped labels were applied to the specimens (35k for the Walcott Quarry specimens and 35k/10 for specimens collected above it – probably representing the level of the Raymond Quarry).
Specimens were then neatly arranged in trays and organized in successive drawers according to their taxonomic group. Species would be arranged in alphabetical order within phyla, so a specimen of Marrella splendens, for example, would have been placed in alphabetical sequence with other arthropods.
When a single slab of rock was collected with several species visible, each specimen would have been cut out of the larger slab, and the various individual fossils separated and organized in different drawers by species. During this process, parts and counterparts of the same specimens were not kept together and were often dispersed through various areas of the collections.
Walcott échangeait aussi souvent avec d’autres musées certains des fossiles dont il possédait une paire (souvent les contre-empreintes), l’empreinte et la contre-empreinte d’un même spécimen (y compris les spécimens figurés) se retrouvaient donc parfois dans des collections différentes.
After Walcott’s death in 1927, his fossils would be largely ignored for nearly 40 years. It was not until 1962 that Alberto Simonetta and Laura Delle Cave published several scientific papers presenting a number of reconstructions of the fossil arthropods. (With a few exceptions, Walcott did not include re-creations of his fossils.) These studies were preliminary and the Walcott collection remained unused until Harry Whittington and his team re-investigated Walcott’s collection, along with collections subsequently made by Raymond, and the Geological Survey of Canada.
Even though Walcott observed in the field that some specimens came from particular layers within the Phyllopod Bed, he never recorded the exact stratigraphic origin of his specimens. For this reason, the Smithsonian collection represents a mix of fossils from different layers representing different time periods. The lack of detailed stratigraphic information was one justification for subsequent Geological Survey of Canada and Royal Ontario Museum expeditions.
De nos jours, la collection Walcott du National Museum of Natural History demeure une référence incontournable en ce qui a trait aux schistes de Burgess parce qu’elle héberge la plupart des spécimens types ayant été utilisés pour décrire la majorité des espèces découvertes sur le site.
La collection demeure également une source de découverte importante surtout pour les spécimens non types et non figurés, c’est-à-dire les spécimens dont la description n’a pas fait l’objet d’une publication, et donc la majeure partie de la collection.
For example, two specimens which had clearly been set aside and photographed by Walcott for publication (but for some reason were never included in any of his papers) turned out to belong to a new species. In 2007 the two specimens were used in a publication – together with newly-collected specimens from the Royal Ontario Museum – and the species was named Orthrozanclus reburrus. Il nous reste peut-être encore de nouvelles espèces à découvrir dans la collection Walcott, plusieurs décennies après leur extraction!
The following objects were discovered by the Royal Ontario Museum during various expeditions to the Burgess Shale starting in 1975. They were found in Walcott’s camp below Burgess Pass, about one kilometre (0.6 miles) south from the main Burgess Shale quarry. Rusty cans and tinware are still visible today in several areas of his camp, as well as beds made of now rotting cedar boughs and piles of leftover pieces of shale (from blocks that were brought to the camp to be split and checked for fossils). Many fossils, including Marrella splendens, were found by ROM crews in these debris piles.
The McClary Company of London, Ontario offered a range of camping supplies. Walcott may have purchased field equipment from either the Toronto or Winnipeg outlets when he travelled to the Burgess Shale across Canada by train.
Objets utilitaires trouvés dans le campement établi par Walcott en 1910 Tous fabriqués au début du XXe siècle.
Ces objets ont été trouvés par les équipes du ROM en 1994 et 1995 alors qu’elles enlevaient les tas de résidus accumulés depuis les dernières fouilles de Walcott à la carrière en 1917. Ils fournissent des indices importants sur les techniques du début du XXe siècle qu’utilisait Walcott pour extraire de grands blocs de schiste et des fossiles.
Ces journaux ont été trouvés dans un bloc de glace, en 1995, par une équipe du ROMqui fouillait dans les débris tombés dans la carrière Walcott. Newspapers were used to pack fossil specimens, and these were left behind after Walcott’s 1917 field season. (The cartoon on the front page represents Theodore Roosevelt.)
Hitting the wedge with heavy hammers and rotating it regularly would have had the same effect as a pneumatic or gasoline rock drill. But it would have required a great deal of effort to make a hole large enough for a stick of dynamite. (Some pitting from dynamite explosions is still visible in the back wall of the quarry.)
Chisels like this were used to carefully split shale in the search for fossils. This one was probably left behind because the flat tip had broken against the hard shale.
Such triple-digit gloves provided warmth and a comfortable grip in all seasons. The leather is thick and was probably sufficient for protection against the sharp edges of the shale during quarrying and collecting operations.
Confronté à l’immense tâche qui consiste à décrire le très grand nombre de nouveaux animaux et de nouvelles formes d’algues qu’il avait ramassés pendant ses fouilles, Walcott a choisi de publier de courtes descriptions de nombreux fossiles dans une série de monographies qu’il considérait lui-même comme des travaux préliminaires.
He published his work in various volumes of the Smithsonian Miscellaneous Collections series (not surprisingly, as Walcott was Secretary of the Smithsonian at the time). These monographs remain invaluable reference works and are still the only source of information for some taxa.
It is worth emphasizing that most of Walcott’s publications were based on material that had been collected in his earlier expeditions, especially during his 1910 and 1911 field seasons. With a few notable exceptions, fossils discovered in later years were not described in print.
In 1911 he published three monographs, based mostly on material he collected during his 1910 field season. These described arthropods (« Merostomata » including Sidneyia), holothurians and medusae, and annelid worms.
En 1912, Walcott a publié une étude plus approfondie sur les arthropodes, notamment Marrella, Waptiaet Naraoia, les premiers fossiles qu’il a découverts en 1909. This was followed by monographs on trilobites (1918), algae (1919), and sponges (1920). Many more specimens were described in a final, posthumous monograph (edited by Charles Resser) published in 1931.
Walcott named more than 60 new genera and many new families that he placed within established orders and classes. In addition to these named specimens, Walcott recognized many other new forms which were neatly organized in his collections (sometimes with suggested new names on small note cards), but he did not have time to describe all of them during his lifetime.
Walcott a dû inventer des noms pour le genre et pour l’espèce des nombreux fossiles qu’il a découverts. Il faisait souvent appel aux caractéristiques naturelles des environs (montagnes, pics, glaciers, vallées, chutes, lacs, gorges, ruisseaux) pour nommer un nouveau genre. Vers la fin du XIXe siècle, la plupart de ces éléments naturels avaient été nommés par des explorateurs ou par les premiers géomètres à se rendre sur place. Par exemple, en 1886,Otto Klotz a nommé le mont Burgess en l’honneur du sous-ministre de l’Intérieur, Alexander Burgess.
Certains des noms locaux qui ont inspiré Walcott viennent de mots autochtones stoney ou cri, comme Waptia, de « ouapta » (rivière); Takakkawia, de « takakkaw » (merveilleux) et Yohoia, de « yoho », qui correspond à un cri de stupeur.
Les noms d’autres genres renvoyaient à des noms d’individus (Sidneyiaen l’honneur de son fils Sidney, Marrellaenl’honneur de John Edmund Marr, de l’Université de Cambridge), d’entités géographiques plus vastes (Canadiaet Canadaspis), de villes (Banffiaet Laggania, en l’honneur du village de Laggan, devenu par la suite Lake Louise) ou de tronçons du chemin de fer (Eldoniaet Leanchoilia). La plupart des noms d’espèces correspondaient aux traits caractéristiques de l’espèce elle-même : compacta, elongata, perfectaou triangulata.
Walcott se servait de la photographie pour documenter son travail scientifique.
In the field he used various cameras including a Cirkut Camera to produce stunning panoramic images. Many of these images were then published in scientific or popular accounts.
Walcott’s 1911 article in National Geographic called « A Geologist’s Paradise » included a supplement featuring several images including one of his panoramic images of the area. The image folded out to a size of 2.5m (8 feet), making it the single largest photograph ever included in the magazine. (See cover of the 1911 article in the section “Triumph & Tragedy: 1911” and Walcott’s panorama in the section “The Great Discovery: 1909”)
Diaporama sur les photographies de Walcott
© COLLECTION DE LA FAMILLE ERIN YOUNGER ET ARCHIVES DE LA SMITHSONIAN INSTITUTION
Walcott a utilisé une série de photographies pour illustrer ses travaux à Washington, mais comme il était difficile de réaliser de bonnes photographies des fossiles, il en a modifié beaucoup avant de les publier. (voir Orthrozanclusci-dessous)
Such modifications were a common practice at the time to enhance features that were difficult to show using contemporary photographic techniques. But they would not be acceptable for scientific publication today because they can sometimes add subjective features that are not present on the specimens.
Les découvertes historiques de Walcott et son travail sur le terrain considérable ont immédiatement précédé les recherches d’un autre paléontologue américain, Percy Raymond. Ce dernier s’est rendu trois fois sur le site des schistes de Burgess au milieu des années 1920. Il y a ouvert une carrière en 1930 et constitué une solide collection pour la recherche et l’enseignement à l’Université Harvard
Vers le milieu des années 1920, la découverte des schistes de Burgess par Walcott était un fait connu de la communauté scientifique et du public en général. La proximité d’un sentier entretenu par Parcs Canada, qui a sans doute facilité la découverte de Walcott, a attiré les touristes, les professeurs et les étudiants vers les schistes de Burgess. Le sentier en question, aménagé au début du XXe siècle, est encore en usage de nos jours.
Percy Raymond, conservateur de paléontologie au Museum of Comparative Zoology (Musée de zoologie comparée) de Harvard, faisait partie des nombreux visiteurs du site. Raymond avait été conservateur adjoint au Musée Carnegie (de 1904 à 1910) et paléontologue en chef de la Commission géologique du Canada (de 1910 à 1912) avant de poursuivre sa carrière à Harvard où il a travaillé jusqu’à sa retraite en 1945.
L’essentiel tient peut-être au fait que Raymond a remarqué la présence d’un second gisement fossilifère plus haut dans la montagne, à environ 22 mètres (72 pieds) au-dessus de la carrière Walcott. En réalité, Raymond n’a pas découvert ce gisement fossilifère : Walcott lui-même y avait recueilli plusieurs fossiles (il en avait dessiné quelques-uns, comme l’éponge Vauxia. Mais Raymond a plus intensément fouillé ce gisement, y découvrant d’autres spécimens de Vauxia, ainsi que des spécimens d’Ottoia, de Leanchoilia et de Sidneyia Cette nouvelle carrière est maintenant connue sous le nom de carrière Raymond, mais nous ignorons les limites de la carrière initiale en raison des fouilles subséquentes réalisées parla Commission géologique du Canada et le ROMaux mêmes niveaux.
Les spécimens de Raymond prouvaient que les fossiles typiques de Burgess pouvaient exister en dehors de la fameuse carrière Walcott et à différents intervalles stratigraphiques, y compris dans les gisements (couches) de trilobites du mont Stephen. D’ailleurs, des dépôts du même type que ceux de Burgess ont été découverts depuis à des endroits aussi éloignés que la Chine, le Groenland et l’Australie.
Le prochain visiteur des schistes de Burgess qui a eu une grande importance scientifique fut un célèbre physicien devenu paléontologue. Franco Rasetti avait émigré de l’Italie en 1939 pour occuper la chaire de physique de l’Université Laval, à Québec. Rasetti avait été membre d’un influent groupe de scientifiques dirigé par Enrico Fermi avant la Deuxième Guerre mondiale et il avait aidé à jeter les bases de la fission atomique. Fermi a par la suite travaillé au développement de la première bombe atomique à Chicago, mais Rasetti a préféré travailler à l’Université Laval parce qu’il ne voulait pas prendre part à des recherches liées à la guerre. Alors même qu’il contribuait à mettre sur pied la faculté de physique de l’Université Laval, il était de plus en plus intéressé par la botanique et la paléontologie, en particulier par les trilobites. Un de ses anciens étudiants se rappelle que Rasetti cherchait des fossiles de trilobites « partout », amassant des milliers de spécimens qu’il décrivait et classait avec soin.
Au cours de deux expéditions, en 1947 et en 1948, Rasetti a méthodiquement recueilli une grande quantité de trilobites de la formation Stephen ainsi que d’autres roches du Cambrien moyen trouvées dans le sud des Rocheuses canadiennes. Ses comptes-rendus sur les trilobites ont été publiés en 1951 dans les Smithsonian Miscellaneous Collections (Collections mixtes de la Smithsonian) et représentent encore aujourd’hui les seules références régionales majeures sur ces fossiles.
Les trilobites sont d’une grande utilité pour les paléontologues en tant qu’indicateurs biostratigraphiques : ce sont des fossiles plutôt communs, présents un peu partout et qui évoluent de manière relativement rapide. En utilisant les trilobites comme références, les chercheurs peuvent établir que des unités rocheuses différentes, même très éloignées les unes des autres, ont un âge comparable si des groupements d’espèces de trilobites similaires y sont présents.
Avant les travaux de Rasetti, Deiss (1939) avait proposé de créer une zone de trilobites appelée Bathyuriscus–Elrathinaen se basant sur la présence de deux trilobites en particulier dans les unités rocheuses du Cambrien moyen en Amérique du Nord. Ces trilobites sont très répandus dans les schistes de Burgess, ce qui situe l’âge de la formation Stephen autour du Cambrien moyen. Rasetti a identifié quelques zones de trilobites et faunules supplémentaires, subdivisant la formation Stephen en intervalles de temps plus petits, ce qui s’est avéré utile lors d’études stratigraphiques ultérieures.
Au début des années 1960, la Commission géologique du Canada s’activait à réaliser une nouvelle cartographie du sud des montagnes Rocheuses en Alberta et en Colombie-Britannique. Elle y appliquait des méthodes et des techniques inédites. Harry Whittington, alors professeur de géologie à l’Université Harvard, a pris contact avec la Commission dans le but de proposer un réexamen des schistes de Burgess et la réouverture des carrières. La proposition a bientôt pris de l’ampleur, incluant une étude paléontologique, géologique et stratigraphique détaillée des schistes de Burgess.
En commençant à réexaminer les fossiles, Whittington a découvert que ce n’étaient pas uniquement des empreintes aplaties d’animaux, comme Walcott le croyait. En fait, les fossiles avaient conservé une partie de la structure tridimensionnelle de l’organisme initial, bien que réduite en de très fines couches dans la roche. Cette constatation signifiait qu’en fendant la roche, l’empreinte et la contre-empreinte du même spécimen pouvaient révéler des niveaux très légèrement différents de la structure et, donc, qu’il fallait les étudier ensemble pour en présenter une interprétation anatomique complète.
Avant que soit constituée la collection de la Commission, des spécimens provenant de différentes couches avaient été collectés et entreposés ensemble. Il existait par conséquent très peu de renseignements sur l’origine stratigraphique exacte des fossiles. En plus, les empreintes et contre-empreintes recueillies lors d’expéditions antérieures avaient souvent été dispersées dans des collections différentes, ce qui rendait difficile l’évaluation du nombre de spécimens et égarait des renseignements morphologiques importants qui n’auraient été perceptibles qu’à l’aide des deux parties du fossile.
The specimens collected in 1966 and 1967 by the GSCwould attempt to address these problems.
En 1966, James Aitken, un spécialiste de la stratigraphie à la Commission, a pris la tête d’une expédition de treize personnes incluant Whittington et William Fritz, spécialiste des trilobites du Cambrien et stratigraphe de la Commission. David Bruton, de l’Université d’Oslo, se joindrait au groupe pour la saison des fouilles 1967.
Au fur et à mesure que les fouilles progressaient, on mesurait le niveau exact où l’on trouvait chaque fossile par rapport à un point de repère fixe. On s’assurait également de garder ensemble l’empreinte et la contre-empreinte du fossile. Cette méthodologie précise constituait une amélioration considérable par rapport aux expéditions précédentes.
Whittington a été le premier scientifique à préparer anatomiquement des fossiles de Burgess, intervention qui ressemble à la dissection d’un organisme moderne.
L’étape qui suit la préparation mécanique consistait à dessiner les spécimens en utilisant un accessoire qui sert de chambre claire (un tube à dessins comportant un miroir rattaché à un microscope stéréoscopique), ce qui permettait à un observateur de voir en même temps le fossile et son image réfléchie sur une feuille de papier pour en dessiner facilement les détails. La méthode aidait les chercheurs à trouver de petites différences dans l’épaisseur des fossiles et à interpréter les caractéristiques observées. Ces méthodes de préparation et de dessin sont encore utilisées de nos jours pour étudier les fossiles de Burgess.
Le groupe de Cambridge était composé de Harry Whittington et de deux de ses anciens étudiants en doctorat, Derek Briggs, qui a travaillé sur les arthropodes fossilisés des schistes de Burgess, et Simon Conway Morris, qui s’est vu assigner les vers fossilisés. Chris Hughes et David Bruton (ce dernier étant le seul membre du groupe à ne pas travailler à Cambridge) ont contribué de façon plus modeste aux travaux sur les arthropodes.
D’importants résultats ont découlé des études géologiques de la Commission géologique du Canada en plus des révélations paléontologiques sur la faune de Burgess provenant du groupe de Cambridge.
Conway Morris a catalogué tous les spécimens provenant de la carrière Walcott qu’il a pu trouver sur chaque plaque des collections de Walcott et de la Commission. Avant la réalisation de ce catalogage méticuleux, personne n’avait idée de la taille réelle de la collection Walcott. Les chiffres étaient sidérants : 35 520 plaques examinées, 73 300 spécimens dénombrés. Parmi ceux-ci, environ 65 000 spécimens ont été amassés par Walcott, le reste a été collecté par les expéditions de la Commission en 1966 et en 1967. La collection Walcott était donc de loin la plus grande collection de fossiles de Burgess jusqu’à ce qu’elle soit surpassée par la collection de schistes de Burgess du ROM à la fin des années 1990.
Conway Morris a donc révélé l’importance de la prédation dans l’écosystème des schistes de Burgess et a également suggéré que la structure de la communauté des schistes de Burgess est caractéristique des communautés marines évoluant dans des environnements semblables au cours du Cambrien moyen. Cette hypothèse a bientôt été confirmée par la découverte d’autres gisements contenant des fossiles semblables à ceux des schistes de Burgess. L’analyse de Conway Morris mettait également l’accent sur le fait que si les organismes à corps mou trouvés dans les schistes de Burgess n’avaient pas été aussi exceptionnellement conservés, environ 86 % des genres (la grande majorité des spécimens) de cette communauté auraient été abandonnés à la décomposition et n’auraient laissé aucune trace fossile.
Les travaux du groupe de Cambridge ont joué un rôle décisif en ravivant l’intérêt pour les schistes de Burgess. Ils ont vite mené à d’autres découvertes ailleurs dans le monde, notamment en Chine. L’une des principales découvertes surprenantes du groupe de Cambridge était que de nombreux organismes de Burgess ne s’inséraient facilement dans aucun groupe d’animaux modernes. Ces travaux ont mis l’accent de manière éloquente sur l’apparition rapide et la diversité des animaux pendant le Cambrien, dénotant l’existence d’une véritable « explosion cambrienne »
Les travaux du groupe de Cambridge ont rejoint un auditoire plus vaste en 1989 grâce à la publication du livre de Stephen Jay Gould, La vie est belle : les surprises de l’évolution, qui est devenu un succès de librairie.
Selon son hypothèse principale, de nombreux organismes de Burgess décrits par le groupe de Cambridge représentaient de nouveaux embranchements que, de manière évocatrice, il nommait « étranges merveilles ». Son hypothèse voulait que la diversité des embranchements était plus grande au Cambrien qu’elle ne l’est aujourd’hui. Au cours de l’histoire, le hasard aurait éliminé la plupart des groupes en ne laissant qu’à quelques-uns d’entre eux la chance d’évoluer jusqu’à aujourd’hui.
Après avoir été envoyés à Cambridge pour y être étudiés dans les années 1970, les nouveaux spécimens de la Commission ont été logés dans ses locaux à Ottawa. Par ordre d’importance, ils constituent la deuxième plus grande collection de fossiles de Burgess au Canada après la collection du ROM). Ils y résident près des plus anciennes collections venant principalement du mont Stephen et constituées plusieurs décennies plus tôt par McConnell, ainsi que d’autres géologues de la Commission.
En 1975, le Musée royal de l’Ontario est devenu le quatrième organisme majeur à jouer un rôle actif, sur les plans de la recherche et du travail sur le terrain, aux schistes de Burgess. L’année 1975 marque également le début de la plus vaste opération de fouilles dans l’histoire des schistes de Burgess. Elle éclipse toutes les expéditions précédentes réunies non seulement en ce qui concerne le nombre de saisons de fouilles et de jours passés sur le terrain, mais aussi la découverte de nouveaux gisements fossilifères et le nombre de spécimens recueillis.
Ces expéditions ont mené à la constitution de la gigantesque collection du ROM, riche de plus de 150 000 fossiles de Burgess et comptant environ 200 espèces décrites. La plupart de ces fossiles ont été amassés en dégageant une couche de roche après l’autre dans diverses carrières de la zone séparant le mont Wapta du mont Field, connue de nos jours sous le nom de crête aux fossiles. D’autres fossiles provenaient de sites situés à des dizaines de kilomètres. Tous ces spécimens, catalogués et entreposés avec soin, constituent un véritable trésor pour les scientifiques et donnent lieu à des projets de recherche allant de la taphonomie (étude de la conservation des fossiles) et de la taxonomie (description de nouvelles espèces et révision d’autres espèces) à la biologie évolutionniste et aux études paléoécologiques et paléoenvironnementales.
La recherche sur les schistes de Burgess se poursuit de nos jours et de passionnantes découvertes nous proviennent autant de l’étude sur le terrain que de celle des collections existantes.
En 1968, Desmond Collins a quitté le Natural History Museum (Musée d’histoire naturelle) de Londres pour se joindre au ROM. Il y a mené les dix-huit premières expéditions du ROM(entre 1975 et 2000), perpétuant ainsi une tradition amorcée par la Smithsonian Institution (de 1909 à 1924) et poursuivie par l’Université Harvard (1930) et la Commission géologique du Canada (1966-1967). En 1975, Collins ne se doutait pas que sa première expédition, qui bouleverserait sa carrière, améliorerait grandement notre connaissance de la vie cambrienne. Collins n’avait à ses débuts aucune expérience reliée à l’étude des fossiles de Burgess : sa visite du site tient de l’heureux hasard.
La première visite de Desmond Collins à la carrière Walcott remonte à 1972 pendant une excursion d’une journée dans le cadre du Congrès international de géologie qui se tenait cette année-là à Montréal. Participaient aussi à l’excursion Harry Whittington, James Aitken et William Fritz, trois membres clés des expéditions de la Commission géologique du Canada (CGC) en 1966 et 1967. Au cours de cette brève visite, Collins (expert à l’époque des fossiles de céphalopodes) a été particulièrement impressionné par la multitude de fossiles encore éparpillés sur les éboulis malgré les expéditions précédentes vers les deux carrières de la crête aux fossiles (la carrière Raymond et la carrière Walcott).
Objectif : exposer des spécimens au Canada
La première visite de Collins coïncidait par hasard avec la préparation d’une nouvelle galerie portant sur la paléontologie des invertébrés au Musée royal de l’Ontario, galerie ouverte en 1977 mais remplacée depuis. Collins a rapidement flairé le potentiel qu’offraient les fossiles abandonnés de Burgess pour la nouvelle galerie. À cette époque, les rares spécimens de la carrière Walcott qui faisaient partie de la collection du ROM étaient ceux que Walcott avait envoyés au Musée quelques décennies plus tôt, et ils ne se prêtaient pas vraiment à une exposition.
L’un des arguments avancés par Collins en faveur de la première expédition du ROM pour recueillir des fossiles était qu’au début des années 1970, aucune exposition permanente de fossiles de Burgess n’existait au Canada. Aujourd’hui, le Musée royal de l’Ontario possède la plus grande collection de fossiles de Burgess du monde : plus de 150 000 spécimens. Mais Collins n’avait pas l’intention d’étudier en profondeur les schistes de Burgess quand il a officiellement contacté Parcs Canada pour obtenir la permission de collecter des fossiles et de les exposer… cela viendrait plus tard.
La collecte sur les éboulis
Malgré plusieurs requêtes de Desmond Collins, Parcs Canada ne lui a pas permis de procéder à des fouilles en 1975. On a seulement permis aux neuf membres de l’équipe du ROMd’amasser des roches sur les éboulis situés sous les carrières Walcott et Raymond. Il s’agissait en fait souvent de morceaux de schiste dégagés puis rejetés au cours d’expéditions antérieures. Parcs Canada a aussi demandé au ROMde recueillir non seulement des spécimens destinés à une nouvelle galerie du Musée, mais aussi des exemplaires des espèces les plus communes à des fins d’enseignement dans les universités et les musées du Canada, y compris pour Parcs Canada.
L’expédition du Musée royal de l’Ontario aux schistes de Burgess en 1975. © MUSÉE ROYAL DE L’ONTARIO
Sur une période de huit semaines, malgré de mauvaises conditions météorologiques et l’interdiction de procéder à des fouilles, l’équipe du ROMa collecté plus de 8 000 fossiles. La plupart venaient des éboulis situés en dessous de la carrière Walcott tandis qu’une quantité plus petite venait des gisements (couches) de trilobites du mont Stephen. Mais l’équipe du ROMa également découvert de nombreux spécimens d’un petit arthropode, Marrella splendens au campement de Walcott sous le col Burgess. Ces fossiles ont été trouvés dans des piles de schistes abandonnés au campement.
L’équipe a aussi découvert un certain nombre d’objets (articles en fer-blanc, bouteilles) abandonnés par Walcott dans le campement à la fin de ses expéditions.
À Toronto, le technicien David Rudkin avait reçu la lourde tâche de former des ensembles d’exemplaires à distribuer aux musées et aux universités tout en gardant suffisamment de beaux spécimens pour la galerie du ROM. De sa collecte de 1975, le Musée a ainsi envoyé environ 2 000 fossiles représentant des douzaines d’espèces à plus de 20 organismes au Canada. Et ce qui importe peut-être davantage, ces premières collections ont permis aux expéditions ultérieures de se concentrer sur de nouvelles recherches.
La découverte de nouvelles espèces
e nombreuses surprises attendaient l’équipe du ROM en 1975. D’abord, en ratissant les éboulis, elle a découvert une nouvelle espèce, rapidement surnommée « pouce-pied », mais plus tard décrite par Collins et Rudkin qui l’ont nommée Priscansermarinus barnetti. L’équipe a aussi déniché les contre-empreintes rejetées de spécimens recueillis par des expéditions précédentes, y compris un spécimen de Branchiocarisqui correspondait en fait exactement à la contre-empreinte recueillie par Percy Raymond en 1930, 45 ans plus tôt! Le groupe de Cambridge a tiré parti de la collecte de 1975 en incluant plusieurs ROM des spécimens du ROM dans ses publications.
La découverte d’un grand nombre de fossiles rares et nouveaux (en particulier juste au-dessus des carrières Raymond et Walcott) suggérait qu’il existait peut-être des couches entièrement nouvelles de fossiles à dégager, une hypothèse qui trouva sa confirmation seulement quelques années plus tard. Lorsqu’on les mettait côte à côte, ces découvertes fournissaient la preuve que de nouveaux travaux sur le terrain et de nouvelles collectes dans la région pouvaient encore produire une précieuse base de recherche.
Desmond Collins – Early Recollections
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À partir de 1981, et pour six saisons de fouilles en tout (de 1981 à 1984, 1988 et 1989), l’objectif principal des expéditions du ROM aux schistes de Burgess était de trouver de nouveaux gisements fossilifères dans la formation Stephen. Au début, surtout en 1981 et 1982, peu de fossiles ont été recueillis, mais le rythme des découvertes augmenterait au fil des ans surtout grâce aux fouilles menées dans les nouveaux sites.
Les études géologiques capitales
Les expéditions du ROM s’inspiraient des travaux géologiques détaillés d’Ian McIlreath qui, au milieu des années 1970, à l’Université de Calgary, préparait sa thèse de doctorat sur les formations rocheuses apparentées aux schistes de Burgess. McIlreath avait fait une découverte importante : il avait réalisé que la falaise sous-marine proche des carrières Walcott et Raymond, sur la crête aux fossiles (décrite par Fritz en 1966 et repérée initialement sur le mont Field par Ney, en 1954), se prolongeait sur plus de 20 kilomètres (12,4 milles) — traversant plusieurs montagnes du Parc national Yoho et suivant à peu près un axe nord-ouest sud-est. Si la falaise sous-marine (nommée escarpement « Cathedral ») jouait un rôle important dans la formation et la conservation des schistes de Burgess dans le bassin de la formation Stephen avoisinant (ce qui avait été suggéré par des études précédentes de la Commission), de nouvelles découvertes étaient probables le long de la falaise.
La découverte de nouveaux sites
En 1975, la découverte de fossiles rares par l’équipe du ROM au-dessus des carrières Walcott et Raymond laissait deviner la présence de gisements d’autres fossiles dans la région. Mais Parcs Canada n’a permis aucune fouille au-dessus du site avant 1984. En 1981, Collins était accompagné de Derek Briggs (qui y est retourné en 1982) et de Simon Conway Morris. Ces deux chercheurs venaient de terminer leur thèse de doctorat sur les fossiles de Burgess.
En suivant l’escarpement « Cathedral », on a découvert plus d’une douzaine de gisements de fossiles du type Burgess sur six monts différents autour des carrières originales. Il s’agissait de certaines des plus importantes découvertes depuis l’époque de Walcott. Elles ont donné lieu à un article de synthèse dans le magazine Science en 1983.
Dans la plupart des cas, quelques fossiles seulement étaient amassés dans chaque site, et seulement sur les éboulis, ce qui rendait l’origine stratigraphique des fossiles difficile à établir. Mais à certains endroits, les fossiles étaient parfois dégagés directement des couches de roches, in situ, ce qui permettait de mieux saisir leur lien stratigraphique avec les couches de roches d’autres sites.
Certains des nouveaux sites présentaient des couches de roches plus anciennes que les roches de la carrière Walcott initiale, d’autres présentaient des roches plus récentes (Quel âge ont les schistes de Burgess?). Cet élément signifiait que le biote des schistes de Burgess non seulement s’étendait sur une vaste zone, mais qu’il avait aussi survécu plus longtemps qu’on ne l’avait cru au début.
Deux des nouveaux sites découverts par le ROM durant ces années de prospection étaient particulièrement remarquables et feraient l’objet de fouilles exhaustives au cours des années à venir.
Le site Sanctacaris sur le mont Stephen
L’un des premiers sites découverts en 1981 se trouvait sur le mont Stephen, non loin des gisements (couches) de trilobites, et présentait de nouveaux spécimens spectaculaires de Branchiocaris. Le site a d’abord été surnommé « W.S. » pour « West Stephen » (Stephen Ouest), mais il est maintenant connu sous le nom de carrière Collins du mont Stephen.
À partir de 1982, les expéditions du ROM se sont mises à dégager des blocs de roches de ce site qui a produit de nombreux spécimens d’Alalcomenaeus et de Branchiocaris ainsi que de nouveaux animaux comme le cténophore Xanioascus. Alalcomenaeus et Branchiocaris se trouvent en très petite quantité dans les carrières Walcott et Raymond mais se sont révélés étonnamment abondants dans la carrière Collins du mont Stephen.
Les premières fouilles importantes à cet endroit ont eu lieu en 1983. Comme le terrain y est en pente raide, on a dû utiliser un hélicoptère pour y transporter des plates-formes en bois devant servir à dresser les tentes du campement de base. Parmi tous les fossiles remarquables qu’on y a découverts, l’un des arthropodes était particulièrement saisissant. Au moment de sa découverte, on a cru qu’il s’agissait d’un lointain parent de l’araignée moderne et on l’a rapidement surnommé « Santa Claws », en raison de ses nombreuses paires de pattes à piquants. Il est maintenant connu sous le nom de Sanctacaris.
Les fouilles au site Sanctacaris sur le mont Stephen, 1983.
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Au-dessus des carrières Walcott et Raymond
En 1982, des spécimens fossilisés ont été collectés dans les éboulis situés à 65 mètres (213 pieds) au-dessus de la carrière Walcott, mais leur source ne serait localisée que deux années plus tard.
La saison de 1984 a donné lieu à davantage de prospection, mais le moment le plus marquant de l’été s’est trouvé être la découverte de fossiles au-dessus de la carrière Raymond. L’équipe du ROM campait dans la carrière Walcott, installant ses tentes dans la carrière enneigée et utilisant la neige pour en faire de l’eau potable et conserver la nourriture, une pratique qui se poursuivrait les années suivantes. Mais passer la nuit dans la carrière n’était pas de tout repos! Des roches glissaient sans cesse sur le versant de la montagne, tombant parfois du nouveau chantier de fouilles en haut de la pente ou étant délogées sur le passage des chèvres de montagne, et venaient s’écraser plus bas sur les tentes. Les fouilles à cet endroit se sont poursuivies pendant huit semaines de plus en 1988.
Pendant ces deux saisons de fouilles (1984 et 1988), deux carrières ont été ouvertes à deux niveaux différents séparés par un intervalle stratigraphique d’environ 5 mètres (16,4 pieds). Le ROM a attribué aux carrières les noms « EZ » et « UE » pour « Ehmaniella Zone » et « Upper Ehmaniella » (zone Ehmaniella et Ehmaniella supérieure) en raison de la présence en grande quantité de ce trilobite aux deux sites. « UE », située au-dessus, est devenue la plus grande des deux carrières. Maintenant toutes deux nommées carrière Collins de la crête aux fossiles, elles sont d’importantes sources de spécimens auparavant considérés comme rares et donc inestimables pour les chercheurs ayant décidé d’étudier à nouveau ces animaux.
Les deux nouvelles carrières ont produit de nombreuses trouvailles parmi lesquelles se trouvaient en grand nombre :
Diaporama au-dessus des carrières Walcott et Raymond, 1984.
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Des méthodes de collecte améliorées
Sur une période de 10 ans, l’équipe du ROMa amassé des spécimens en utilisant les mêmes techniques que celles utilisées pendant les fouilles de la Commission géologique du Canada (CGC), avec des marteaux et des burins pour fendre les plus petits blocs de schiste. Quant aux plus grands blocs, ils étaient souvent délogés en perçant une série de trous pour y insérer des paumelles et des coins sur lesquels on frappait avec des masses, ce qui suffisait pour fissurer la roche. Des traces d’excavation remontant à ces expéditions sont encore visibles de nos jours.
À la différence de certaines des expéditions précédentes sur la crête aux fossiles (menées par Walcott et Raymond), les équipes du ROM ont pris soin de noter exactement de quelle couche provenait chaque spécimen recueilli, grande amélioration par rapport à la méthode de collecte de la Commission, consistant à noter l’endroit où les fossiles avaient été trouvés par rapport à certains intervalles. Comme chacun des intervalles établis par la Commission était d’habitude composé de diverses couches, il était impossible de relier un spécimen à une couche en particulier.
La connaissance précise des niveaux auxquels les spécimens ont été amassés a permis de réaliser les études taphonomique et paléoécologique détaillées qui étaient impossibles à partir des collections précédentes.
La carrière Collins
L’expédition du ROM en 1990 était beaucoup plus considérable que celles des années précédentes et donnait le coup d’envoi à une décennie de fouilles exhaustives. La seule année qui a fait exception est 1996, en partie consacrée à la prospection. Pendant cette période, bénéficiant de subventions du National Geographic et de Parcs Canada venant compléter le financement accordé par le ROM depuis 1975, de grandes équipes ont travaillé sur le terrain jusqu’à deux mois par été.
Parallèlement à la poursuite des fouilles dans la carrière Collins de la crête aux fossiles, auparavant nommée UE et EZ, une couche particulièrement riche en spécimens de Tuzoia a été découverte entre les carrières Collins et Raymond. Cette découverte espérée depuis l’expédition de 1975 constituait une preuve supplémentaire que les fossiles de Burgess étaient présents sur la presque totalité de la formation Stephen, sur la crête aux fossiles, mais dans des groupes composés très différemment selon les couches.
En 1990, à la suite d’une entente avec Parcs Canada, les équipes du ROM ont également commencé à offrir des visites guidées des différents sites, visites qui sont maintenant offertes par Parcs Canada. La même année, en raison des dangereuses chutes de roches survenues lors des saisons précédentes, l’équipe du ROM a déplacé son campement, quittant la carrière Walcott pour un pré plus sécuritaire près de la base de la crête aux fossiles. En fait, il s’agissait de l’endroit où les expéditions de la Commission (CGC) en 1966-1967 et la première équipe du ROM, en 1975, avaient établi leur campement.
Vue aérienne, par hélicoptère, de l’arrivée à la carrière Walcott en 1990.
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La réouverture de la carrière Raymond
De 1991 à 1993, et pour une partie de la saison 1997, l’objectif principal était de procéder à de nouvelles fouilles dans les couches situées au niveau de la carrière Raymond initiale, beaucoup plus riches que les couches inférieures, dans la carrière Collins. Le ROMa donc entrepris plusieurs fouilles au nord-ouest et au sud-est de la carrière Raymond et, après quelques années de travail, les trois petites carrières se sont fondues en une seule grande carrière. Comme pour les fouilles précédentes, le travail a été effectué en grande partie à la main, avec des masses et des burins à cliver et, de temps à autre, avec des scies à roche et un marteau-piqueur à essence.
Mais le point marquant de la saison 1991 a sans doute été la découverte du spécimen le plus complet d’Anomalocaris que l’on ait trouvé. L’évènement a dûment été noté, bien que modestement, dans le carnet de fouilles de Collins :
« 27 août (mardi) Équipe dans la carrière vers 10 h. Catalogué grandes plaques. Visite de Parcs incluant Bruce Runnegar, arrivés à 14 h. Catalogue compte maintenant 1415 – Anomolocaris canadensis entier . »
Bien que la nature prédatrice de cette espèce ait été déterminée auparavant par Whittington, ce spécimen complet était d’une qualité telle qu’il révélait, tout comme certains autres spécimens recueillis par le ROM, de nouveaux détails anatomiques et des caractéristiques morphologiques encore inconnues, confirmant ainsi son statut de grand prédateur apte à la nage.
La réouverture de la carrière Walcott
Après deux décennies passées à chercher de nouveaux sites, à fouiller dans les éboulis sur différentes montagnes des Parcs nationaux Yoho et Kootenay et à explorer de nouvelles couches de fossiles de plus en plus près de la carrière Walcott, l’équipe du ROM a obtenu la permission de rouvrir le célèbre site. En 1994 et 1995, l’équipe du ROM a investi la presque totalité de ses ressources dans la carrière Walcott, où ces fouilles importantes ne prendraient fin qu’en 2000. Cette nouvelle phase avait débuté avec des fosses creusées en 1992, puis en 1993, sous la base de la carrière Walcott. Les ROM équipes du ROM avaient été étonnées de trouver d’aussi beaux fossiles à corps mou dans les couches que Walcott avait rejetées presque 80 ans plus tôt parce qu’il les croyait impropres à la préservation de fossiles.ROM Les équipes du ROM avaient d’ailleurs campé dans cette carrière durant plusieurs saisons sans réaliser qu’elles dormaient littéralement sur un trésor empli de précieux fossiles.
Avant de connaître de tels succès, l’équipe du ROM a dû faire face à une tâche qui semblait quasi insurmontable au début de la saison de fouilles 1994. Premièrement, il a fallu pelleter la grande quantité de neige accumulée dans la carrière au cours de l’hiver précédent. Quand l’équipe est arrivée sur place au début juillet, elle a trouvé trois bancs de neige très distincts remplissant les carrières Walcott, Raymond et Collins. De manière ironique, cette situation était attribuable aux fouilles des années précédentes car les cavités profondes qu’elles avaient laissées permettaient à la neige de s’accumuler sans fondre, même au milieu de l’été. Une fois la neige enlevée, les travaux lourds allaient commencer. Il a fallu presque deux saisons de fouilles complètes (deux mois en tout) à une équipe de huit chercheurs pour déblayer les débris rocheux accumulés depuis l’époque de Walcott.
Les travaux ont tout d’abord consisté à enlever les débris et ensuite à fouiller le plancher de la carrière Walcott pour y trouver des fossiles. Au cours du nettoyage, l’équipe du ROM a découvert des outils rouillés et un bloc de glace contenant des journaux datant de 1913 à 1917, que Walcott avait apparemment transportés pour emballer des fossiles.
The work was split between removing the debris and quarrying the floor of the Walcott Quarry in search of fossils. During the clean-up, the ROM team uncovered rusted tools and a frozen block of newspapers dating from 1913 to 1917 (which Walcott had apparently brought to the area for wrapping fossils.)
Les efforts ont porté fruit. Au fil de la saison, l’équipe a méticuleusement fouillé une couche de roche après l’autre, collectant au moins 10 000 spécimens dans deux couches se trouvant approximativement à 1,2 et 1,3 mètre (4 pieds) sous la carrière Walcott. Comme partout ailleurs dans la couche de phyllopodes, Marrella splendens était le fossile le plus courant, mais il s’y trouvait aussi de nombreux spécimens d’espèces considérées rares jusqu’alors, comme Pikaia gracilens et Hallucigenia sparsa.
L’expédition de 1994
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L’expédition de 1994
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De 1997 à 2000, les équipes du ROM ont passé chaque été à fouiller les couches de roche de la carrière Walcott. Elles ont également amassé des spécimens dans des sites qui avaient déjà fait l’objet de fouilles, comme le site S7 sur le mont Stephen, mais l’objectif principal demeurait les fouilles de la carrière Walcott, une couche à la fois.
Jean-Bernard Caron faisait partie des étudiants bénévoles qui se sont joints aux expéditions de 1998 à 2000. Il est aujourd’hui conservateur en paléontologie des invertébrés au Musée royal de l’Ontario, succédant ainsi à Desmond Collins, qui a pris sa retraite en 2005.
En 2000, les fouilles ont atteint 5 mètres (16,4 pieds) de profondeur, sous le niveau du plancher original de la carrière Walcott, et les couches fossilifères ont soudain disparu. À cette profondeur apparaissait un type de roche différent (membre du Calcaire de Wash) qui ne contenait aucun fossile à corps mou. Plus loin encore, les couches de roche étaient de plus en plus déformées par de nombreuses failles, réduisant d’autant la surface disponible pour les fouilles.
