Volume 1, Number 2 (May 2011) | Research

To the rescue of fossils at the Panama Canal Caribbean Locks

By Austin Hendy

Historia en Español

research02.jpg Excavations of the Gatun Third Locks. © Photo by Photo Austin Hendy

Much of the focus during the PCP PIRE field activities are on the rocks of the canal area close to Panama City on the Pacific side of the isthmus. Here numerous bones and teeth provide information about changing terrestrial paleoenvironments some 23-15 million years ago. Excavations associated with construction of new locks and canal widening are also taking place near Colon, on the Caribbean side of the isthmus. Much younger rocks of the Gatun Formation (approximately 9 million years old) are exposed in this area, and they offer geologists a glimpse of marine environments prior to closure of the Central American seaway.

A team of paleontologists led by Dr. Austin Hendy at the Smithsonian Tropical Research Institute have been busily working in the immense hole that is the Gatun Third Locks. Austin jokingly refers to this construction site as the Grand Canyon of Panama when describing the area to his colleagues. In reality the hole in the ground is smaller than the Grand Canyon, but the immense and steep walls of the locks stretch out for over a mile, allowing these lucky geologists the opportunity to measure and collect from rocks that are typically exposed only in small and dispersed local quarries. Austin has been joined by STRI interns Maria Camila Vallejo, Federico Moreno, Alexis Rojas-Briceño, Juan David Carrillo Sánchez, and PhD students Catalina Pimiento (University of Florida) and Javier Luque (Université de Montréal) in making rescue collections and collecting stratigraphic data.

We have a sense of urgency with much of our work in the canal area because of the temporary nature of outcrops, largely due to construction activities and the re-vegetation of slopes, and this has been a critical argument in gaining funding to do our field work in Panama. However the excavations of the Gatun Third Locks have given the team a whole new perspective towards the term "paleontological rescue." Because of the considerable concerns over worker safety in the pit, the team only irregularly has access to exposed rocks. The dump trucks are truly massive, and the heavy equipment diggers dwarf our field vehicles. Each time we visit (once every one-two weeks), the site has changed. Hills are gone (not kidding), pit walls are concreted or covered in a metal mesh (to protect workers from falling rocks), the pit fall is cemented over, and roads get moved. We lament that a once promising site for collection of shark and ray teeth was recently buried under tons of rock just a few weeks ago. Fortunately, Austin and Catalina, whose PhD dissertation at the University of Florida is on the fossil sharks of Panama, managed to salvage a reasonable collection from the site before it was lost.

We have learned quite a lot of information from these new cuttings. Austin is particularly excited by the recognition of numerous and sharp changes in sediments of the Gatun Formation at this site, an expression of rapid and repeated sea-level fluctuations during the Late Miocene. Of particular note is the discovery of several horizons that preserve "beach facies", the sediments that we might expect have accumulated on or close to a Late Miocene beach. We see these at the base of the Gatun Formation (nearly 12 million years old), but have not expected to see such shallow water deposits so close to the top of the formation.

What is significant about these beach sediments is that they have a potential to preserve terrestrial vertebrates that are much younger than those from the canal area closer to Panama City. If (when) these are found, we would have a unique glimpse of the kinds of animals that inhabited the ancient Panama lands during a time that is otherwise unknown from the fossil record. Thus far Maria Camila and Federico have only found turtle remains (large ones), but they are on the lookout. Javier Luque has found many fine crab fossils, including a new species of Raninidae, while Alexis Rojas-Briceño has added several more specimens of Glottidia, a genus of brachiopod of which he is describing a new species from Panama.

Another new finding is the realization of the extent to which volcanic activity affected the marine, and probably terrestrial, environment at this time. Thick accumulations of volcaniclastic sediments occur in the Gatun Third Locks pit, and their stratigraphy suggests they were deposited by a river delta that built out over the local shallow marine shelf.

Austin wonders just what the now fossil sharks and turtles must have been thinking on a day roughly 9 million years ago as meters of volcanic ash and pumice descended from the sky.

 

Historia en Español

Al rescate de fósiles en las esclusas del Caribe del Canal de Panamá

Por Austin Hendy

research02.jpg Excavaciones de las esclusas de Gatun tercero. © Photo by Photo Austin Hendy

Gran parte de las actividades de campo del PCP PIRE ha estado enfocada en las rocas del área del canal, cerca de Ciudad de Panamá en el lado del Pacífico del istmo. Aquí, numerosos huesos y dientes suministran información acerca de cambios en paleoambientes terrestres presentes hace 23 a 15 millones de años. Excavaciones asociadas con la ampliación y construcción de las nuevas esclusas, también tienen lugar cerca de Colón, en el lado Caribe del istmo donde rocas más jóvenes pertenecientes a la formación Gatún (aproximadamente 9 millones de años) están siendo expuestas y ofrecen a los geólogos un indicio de ambientes marinos antes del cierre del corredor marino centro-Americano.

Un grupo de paleontólogos liderado por Austin Hendy PhD. del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), ha estado muy ocupado trabajando en el inmenso afloramiento del tercer juego de esclusas en Gatún. Austin se refiere jocosamente a este lugar de construcción como el Gran Cañon de Panamá, cuando describe esta área a sus colegas. En realidad este agujero es más pequeño que el Gran Cañón, pero los inmensos muros empinados de las esclusas se extienden por cerca de una milla, permitiéndole a estos afortunados geólogos la oportunidad de medir y colectar rocas que están típicamente expuestas solo en pequeñas y dispersas canteras. En el proceso de colección de muestras y datos estratigráficos, Austin ha estado acompañado por los pasantes de STRI María Camila Vallejo, Federico Moreno, Alexis Rojas-Briceño, Juan David Carrillo Sánchez y los estudiantes de doctorado Catalina Pimiento (University of Florida) y Javier Luque (Université de Montréal).

En la mayoría de nuestro trabajo en el área del canal, el tiempo apremia por la naturaleza efímera de los afloramientos. Esto es debido a las actividades de construcción y a la revegetación de las pendientes, lo cual ha sido un argumento crítico en orden de obtener financiación para nuestro trabajo en Panamá. Las excavaciones del tercer juego de esclusas en el Gatún, nos ha dado toda una nueva perspectiva hacia el término "rescate paleontológico". Debido a las considerables preocupaciones acerca de la seguridad de los trabajadores en el lugar, el grupo solo tiene acceso irregularmente a las rocas expuestas. La maquinaria industrial es enorme y las máquinas excavadoras hacen ver nuestras camionetas pequeñas. Cada vez que vamos (una vez cada una o dos semanas), el lugar es diferente. Las colinas ya no existen (en serio), las paredes están cementadas y los caminos se han trasladado. Es una lástima que un lugar prometedor para colectar dientes de tiburón y raya, haya sido enterrado hace algunas semanas bajo toneladas de roca. Afortunadamente, Austin y Catalina lograron salvar una razonable cantidad de fósiles antes de que el lugar se perdiera.

Hemos aprendido gran cantidad de información de estos nuevos cortes. Austin está particularmente emocionado por el reconocimiento de numerosos y fuertes cambios en los sedimentos de la formación Gatún en este lugar, una expresión de las rápidas y repetidas fluctuaciones del nivel del mar durante el Mioceno tardío. De particular interés es el descubrimiento de varios horizontes que preservan "facies" de playa, posiblemente acumuladas cerca o en una playa del Mioceno tardío. Esto es evidente en la base de la formación Gatún (cerca de 12 millones de años), pero no habíamos esperado ver tales depósitos someros tan cerca del tope de la formación.

Lo que es significativo sobre estos sedimentos de playa es que tienen el potencial de preservar vertebrados terrestres que son mucho más jóvenes que aquellos que se encuentran en el área del canal más cerca de Ciudad de Panamá. Si estos se encuentran, tendremos un indicio único de los tipos de animales que habitaron Panamá durante una época que de otra manera permanecería desconocida en el registro fósil. Hasta ahora María Camila y Federico solo han encontrado restos de tortuga (grandes), pero siguen dedicados a la búsqueda. Javier Luque ha encontrado muchos fósiles de cangrejo, incluyendo una nueva especie de Raninidae, mientras que Alexis Rojas-Briceño ha colectado varios especímenes adicionales de Glottidia, un género de braquiópodos de los cuales él está describiendo una nueve especie de Panamá.

Otro nuevo descubrimiento es la comprensión de qué tanto la actividad volcánica afectó los ambientes marinos y probablemente los terrestres durante ese tiempo. Gruesas acumulaciones de sedimentos volcaniclásticos afloran en el corte del tercer juego de esclusas de Gatún, y su estratigrafía sugiere que fueron depositados por el delta de un rio que se formó a lo largo de la plataforma marina poco profunda.

Austin solo se pregunta qué pensaron los tiburones y tortugas, ahora fósiles, un día hace 9 millones de años a medida que metros de ceniza volcánica y pumita cayeron del cielo.

Back to eNewsletters

Sign-up to receive PCP PIRE news