Podľa vedeckého tímu, ktorý pozostatky zvierat skúma, sa veľryby otrávili toxickými riasami. Kosti sa uchovali spoločne na mieste viac ako päť miliónov rokov.
Umierajúce alebo už mŕtve veľryby boli zanesené do ústia rieky, vyplavené na breh a postupom času ich pohltil piesok. O tom, že v čilskej púšti Atacama sú kosti veľrýb, sa vedelo už dlhšie. Kosti tam čneli nad kamením, takže sa miestu začalo hovoriť Cerro Ballena, veľrybí kopec.
Prieskum sa však začal až vtedy, keď sa začali výkopy pre rozšírenie diaľnice. Americkí a čilskí vedci dostali na prácu v teréne len dva týždne, kým sa vrátili ťažké stavebné stroje. Skupina preto zaobstarala detailný záznam pohrebiska vrátane trojrozmerných modelov pozície kostí. Potom ich musela previezť na ďalšie skúmanie do laboratórií. Kostry veľrýb sú prekvapujúco kompletné.
Na mieste bolo 40 vráskavcov a medzi telami boli aj dravce a ďalšie morské živočíchy. „Našli sme vyhubené druhy ako mrožie veľryby, čo sú delfíny, ktorým sa vyvinula hlava podobná mrožom, alebo bizarné vodné leňochody,“ povedal paleontológ Nicholas Pyenson z múzea prírodnej histórie Smithsonian. Považuje za „úžasné, že na 240 metroch cestného výkopu sa podarilo nájsť všetky hviezdy juhoamerického fosílneho sveta morských cicavcov z obdobia neskorého miocénu“.
Vedci si okamžite uvedomili, že takmer všetky kostry boli ucelené a že ich spája spoločná príčina smrti. Obrátené telá ležali často v rovnakom smere. Dokazovalo to, že ich postihla náhla a tá istá katastrofa. Fosílie sa však nachádzali v štyroch rôznych vrstvách, čo znamenalo, že nešlo o jedinú, ale o štyri rôzne epizódy rozdelené do niekoľko tisíc rokov.
Najprijateľnejším vysvetlením je, že sa zvieratá otrávili toxínmi, ktoré produkujú niektoré riasy. Tieto látky sú príčinou opakujúcich sa incidentov, pri ktorých aj v súčasnej dobe morské cicavce hynú hromadne na brehu. Ak zviera požije veľké množstvo kontaminovaných živočíchov alebo ak toxíny z rias inhaluje, môže byť smrť rýchla.
Odborníci sa domnievajú, že pobrežie v oblasti bolo v čase miocénu tvarované tak, že sa uhynuté zvieratá dostali do obmedzeného priestoru a potom ich zrejme vlny pri búrke vyniesli na pláž, na ktorú nedosahovali bežné prílivové vlny. Unikla tak morským mrchožrútom a vzhľadom na to, že ležali v púšti, nedostalo sa k nim mnoho zvierat, ktoré by kosti rozniesli.
Cerro Ballena sa teraz označuje za jedno z najhodnotnejších nálezísk fosílií na svete. Vedci odhadujú, že na svojich nálezcov tam čakajú ďalšie stovky živočíšnych druhov, a preto sa univerzita v Santiagu de Chile snaží na mieste zriadiť výskumnú stanicu.