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Disparition des dinosaures : le retour des éruptions du Deccan

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Une nouvelle datation plus précise des gigantesques épanchements basaltiques à l'origine des trapps du Deccan, il y a environ 66 millions d'années, vient d'apporter de l'eau au moulin de ceux qui pensent que ces éruptions volcaniques ont joué un rôle non négligeable dans la fameuse crise KT. Le début de la formation de ces plateaux basaltiques en Inde a en effet débuté 250.000 ans avant la disparition des dinosaures.

Les empilements de coulées basaltiques des trapps du Deccan en Inde. © Kppethe-wikipédia

Au début des années 1980, les travaux d'Helen Michel, Frank Asaro, Walter et Luis Alvarez les ont conduits à penser que l'extinction massive de la fin du Crétacé, avec notamment la disparition des dinosaures, avait été causée par la chute d'un astéroïde. Ce choc aurait pu perturber la biosphère de multiples façons, par exemple en éjectant tellement de matériaux dans l'atmosphère que l'ensoleillement aurait chuté considérablement, provoquant ainsi la mort des végétaux et donc, in fine, celle de beaucoup d'espèces animales.

Au début des années 1990, on a finalement identifié un cratère d'impact situé à Chicxulub, dans la péninsule du Yucatan, au Mexique, dont l'âge et la taille étaient parfaitement compatibles avec cette hypothèse. Mais certains chercheurs n'ont pas été convaincus, préférant la théorie avancée par Vincent Courtillot et ses collègues, faisant intervenir les éruptions colossales survenues en Inde, il y a environ 65 millions d'années.

Les éruptions du Deccan étaient fissurales et correspondent à un volcanisme de point chaud. Elles devaient donc ressembler, en plus gigantesques, à celles du volcan Bardarbunga, en Islande. © Jon Gustafsson, Artio Films, YouTube

Un effet de serre et une acidification des océans

Les travaux du géophysicien français menés avec ses collaborateurs dans le domaine du paléomagnétisme lui avaient permis d'estimer l'âge et le temps mis par ces éruptions pour former les plateaux basaltiques (les trapps) du Deccan, dans la partie ouest de l'Inde. Il en découlait qu'en une durée inférieure à quelques millions d'années tout au plus, ces coulées s'étaient empilées sur une épaisseur de plus de 400 mètres, et parfois quelques kilomètres, en occupant un vaste territoire. Il était donc naturel de postuler que les grandes quantités de gaz carbonique et autres produits volcaniques libérés à cette occasion avaient engendré un changement climatique par effet de serre. En générant de surcroît une acidification de l'océan, le CO2 pouvait aussi avoir tué une bonne partie du plancton, provoquant un effondrement de la chaîne alimentaire.

En fait, dans les deux cas, des difficultés apparaissent pour expliquer pourquoi certaines espèces ont survécu et d'autres pas. Les incertitudes sur les âges et les durées associées à la crise du Crétacé-Tertiaire (KT), les éruptions du Deccan et la chute de l'astéroïde à l'origine de l'astroblème du Yucatan s'ajoutent à cette constatation. Le débat dure toujours quant à savoir la part respective jouée par ces événements catastrophiques dans l'une des plus grandes extinctions massives que la biosphère a connu.

L'un des moyens mis en œuvre pour tenter de le clore consiste à augmenter la résolution temporelle pour dater ces événements. C'est précisément ce que vient de faire une équipe internationale de chercheurs de Princeton, du MIT et de l'Unil (université de Lausanne), comme le montre l'article qu'ils ont publié dans la revue Science.

65 millions d’années plus tard, les plateaux des Deccan ont subi l’érosion, mais il reste encore par endroit des coulées empilées sur plus de 2 km. Voilà à quoi ressemblent aujourd’hui ces plateaux. © WildFilmsIndia, YouTube

La mémoire des zircons

Pour cela, les chercheurs ont récolté une cinquantaine d'échantillons provenant de basaltes, mais aussi de couches de cendres à l'est de Mumbai. Le but était d'y trouver des zircons. Objectif atteint avec la découverte d'une dizaine de cristaux de ce minéral du groupe des silicates contenant du zirconium. Les géochimistes ont alors entrepris de les dater en utilisant la méthode radiométrique bien connue dite uranium-plomb (U-Pb). « C'est la première fois que nous avons la chance de découvrir des zircons dans les trapps du Deccan et de pouvoir les dater », a déclaré Brian Gertsch. Le chercheur de l'Unil précise que : « Nous avons pu trouver des zircons dans plusieurs niveaux de l'empilement des trapps du Deccan et ainsi obtenir des âges différents pour chacun, ce qui est inespéré ».

Trois grandes périodes d'activité volcanique sont à l'origine des Deccan. On sait maintenant que celle qui a conduit à l'émission de plus de 80 % des laves a débuté 250.000 ans avant la crise KT et s'est terminée presque avec elle. Les éruptions se sont encore succédé pendant 500.000 ans. La chronologie des éruptions des Deccan est donc parfaitement compatible à l'hypothèse d'un rôle important de celles-ci dans l'extinction massive du Crétacé-Tertiaire. On peut raisonnablement penser qu'elles ont au moins affaibli la biosphère qui est devenue plus vulnérable, ce qui a amplifié l'effet dévastateur de l'astéroïde.

Pour Samuel Bowring du MIT, qui a lui aussi contribué à cette découverte : « nous réussissons de mieux en mieux à dater les extinctions de masse, mais nous n'avons pas autant de succès dans la compréhension de ce qui les a causées. Maintenant que leurs chronologies sont devenues plus précises, je pense qu'il y aura des gens qui vont se pencher à nouveau sur cette problématique avec une nouvelle vigueur ».