Le cratère de Chixculub quelques milliers d'années après la disparition des dinosaures, une image d'artiste. © Detlev van Ravenswaay, Science Source

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Chicxulub : l'impact du tueur de dinosaures plus violent que prévu

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Selon de nouvelles simulations, l'impact de l'astéroïde tombé sur Terre il y a 65 millions d'années a généré l'émission de trois fois plus de composés soufrés que ce que l'on pensait. Durablement injectés dans l'atmosphère, ils ont dû produire un refroidissement violent et long. Malheureusement pour les dinosaures.

  • La région du Yucatan où est tombé le corps céleste, astéroïde ou comète, à l'origine du cratère de Chicxulub, contenait des sédiments riches en soufre.
  • L'impact aurait injecté de grandes quantités d'aérosols soufrés dans l'atmosphère, provoquant un terrible refroidissement en réfléchissant les rayons du Soleil. Ce refroidissement aurait contribué à la disparition des dinosaures.

Interview : le mystère de l’extinction des dinosaures est-il enfin élucidé ?  Les scientifiques ont bien du mal, depuis toujours, à trouver un consensus expliquant l’extinction des dinosaures. Même si la théorie la plus grandement acceptée est celle d’une météorite, il persiste encore aujourd’hui des zones d’ombres. Futura-Sciences a interviewé Éric Buffetaut, paléontologue, pour qu’il nous éclaire sur la question. 

Un groupe de géophysiciens menés par Joanna Morgan de l'Imperial College London (Royaume-Uni) vient de publier un article dans Geophysical Research Letters qui conforte la thèse du rôle majeur dans la disparition des dinosaures du corps céleste à l'origine de l'astroblème de Chicxulub au Yucatan. Certainement, les gigantesques épanchements basaltiques du Deccan en Inde ont aussi joué un rôle dans la grande crise biologique à l'interface du Crétacé et du Paléogène ayant inauguré le début de l'ère tertiaire. Mais selon les chercheurs, le lieu de l'impact de l'astéroïde ou de la comète était vraiment l'un des pires possibles et leur étude confirme ce qui était déjà avancé il y a une décennie comme l'avait expliqué Futura dans l'article ci-dessous.

En effet, la catastrophe s'est produite dans une région contenant des évaporites constituées de sulfates de sorte que d'importantes quantités de composés soufrés ont été libérées. Or, ces composés peuvent se comporter comme des aérosols fortement réflecteurs de la lumière dans les couches hautes de l'atmosphère. Conjointement à de grandes quantités de poussières, ces aérosols ont donc dû provoquer un refroidissement de la planète et une période d'obscurité empêchant la photosynthèse des plantes, et provoquant du même coup l'effondrement de la chaîne alimentaire. Ces composés soufrés ont dû également acidifier les océans, ce qui n'a fait qu'empirer les choses, notamment pour les ammonites, alors nombreuses mais qui disparaissent à cette époque.

Un documentaire en images de synthèse sur l'impact du Yucatan à la fin du Crétacé. © Discovery Science

325 gigatonnes de soufre ont refroidi l'atmosphère des dinosaures

Profitant des progrès dans la puissance de calcul, les chercheurs ont donc revu ce scénario en déterminant plus précisément l'ampleur des phénomènes mis en jeu. Pour réduire les incertitudes, ils ont considéré plusieurs angles d'impact possibles du corps céleste au Yucatan (on pense aujourd'hui qu'il était plutôt de l'ordre de 60 ° plutôt que de 90°) ainsi que des variantes de la composition des couches sédimentaires dans lesquelles le corps céleste a pénétré, y créant des ondes de choc, reproduites sur ordinateur.

Les géophysiciens sont finalement parvenus à la conclusion que trois fois plus de soufre a été injecté dans les couches hautes de l'atmosphère que ce qu'indiquaient les premières modélisations, à savoir environ 325 gigatonnes. En revanche, moins de gaz carbonique aurait été libéré, soit environ 425 gigatonnes de CO2. Au final, le refroidissement de la planète aurait duré plus longtemps et les températures auraient parfois reculé de 26 °C par rapport à leurs moyennes saisonnières. Le gaz carbonique n'aurait lui conduit sur le long terme qu'à un réchauffement plus modéré.

Les dinosaures n'avaient vraiment aucune chance de s'en sortir.

Pour en savoir plus

Les dinosaures auraient été tués par le soufre

Article de Laurent Sacco publié le 25/01/2008

De nouvelles données sismiques sur le cratère de Chicxulub compliquent singulièrement l'image que l'on se faisait de ce cataclysme. On réalise, notamment, que l'impact a dû libérer une quantité plus importante de vapeur d'eau et de soufre bien plus importante que ce que l'on pensait. L'océan a dû voir son acidité augmenter.

Depuis le début des années 1990, le cratère de Chicxulub, au Yucatan, est l'objet de différentes études. Il s'agit incontestablement d'un cratère d'origine météoritique s'étant formé il y a 65 millions d'années, au moment où 70 % des espèces vivantes ont disparu. Les plus célèbres victimes sont, bien sûr, les dinosaures mais aussi les reptiles volants et marins, ainsi que les ammonites. Si l'on ne peut attribuer cette extinction uniquement à l'impact d'un fragment de l'astéroïde 298 Baptistina, il n'en reste pas moins que son rôle a dû être très important.

C'est bien ce que confirme une étude publiée dans Nature Geoscience par une équipe internationale de chercheurs parmi lesquels se trouvent  Sean Gulick, membre de l'institut de Géophysique de l'Université du Texas à Austin, et Gareth Collins, chercheur à l' Imperial College à Londres. Ce dernier et ses collègues ont réalisé une simulation de la formation du cratère de Chixculub.

Une intense production d'aérosols soufrés

D'après cette étude, l'astéroïde tueur de dinosaures est tombé dans une zone plus profonde que l'on ne l'imaginait. En conséquence, l'énergie libérée, qui devait être équivalente à 5 milliards de fois l'énergie de la bombe atomique d'Hiroshima, aurait vaporisé au moins 6,5 fois plus d'eau que ne le laissait penser les anciennes estimations. Or, en plus de modifier la température de la Terre, cette vapeur d'eau supplémentaire aurait aussi augmenté la quantité d'aérosols soufrés dans l'atmosphère. Un tel apport brutal a bien sûr influé sur le climat en changeant le bilan radiatif de l'atmosphère et, surtout, a dû provoquer d'abondantes pluies acides.

On sait en effet depuis un certain nombre d'années que l'endroit où est tombé l'astéroïde était en partie recouvert par des sédiments riches en sulfates : des évaporites. La formation probable de pluies chargées d'acide sulfurique n'est donc pas une découverte, mais leur importance plus grande que prévu doit être prise en compte dans les modèles climatiques et écologiques cherchant à décrire ce qui s'est passé alors sur notre planète.

Des ammonites dans les océans du Crétacé. Crédit : Dr. Ken Hooper/Virtual Natural History Museum Ottawa-Carleton Geoscience Centre

Une plus grande quantité de pluies acides est un bon moyen de comprendre certaines énigmes de la crise Crétacé-Tertiaire. En ce qui concerne les animaux marins, comme les ammonites par exemple, beaucoup de paléontologues avaient opposé aux tenants de leur disparition brusque un argument qui avait beaucoup de poids : l'absence d'un pic de fossiles dans les sédiments marins.

Des océans plus acides

L'observation est particulièrement frappante dans le cas des ammonites, très répandues dans les océans de l'époque. Or, avec des pluies chargées de composés soufrés, l'acidité de surface des océans peut avoir changé suffisamment pour rendre très rare la fossilisation des animaux marins à coquilles calcaires. Celles des ammonites se seraient ainsi dissoutes rapidement. Il semble d'ailleurs que les organismes marins pouvant supporter une eau de mer plus acide aient été moins affectés que les autres.

Une autre des informations fournies par les derniers relevés sismiques effectués dans le cratère de Chicxulub est que sa forme asymétrique, que l'on croyait due essentiellement au caractère oblique de la trajectoire de l'astéroïde, doit aussi s'expliquer par la structure géologique de la zone avant l'impact. Cela complique les prévisions concernant les régions où les retombées des éjectas se sont produites. Il devient donc plus difficile d'étudier les conséquences sur la biosphère de ces retombées mais les chercheurs de l'Imperial College essaient de contourner l'obstacle en nourrissant leurs simulations sur ordinateurs avec les nouvelles contraintes concernant l'influence de la structure topographique et géologique de la région de Chixculub sur la formation du cratère.