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Extinction de l’Eocène : la clé de l’épinette

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La glaciation que la Terre a vécue entre l'Eocène et l'Oligocène a fortement affecté l'océan et l'hémisphère sud. Mais, au nord, l'effet a surtout consisté en un renforcement de la saisonnalité. C'est ce que révèle une étude fine de la flore de cette époque, menée par une équipe canadienne.

Courbes de transition des précipitations et de la végétation durant la transition Eocène/Oligocène, tracées sur la base de sédiments recueillis sur le continent nord-américain. Source : The Geological Society of USA

Que s'est-il passé il y a 33,5 millions d'années, au moment de la transition entre l'Eocène et l'Oligocène, quand la température de l'océan a brutalement chuté ? On ne sait pas très bien comment a évolué conjointement le climat de la planète. Etablir un modèle fiable constituerait pourtant un outil appréciable pour déterminer les effets du changement climatique en cours.

Jusqu'ici, on savait que le niveau de dioxyde de carbone (CO2) avait fortement diminué jusqu'à l'Eocène, réduisant de l'effet de serre, qui avait tant favorisé l'expansion des dinosaures. Il s'en est suivi un abaissement de la température, qui a profité aux petits mammifères. D'épaisses couches de glace se formaient en Antarctique et recouvraient une grande partie du continent polaire méridional.

Oui, mais que se passait-il au même moment dans l'hémisphère nord, et comment a débuté la glaciation qui a entraîné une extinction massive ?

C'est par l'étude des plantes fossiles qu'une équipe internationale, conduite par le professeur David Greenwood, du département de biologie de la Brandon University, a commencé à apporter des réponses très détaillées à ces questions.

Le professeur David Greenwood. Source Brandon University

Une chronologie précise grâce aux végétaux terrestres

Mais où chercher ces fossiles ? Ceux découverts dans l'Arctique canadien et au Groenland ne semblent pas avoir connu cette période de changement climatique, ce qui complique leur datation. En revanche, des carottes de sédiments prélevées dans les dépôts marins enfouis au moment où l'Atlantique nord a commencé à se creuser sous l'effet de la dérive des continents et qui reposent à présent entre la Norvège et le Groenland, renferment des spores et des pollens très anciens, soufflés depuis les côtes situées à l'est.

Le professeur David Greenwood indique qu'il est possible, par l'étude de ces microfossiles, d'établir une chronologie précise des changements dans la répartition des plantes terrestres dominantes. « Comme un grand nombre de ces espèces ont des liens de parenté avec des espèces actuelles, nous pouvons supposer que les températures et les environnements dans lesquels elles ont vécu étaient très similaires », avance le chercheur.

L'équipe internationale dont il fait partie a conduit une vaste étude mettant en corrélation les données relatives aux plantes, ainsi que les renseignements chimiques et isotopiques des sédiments extraits, donnant eux-mêmes accès à certaines données sur l'état de l'atmosphère et de l'océan à cette époque. Puis les résultats ont été confrontés à une modélisation informatique du climat durant la même période.

« Nous constatons que les températures estivales au niveau de la terre ferme sont demeurées relativement chaudes pendant la transition de l'Eocène à l'Oligocène, mais que cette période fut marquée par une accentuation de la saisonnalité. Les températures moyennes durant le mois le plus froid ont baissé de cinq degrés Celsius, juste au-dessus du point de congélation », révèle David Greenwood dans un communiqué, qui annonce une parution dans la revue Nature.

Toujours selon l'équipe, la baisse drastique des températures moyennes n'a pas suffi à former la nappe glaciaire continentale de l'est du Groenland. Mais elle a cependant provoqué la destruction des palmiers, ainsi que de beaucoup d'espèces subtropicales comme le cyprès des marais, dont on retrouve de nombreuses traces fossiles plus anciennes. Et celles-ci ont finalement été remplacées par des espèces préférant un climat plus tempéré, comme la pruche ou l'épinette (des conifères), dont on retrouve les pollens en grande quantité dans les carottages de l'Atlantique Nord.

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