Une vue d'artiste de la mort des dinosaures. © lassedesign, Adobe Stock
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L'astéroïde qui a tué les dinosaures est tombé pendant le printemps

ActualitéClassé sous :dinosaure , cratère de Chicxulub , disparition des dinosaures

De nouvelles études basées sur les isotopes du carbone et les sources de rayons X disponibles à l'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) à Grenoble et portant sur des fossiles retrouvés sur le fameux site de Tanis au Dakota (USA) confirment une étonnante conclusion avancée en 2021. Si l'on ne peut déterminer une année précise pour la cause principale de la disparition des dinosaures, à savoir la chute d'un petit corps céleste sur le Yucatan, il semble maintenant que ce soit bel et bien arrivé pendant le printemps de l'hémisphère Nord sur notre Planète bleue.

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[EN VIDÉO] 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. 

Il n'y aucun doute qu'il y a environ 66 millions d'années un petit corps céleste d'environ 10 km de diamètre s'est écrasé sur Terre dans la région qui est aujourd'hui la péninsule du Yucatán au Mexique. L’astroblème de Chicxulub qui en a résulté, et qui a été révélé par des études gravimétriques et l'analyse de carottes de forages destinés initialement à trouver des gisements de pétrole, témoigne de l'importance de la catastrophe qui en a résulté. Un méga tsunami, bien sûr, mais aussi des éjectas de matière brûlante qui vont mettre le feu à une bonne partie des forêts de la Planète et un volume considérable de poussières et d'aérosols qui vont monter dans la haute atmosphère, se répandre sur le globe et modifier le climat en provoquant un refroidissement global.

Les dinosaures non aviens n'ont pas survécu à cette catastrophe et une bonne partie de la biosphère non plus, déjà sans doute éprouvée par les éruptions géantes à l'origine de la formation des plateaux basaltiques (les trapps) du Deccan, à l'ouest de l'Inde.

Une vue d'artiste de la crise KT, la grande extinction provoquée par la chute d'un astéroïde sur Terre il y a 66 millions d'années. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Mark A. Garlick

Tanis, un instantané de la mort des dinosaures

Mais, aujourd'hui, des scientifiques héritiers de ceux qui ont réussi à percer au moins partiellement le mystère de la disparition des dinosaures (il y a toujours des questions de paléo-écologie sans réponses car nous ne comprenons pas encore vraiment pourquoi certaines espèces ont disparu à ce moment-là et d'autres non) ont fait une nouvelle avancée à ce sujet et elle est spectaculaire. Ils confirment une théorie déjà proposée l'année dernière et dont Futura avait parlé dans le précédent article ci-dessous. La chute du corps céleste, très probablement un astéroïde rocheux, qui a creusé le cratère dont les vestiges occupent la région de Chicxulub se serait produite pendant le printemps dans l'hémisphère Nord.

C'est en effet la conclusion exposée dans un article publié dans le célèbre journal Nature. Elle provient de chercheurs de l'Université d'Uppsala en Suède, de la Vrije Universiteit (VU) à Amsterdam, de la Vrije Universiteit à Bruxelles (VUB) et de l'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) en France, après l'examen de coupes minces, des scans à rayons X à haute résolution et des enregistrements d'isotopes de carbone des arêtes de poissons morts moins de 60 minutes après l'impact de l'astéroïde.

Le site de Tanis dans le Dakota du Nord (États-Unis) préserve un écosystème fossilisé de cette crise biologique qui comprend des polyodons et des esturgeons, victimes directes des masses d'eau emportant des sédiments qui ont remonté un cours d'eau en les enterrant vivants en réponse aux ondes sismiques qui ont provoqué des ondes stationnaires dans les cours d'eau et lac continentaux. Bien moins d'une heure après, le site a également été couvert par une pluie de tectites, ces gouttes de verre volcanique issues de la fusion de roches au point d'impact de Chicxulub.

La mémoire des saisons des isotopes de carbone

Un communiqué de l'ESRF donne la parole à plusieurs des scientifiques qui ont confirmé la survenue au printemps de la catastrophe comme Melanie During de l'Université d'Uppsala et de la VU Amsterdam, auteure principale de la publication et qui donne des explications dans la vidéo à consulter ci-dessous.

L'un des principes de la méthode employée pour déterminer cette saison a été d'étudier finement avec les rayons X de l'ESRF des sortes d'anneaux de croissance saisonniers des arrêtes des poissons découverts fossilisés et conservés dans un excellent état sur le site de Tanis. La résolution que pouvaient permettre d'atteindre les rayons X a également permis d'analyser la distribution, les formes et les tailles des cellules osseuses. Sur les poissons modernes, toutes ces caractéristiques permettent de déterminer la saison de l'année sur un poisson tout juste mort car sa croissance n'est pas la même selon les conditions des saisons.

Les déterminations atteintes de cette manière sont confirmées par l'étude des abondances dans les anneaux de croissance des isotopes de carbone 12 et 13. En effet, une augmentation temporaire du zooplancton ingéré enrichit le squelette des poissons avec l'isotope de carbone 13C plus lourd par rapport à l'isotope de carbone 12C plus léger. Il se produit des oscillations dans le rapport d'abondance qui permettent de savoir si l'on est au printemps, c'est-à-dire au moment où les quantités de zooplancton commencent à croître au sortir de l'hiver. Le record de croissance du rapport n'ayant pas été encore atteint à la mort des poissons, on devait donc être au printemps.

Cela a une conséquence intéressante car cela signifie que l'hiver approchait dans l'hémisphère Sud et que des organismes devaient se préparer à affronter un temps plus rigoureux, ce qui peut donner des clés pour comprendre pourquoi la plupart des dinosaures sont morts alors que les oiseaux et les premiers mammifères ont réussi à échapper à l'extinction, explique dans le communiqué de l'ESRF Melanie During.

Les explications de Melanie During. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Genuine Rockstars

Pour en savoir plus

Incroyable : les scientifiques ont réussi à savoir à quelle saison sont morts les dinosaures !

Article de Laurent Sacco publié le 18/12/2021

Nul doute que la cause principale de la disparition des dinosaures soit due à la chute d'un petit corps céleste sur le Yucatan. La date précise est destinée à rester floue, on sait seulement que cela s'est produit il y a environ 66 millions d'années. On pourrait penser qu'il en serait de même pour déterminer la saison de l'événement. Remarquablement, il semble que ce ne soit pas le cas !

Comme l'explique avec beaucoup d'informations la vidéo ci-dessous, cela fait presque 40 ans que Walter Alvarez, alors un jeune géologue fraîchement émoulu de l'université de Berkeley, a amorcé une révolution dans les sciences de la Terre en découvrant tout d'abord une étrange strate argileuse sombre marquant la disparition subite du plancton marin, précisément à la fin du Crétacé et au début de l'ère tertiaire. Or, c'est à cette époque que disparaissent non seulement les grands reptiles marins, les ammonites et les bélemnites, mais surtout les dinosaures.

Se joignant à son père, le prix Nobel de physique, Luis Alvarez, et surtout aux chimistes Frank Asaro et Helen Michel, tous de l’université de Berkeley, il entreprit de faire parler la couche en la datant et en l'analysant précisément. Les chercheurs découvrirent que cette strate contenait une quantité anormalement élevée d'un élément rare à la surface de la Terre, l'iridium. Ce métal est en revanche assez abondant dans les comètes et les astéroïdes ; c'est pourquoi Walter Alvarez en arriva à proposer que la crise biologique survenue il y a 66 millions d'années, la fameuse crise du Crétacé-Tertiaire (ou K-T, de l'allemand Kreide-Tertiär), était due à la chute d'un petit corps céleste sur Terre. Le climat et l'insolation en auraient été changés, faisant s'écrouler la chaîne alimentaire.

Cette thèse a été depuis vérifiée dans les grandes lignes, même si l'on pense aussi que les volcans à l'origine des plateaux basaltiques (les trapps) du Deccan, à l'ouest de l'Inde, ont aussi joué leur rôle. Ce qui est certain, c'est que l'on a trouvé un grand cratère d'impact précisément corrélé au dépôt de la couche d'argile noire. Il s'agit bien sûr de l'astroblème de Chicxulub.

Il y a tout presque 40 ans, les scientifiques découvraient une couche d’iridium répandue sur notre Planète, preuve d’un impact cosmique à la surface de la Terre. Retour sur une enquête incroyable qui a mis en évidence les preuves d’une extinction massive il y a 66 millions d’années. Enseignant-chercheur au laboratoire Géosciences Paris-Sud de l’Université Paris-Saclay, Sylvain Bouley déchiffre les surfaces planétaires afin de reconstituer l’histoire de notre Système solaire. © Festival d'Astronomie de Fleurance

Un instantané de la fin du Crétacé

Aujourd'hui, des chercheurs de la Florida Atlantic University (FAU) aux USA, à la tête d'une équipe internationale de spécialistes en géosciences, sont arrivés à réaliser un extraordinaire tour de force : déterminer la saison de la mort des dinosaures dans l'hémisphère Nord. La méthode employée est exposée dans un article en accès libre de Scientific Reports. Un communiqué de la FAU donne quelques explications fournies notamment par Robert DePalma, auteur principal de l'article.

Le paléontologue et géologue y rappelle que « la période de l'année joue un rôle important dans de nombreuses fonctions biologiques telles que la reproduction, les stratégies d'alimentation, les interactions hôte-parasite, la dormance saisonnière et les schémas de reproduction. Par conséquent, il n'est pas surprenant que la période de l'année pendant laquelle survint un aléa à l'échelle mondiale puisse jouer un rôle important dans la gravité de son impact sur la vie. Le calendrier saisonnier de l'impact de Chicxulub a donc été une question dont la réponse est critique pour l'histoire de l'extinction du Crétacé final. Jusqu'à présent, la réponse à cette question est restée floue ».

Robert DePalma a donc étudié avec ses collègues le site de Tanis dans l'actuel Dakota du Nord. Il y a 66 millions d'années, Tanis était en bordure d'un bassin orienté du sud au nord dans lequel l'eau d'une transgression marine s'était engouffrée, créant la fameuse mer de Niobraran, aussi connue sous le nom de voie maritime intérieure de l'Ouest (Western Interior Seaway). Il est représentatif de la formation de Hell Creek qui est formée de divers sédiments (des grès peu indurés, argileux et des mudstones) déposés dans un milieu d'eaux douce ou saumâtre associées à des cours d'eau et des deltas.

Robert DePalma sur le site de Tanis. © KU News Service

Des horloges saisonnières figées

Ce que Robert DePalma et ses collègues ont déjà montré, il y a quelques années, c'est que l'on trouve sur ce site une strate sédimentaire d'un mètre et demi d'épaisseur déposée dans le lit d'une rivière. Cette couche contient de nombreux poissons d'eau douce empilés les uns sur les autres mais mélangés avec des ammonites et des micro-organismes marins appelés dinoflagellés avec des quantités impressionnantes de tectites, ces gouttelettes de roches fondues de la croûte terrestre. Or on sait que les tectites sont produites par l'impact d'un corps céleste de grande taille. Enfin, les datations de la couche argileuse contenant de l'iridium surmontant celle où se trouve ce véritable cimetière coïncident précisément avec la datation de l'impact de Chicxulub.

Clairement, il s'agit de l'instantané de la mort de ces organismes vivants, au moment où le tsunami causé par l'impact de l'astéroïde a remonté la mer intérieure de Niobraran jusqu'à rehausser également la rivière, ce qui explique ce curieux mélange de poissons d'eau douce avec des organismes marins.

L'étude des populations de poissons fossiles très bien conservés s'est révélée très intéressante. En effet, un peu comme des cernes d'arbres, des structures de croissance dans les os de certains poissons sont sensibles à la saison de l'année. En se basant sur les caractéristiques de poissons modernes, on sait également pendant quelle saison ils naissent et à quel rythme se fait leur croissance, et donc quelle est la taille atteinte pendant une saison donnée.

Dans les deux cas, la mort brutale des poissons fige en quelque sorte des horloges qui permettent donc de déterminer la saison de leur décès. Il apparait aujourd'hui, avec deux méthodes de datation presque indépendantes, et surtout concordantes, que l'impact de Chicxulub est arrivé au moment où l'hémisphère Nord allait passer du printemps à l'été.

Robert DePalma (à gauche) et Anton Oleinik, Ph.D. sur le site du Dakota du Nord. © Florida Atlantic University
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