L’astéroïde qui a, en partie, mis fin au règne sur Terre des dinosaures a aussi été à l’origine d’un gigantesque tsunami. Les simulations montrent qu’il y a 66 millions d’années, des vagues incroyablement hautes ont déferlé sur la plupart des côtes de notre monde. Des enregistrements géologiques le confirment.

Il y a environ 66 millions d'années, un astéroïdeastéroïde de plusieurs kilomètres de diamètre frappait la TerreTerre. L'impact mettait non seulement fin au règne des dinosaures (en partie), mais exterminait aussi, plus largement, environ trois quarts des espècesespèces - tant animales que végétales - vivant alors sur notre Planète. Et il y a quelques années maintenant, des scientifiques avaient émis l'hypothèse que la collision avait pu provoquer un gigantesque tsunamitsunami. Une hypothèse confirmée plus récemment. Un scénario auquel des chercheurs de l’université du Michigan (États-Unis) apportent aujourd'hui quelques précisions.

Pour la première fois, ils ont simulé l'impact mondial de ce tsunami. Et découvert que celui-ci s'était caractérisé par des vagues hautes d'un kilomètre qui ont parcouru le fond des océans jusqu'à des milliers de kilomètres du site d'impact dans la péninsulepéninsule du Yucatán (Mexique).

Des preuves retrouvées dans les archives géologiques de plus de cent sites dans le monde le confirment. Les chercheurs présentent notamment des observations réalisées sur les côtes orientales des îles nord et sud de la Nouvelle-Zélande. Des îles directement sur la trajectoire de leur nouvelle simulation et dont les sédimentssédiments fortement perturbés et incomplets signent probablement l'ampleur du tsunami qui a déferlé sur la planète entière il y a quelque 66 millions d'années.

Un tsunami d’une violence sans égal

Pour vous faire une idée de la violence de l'événement, sachez que les chercheurs ont calculé que l'énergieénergie initiale du tsunami produit par l'impact de l'astéroïde responsable de l'extinction des dinosauresdinosaures était jusqu'à 30.000 fois supérieure à celle du tsunami de triste mémoire qui a secoué l'océan Indien en décembre 2004, tuant plus de 230.000 personnes.

Les chercheurs situent le point de départ du tsunami à environ deux minutes et demie après l'impact. Lorsqu'un rideaurideau de matériaumatériau éjecté du cratère a formé un murmur d'eau de 4,5 kilomètres de haut. Dix minutes après l'impact, à quelque 220 kilomètres de là, une vague de tsunami d'environ 1,5 kilomètre de haut et en forme d'anneau a commencé à balayer l'océan dans presque toutes les directions. Principalement vers l'est et le nord-est, dans l'océan Atlantique et, à travers la voie maritime d'Amérique centrale, vers le sud-ouest, dans l'océan Pacifique. Le tout avec des courants sous-marinssous-marins dépassant probablement la vitessevitesse de 20 centimètres par seconde. Ailleurs, la vitesse de déplacement du tsunami semble avoir été moindre.

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Selon les chercheurs, 48 heures après l'impact, des vaguesvagues de tsunami spectaculaires avaient déferlé sur la plupart des côtes du monde. En cause, le phénomène de « wave shoaling » qui veut que des vagues de surface - d'une hauteur de 10 à 100 mètres dans ce cas - changent soudainement de hauteur lorsqu'elles abordent des eaux moins profondes. Résultat, des vagues allant ici jusqu'à 1,5 kilomètre de haut. Sans commune mesure avec n'importe lequel des tsunamis documentés dans l'histoire.

Pour compléter leur description de l'événement, les chercheurs comptent désormais travailler à modéliser l'étendue réelle des inondationsinondations qui se sont alors produites sur l'ensemble des régions côtières du monde.

 

 

 


L'astéroïde qui a tué les dinosaures a créé un tsunami si puissant qu'il a laissé des « rides géantes » au fond de l'océan

L'impact de l'astéroïde aurait entraîné un tsunami géant avec une vague de plus de 1.500 mètres de haut. Des vagues tellement puissantes qu'elles auraient raclé le fond de l'océan, laissant des traces indélébiles que des chercheurs viennent de mettre au jour.

Article de Céline DeluzarcheCéline Deluzarche paru le 19/07/2021

Illustration d'un astéroïde. © Vadimsadovski, Adobe Stock
Illustration d'un astéroïde. © Vadimsadovski, Adobe Stock

En 2018, des scientifiques avaient suggéré que l’impact de l’astéroïde ayant tué les dinosaures il y a 66 millions d'années avait entraîné un gigantesque tsunami avec une vague de plus de 1.500 mètres de haut (voir notre précédent article, ci-dessous). Ils s'étaient alors appuyés sur une modélisationmodélisation informatique. Une nouvelle étude vient aujourd'hui apporter la première preuve physiquephysique de ce tsunami cataclysmique : d'énormes « rides » au fond de l'océan à l'endroit où s'est formé le tsunami.

Illustration de la dévastation sur Terre causée par l'impact de l'astéroïde. © serpeblu, Adobe Stock
Illustration de la dévastation sur Terre causée par l'impact de l'astéroïde. © serpeblu, Adobe Stock

Les rides les plus profondes jamais enregistrées sur Terre

Ces lignes ondulées, enterrées dans les sédiments de ce qui est aujourd'hui le centre de la Louisiane, ont été enregistrées par des sondages sismiques d'une compagnie pétrolière opérant dans la région. En examinant les images, les chercheurs de l'université de Louisiane à Lafayette ont découvert des « rides » espacées d'un kilomètre et mesurant en moyenne plus de 16 mètres de haut, soit « les plus rides les plus profondes jamais enregistrées sur Terre ». Selon Gary Kinsland, principal auteur de l'étude parue dans Earth & Planetary Science Letters, l'orientation des ondulations est parfaitement compatible avec l'impact. Le tsunami aurait été tellement puissant qu'il aurait « raclé » le fond marin sur des centaines de kilomètres, laissant une cicatricecicatrice indélébile, recouverte ensuite de débris liés au crash. Après la vague géante initiale, le tsunami se serait poursuivi pendant des jours, avec des vagues frappant la côte en va-et-vient et accentuant les rides.

Ces ondulations sous-marines seraient la trace des vagues géantes formées par l’impact de l’astéroïde. © Gary Kinsland et a.l, <em>Earth and Planetary Science Letters</em>, 2021
Ces ondulations sous-marines seraient la trace des vagues géantes formées par l’impact de l’astéroïde. © Gary Kinsland et a.l, Earth and Planetary Science Letters, 2021

Cette nouvelle étude vient s'ajouter au puzzle reconstituant peu à peu ce terrible événement. En 2019, des chercheurs avaient signalé la présence d’un site fossile dans le Dakota du nord à 3.000 kilomètres de Chicxulub qui selon eux recèle les débris projetés à l'intérieur des terres par le tsunami quelques heures après l'impact. Une autre équipe a affirmé en 2020 avoir identifié des poussières de l'astéroïde dans le cratère d'impact.

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Extinction des dinosaures : c'est le pire des scénarios qui s'est produit !

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer publié le 27/05/2020

Pas de chance pour les dinosaures. Des simulations montrent aujourd'hui que l'astéroïde qui a causé leur disparition a frappé la Terre avec le pire des angles. Un angle de l'ordre de 60° avec l'horizon, responsable de l'émissionémission vers l'atmosphèreatmosphère d'un maximum de gazgaz modifiant brutalement le climatclimat de notre Planète. Et causant une extinction de masseextinction de masse.

La chute d’un astéroïde sur la Terre il y a environ 65 millions d'années a libéré une quantité colossale de gaz et de poussières dans l'atmosphère, modifiant brutalement le climat de notre Planète et déclenchant une chaîne d'événements qui ont notamment conduit à l'extinction des dinosaures. « Le scénario a probablement été aggravé par le fait que cet astéroïde a frappé la Terre sous l'un des angles les plus meurtriers que l'on puisse imaginer », raconte Gareth Collins, chercheur à l'Imperial College London (Royaume-Uni), dans le communiqué.

Jusqu'alors, les simulations informatiques proposées n'avaient porté que sur les premiers stades de l'impact. De la formation du cratère transitoire à l'expulsion des roches, de l'eau et des sédiments vers l'atmosphère. Pour la première fois, une équipe internationale de chercheurs a simulé en 3D l'ensemble de l'événement : de l'impact initial de l'astéroïde à la formation du cratère connu sous le nom de cratère de Chicxulubcratère de Chicxulub (Mexique) après effondrementeffondrement du cratère transitoire.

Partant d'un astéroïde de 17 km de diamètre, d'une densité de quelque 2.600 kg/m3 et d'une vitesse de 12 km/s, les modèles développés montrent que cet astéroïde a frappé la Terre sous un angle de l'ordre de 60° avec l'horizon, par le nord-est. Le scénario reproduit presque parfaitement les observations de terrain. Notamment les analyses des formes et des structures souterraines du cratère. Ainsi que des résultats récents d'un forage dudit cratère qui a mis à jour des preuves des forces extrêmes générées par l'impact.

 

L’alignement dans une direction sud-ouest/nord-est du centre du cratère, du centre de l'anneau de crête (<em>peak ring centre</em>) - un anneau de montagnes fait de roches fortement fracturées à l'intérieur du bord du cratère - et du centre des roches du manteau surélevées profondes de 30 kilomètres (<em>mantle uplift centre</em>) constitue un élément de preuve majeur soutenant les résultats de la simulation d'une trajectoire d'astéroïde à 60°. © <em>Imperial College London</em>
L’alignement dans une direction sud-ouest/nord-est du centre du cratère, du centre de l'anneau de crête (peak ring centre) - un anneau de montagnes fait de roches fortement fracturées à l'intérieur du bord du cratère - et du centre des roches du manteau surélevées profondes de 30 kilomètres (mantle uplift centre) constitue un élément de preuve majeur soutenant les résultats de la simulation d'une trajectoire d'astéroïde à 60°. © Imperial College London

Sur Terre et ailleurs

« Elles sont enterrées sous près d'un kilomètre de roches sédimentairesroches sédimentaires, mais les données géophysique révèlent tant de choses sur la structure du cratère. Suffisamment pour décrire la direction et l'angle de l'impact », remarque Auriol Rae, chercheur à l'université de Fribourg (Suisse), toujours dans le communiqué de l'Imperial College London.

Le scénario d'un astéroïde tombant avec un angle de 60° a non seulement reproduit les données géophysiques recueillies par les chercheurs, mais c'est aussi montré particulièrement impactant. Il a notamment provoqué la libération de plus de gaz que n'importe quel autre scénario. Et c'est cette libération de gaz - du dioxyde de carbone, du soufresoufre et de la vapeur d'eau - qui a provoqué l'hiverhiver nucléaire contribuant à l'extinction de masse qu'a alors connu la Terre.

Mieux comprendre la formation des grands cratères

Les chercheurs comptent désormais s'appuyer sur ces travaux pour en apprendre encore plus sur l'astéroïde responsable de la disparition des dinosaures. Mais aussi pour mieux comprendre comment les grands cratères se forment sur d'autres planètes.

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

Chicxulub :  l'impact du tueur de dinosaures aurait créé un tsunami géant

Des simulations numériquesnumériques montrent pour la première fois l'effet global dans les océans de la chute d'un corps céleste d'une dizaine de kilomètre de diamètre, il y a 66 millions d'années. L'impact qui a tué les dinosaures aurait produit à Chicxulub un vague de 1.500 m de haut.

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco paru le 21/12/2018

La fameuse couche d'argileargile de la limite K-T (de l'allemand Kreide-Tertiär) intrigue par la présence anormale de grandes quantités d'iridiumiridium. Cela s'expliquerait par les effets de l'impact d'un petit corps céleste, et sa simulation a commencé, au moins dès les années 1980, comme le prouve un épisode de la célèbre émission de la NHK : La planète Miracle. Les progrès des ordinateursordinateurs aidant et, surtout depuis la découverte du lieu de la chute de ce petit corps dans le Yucatan, les effets de cette chute se précisent de plus en plus. Même si bien des énigmes demeurent, quant à ceux qui se sont produits dans la biosphère. Il n'est pas aisé de comprendre, par exemple, pourquoi des dinosaures de toutes tailles ont disparu mais pas les crocodilescrocodiles ou d'autres reptilesreptiles.

Le lieu de l'impact géant qui s'est produit il y a 66 millions d'années a été retrouvé. Cet impact est à l'origine de ce que l'on appelle aujourd'hui l'astroblèmeastroblème ou plus, prosaïquement, le cratère de Chicxulub. Il a fait l'objet d'une campagne de forage et les carottes ramenées en surface ont accrédité certaines des simulations qui expliquaient la formation de ce cratère complexe avec plusieurs anneaux rocheux emboîtés comme Futura l'avait exposé récemment. On a donc de bonnes raisons de prendre au sérieux les résultats d'autres simulations présentés par la paléocéanographe états-unienne Molly Range et ses collègues lors de la réunion fêtant le centenaire de l'Union américaine de géophysique (AGU) et qui s'est tenue du 10 au 14 décembre 2018, à Washington aux États-Unis.


Un extrait de la simulation montrant l'effet de l'impact de Chicxulub. Les matériaux de la croûte sont représentés en marron, les sédiments en jaune et l'océan en bleu.© Brandon Johnson

Un tsunami avec une vague de 1.500 m de haut à Chicxulub

Selon la chercheuse, il s'agit de la première simulation de l'impact de Chicxulub sur les océans à l'échelle de toute la planète, en l'occurrence un tsunami géant. Elle tient compte dans les grandes lignes de ce que l'on sait de la forme et de la répartition des continents, il y a 66 millions d'années, mais pas suffisamment pour pouvoir calculer le comportement des vagues du tsunami aux abords de ces continents. En effet, la vitesse des vagues d'un tsunami est proportionnelle à la racine carrée de la profondeur de l'eau et comme la rapidité diminue en se rapprochant du rivage, les vagues ralentissent et s'empilent de sorte que leurs amplitudes et leurs énergies augmentent.

Toujours est-il que les simulations effectuées permettent déjà d'obtenir des résultats impressionnants. Juste au point d'impact, la hauteur de la muraille d'eau générée devait être de l'ordre de 1.500 mètres et du fait de l'inexistence de l'IsthmeIsthme de Panama, qui ne se formera que quelques dizaines de millions d'années plus tard, le tsunami s'est produit aussi bien dans l'Océan Pacifique que dans l'Océan Atlantique, dans le golfe du Mexique. La hauteur des vagues devait généralement y atteindre environ 14 mètres.

Pour arriver à ce résultat, il a fallu combiner deux simulations. La première sur le lieu d'impact et la seconde, avec comme conditions aux limites les données de la première, pour avoir les effets et la propagation des vagues à l'échelle globale. On peut en déduire que des sédiments au fond des mers ont été déplacés à des distances plus grandes que ce que l'on imaginait et les effets du tsunami étaient, là aussi, sensibles plus loin sur la surface de la Terre. Les sédimentologues et autres géologuesgéologues devraient en trouver des traces.


La simulation du tsunami de l'impact de Chicxulub. © Molly Range

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

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.

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 comètecomète 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 aérosolsaérosols fortement réflecteurs de la lumièrelumière 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 photosynthèsephotosynthèse des plantes, et provoquant du même coup l'effondrement de la chaîne alimentairechaîne alimentaire. Ces composés soufrés ont dû également acidifier les océans, ce qui n'a fait qu'empirer les choses, notamment pour les ammonitesammonites, 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.


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 acidesacides.

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 sulfuriqueacide sulfurique n'est donc pas une découverte, mais leur importance plus grande que prévu doit être prise en compte dans les modèles climatiquesmodèles 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/<em>Virtual Natural History Museum Ottawa-Carleton Geoscience Centre</em>
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 paléontologuespaléontologues 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 fossilisationfossilisation des animaux marins à coquillescoquilles 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 asymétriqueasymétrique, 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.