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Non, il ne faisait pas toujours chaud au temps des dinosaures

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En déterminant les températures qui régnaient il y a environ 100 millions d'années dans ce qui est aujourd'hui le nord-est de la Chine, des paléontologues ont rapporté ce résultat qui peut surprendre : le climat était bien moins chaud qu'on ne le pensait. C'est sans doute pourquoi, disent-ils, on retrouve là de si nombreux dinosaures à plumes...

Un Vélociraptor (à gauche, attaquant un Protoceratops), avec son plumage, dans une représentation sans doute plus conforme à la réalité que celle de Jurassic Park. © Todd Marshall
  • Les dinosaures en image dans notre galerie photo  

Au temps des dinosaures, il faisait chaud. La teneur de l'atmosphère en dioxyde de carbone était élevée et ces gros reptiles au sang froid s'ébattaient dans un climat tropical. Voilà ce qu'on a longtemps pensé... « Mais les dinosaures ont vécu 170 millions d'années... » fait remarquer Romain Amiot, paléontologue du CNRS, à l'Université Claude Bernard Lyon 1. Moralité : les dinosaures ont donc peut-être traversé bien des climats différents. Lui et ses collègues de l'Institut de physique du globe de Paris et de l'Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology de Pékin viennent de publier les résultats d'une minutieuse étude de restes fossiles de Vertébrés en tout genre récoltés dans le nord-est de la Chine. Et elle donne une image bien différente de celle d'un long paradis tropical.

Bien connue, la faune de Jehol (du nom de la région) a donné depuis plusieurs années un nombre étonnamment élevé de restes de dinosaures incluant des empreintes de plumes (comme le célébrissime Vélociraptor), de protoplumes ou de structures filamenteuses de formes évocatrices. Alors que ces animaux ne pouvaient pas voler, à quoi servaient ces ornements ? Et pourquoi en trouve-t-on dans la faune de Jehol et quasiment pas ailleurs ? Parce que les conditions de fossilisation sont à cet endroit particulièrement favorables ou bien parce que les climats de l'époque étaient particuliers ?

Mandibule du dinosaure psittacosaure Hongshanosaurus, dont les dents ont été échantillonnées, provenant de la faune de Jehol du Crétacé inférieur de la province du Liaoning (Chine). © Romain Amiot

Un climat tempéré et des hivers rigoureux

Pour répondre à ces questions, l'équipe s'est attelée à déterminer les températures qui régnaient dans cette région au Crétacé inférieur, entre -125 et -110 millions d'années. Ils ont pour cela mesuré le rapport isotopique de l'oxygène 18 (lourd) sur l'oxygène 16 (normal) dans les os de différents Vertébrés recueillis sur place pour l'occasion ou échantillonnés dans des collections. « Quand l'eau de pluie se forme par condensation des nuages, la température détermine précisément son rapport isotopique, nous explique Romain Amiot. Comme l'eau de pluie constitue la principale source d'oxygène pour les animaux sauvages et que l'information climatique ainsi enregistrée par l'eau est transmise aux restes minéralisés qui font fossiliser, il est possible de retrouver cet enregistrement en mesurant le rapport isotopique de l'oxygène du fossile. »

Conclusion : le rapport 18O/16O des os fossilisés permet de retrouver la température ambiante à l'époque où l'animal vivait. Si l'on n'oublie pas de tenir compte des possibles variations saisonnières de température, on obtient une bonne estimation des températures moyennes annuelles (« nous avons multiplié l'échantillonnage pour lisser ces fluctuations »).

L'étude, qui vient d'être publiée dans les Pnas, a comparé les résultats de cette région du Jehol avec d'autres gisements, de Chine, du Japon et de Thaïlande. En tout, le travail porte sur des régions qui, à l'époque, s'étalaient en latitude de 8° à 42° nord. Les résultats obtenus montrent une température basse, de 10° C (+/- 4°), c'est-à-dire semblable voire plus froide que celles d'aujourd'hui à latitude égale. « Le climat devait être celui d'une région tempérée d'aujourd'hui, avec des hivers froids » concluent les auteurs.

La vie devait donc être plus difficile en hiver pour les animaux à sang froid. Parmi les restes de Vertébrés étudiés figurent des tortues et des serpents, notoirement ectothermes et poïkilothermes (à « sang froid »). Selon les auteurs, ils devaient hiberner à la mauvaise saison, laissant le champ libre aux animaux homéothermes protégés par des poils ou des plumes, comme les Mammifères, les dinosaures mais aussi les oiseaux, qui faisaient déjà partie du décor. « Il faut repenser la manière dont on se représente les écosystèmes de ces époques... » conclut Romain Amiot.

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