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Y a-t-il eu deux extinctions de masse à l'époque des dinosaures ?

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Juste avant la crise biologique du Crétacé-Tertiaire, qui a mis à mal les dinosaures voici 65,5 millions d'années, deux puissants réchauffements climatiques auraient causé un premier épisode d'extinction dans la faune marine, au moins aux hautes latitudes. La faute à des épisodes volcaniques intenses, explique une équipe qui a creusé les sédiments en Antarctique.

Cette ammonite a été extraite en 2009 du sol de l’île James Ross (Antarctique). Un mini-carottage a été réalisé en son centre (au niveau du trou). Une datation par magnétostratigrahie a ensuite été pratiquée sur l'échantillon. Cette technique repose sur l’analyse des variations du champ magnétique terrestre qui sont survenues du vivant de l’animal. © Thomas Tobin, U. of Washington

L'histoire de notre planète a été marquée par cinq extinctions de masse. La dernière d'entre elles, la crise du Crétacé-Tertiaire (ou C-T) survenue voici 65,5 millions d'années, est certainement la plus célèbre car elle a vu disparaître les dinosaures. Deux hypothèses ont été avancées pour en expliquer la cause : la chute d’un astéroïde géant (10 km de diamètre) sur la péninsule du Yucatan au Mexique et un long et violent épisode d'éruptions volcaniques majeures qui donneront naissance aux Trapps du Deccan. Les débats ne sont pas clos.

Une nouvelle étude publiée par Thomas Tobin de l'University of Washington dans Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology conforterait une troisième hypothèse. Et s'il n'y avait pas eu une, mais deux crises biologiques relativement proches ? Ce fait nouveau aurait été souligné par l'analyse de fossiles récoltés en Antarctique.

Thomas Tobin extrait le fossile d'une ammonite géante sur l'île James Ross (Antarctique). Ces céphalopodes ont disparu peu de temps avant la crise biologique du Crétacé-Tertiaire. © Eric Steig, U. of Washington

Deux extinctions de masse proches

Thomas Tobin voulait étudier les paléotempératures de la Terre aux environs de la crise C-T. Des sédiments, de la roche et des fossiles ont donc été prélevés dans la formation géologique de López de Bertodano sur l'île Seymour, au large de la péninsule Antarctique. Ce site est précieux car il abrite de très épaisses couches de sédiments remontant au Crétacé. Cette caractéristique permet une datation précise des événements climatiques marquants de notre passé, notamment grâce à la magnétostratigraphie et à diverses techniques d'analyses isotopiques de carbonates provenant de coquilles fossilisées.

L'étude a mis en évidence non pas un refroidissement mais un réchauffement... et même deux ! De plus, ces deux événements climatiques coïncident avec deux des trois épisodes du volcanisme des Trapps du Deccan, et c'est lors du second réchauffement qu'est survenue une disparition massive des espèces animales qui peuplaient les fonds océaniques, principalement des mollusques. Nous sommes pourtant alors entre 300.000 et 200.000 ans avant la chute de l'astéroïde qui causera la perte des dinosaures. Il y aurait donc bien eu deux extinctions de masse rapprochées, du moins aux hautes latitudes.

Un réchauffement climatique en cause

Comment expliquer les réchauffements ? Lors des éruptions volcaniques du Deccan, dont la seconde a tout de même duré 100.000 ans, d'importantes quantités d'aérosols ont été projetées dans l'atmosphère. Ce phénomène contribue d'abord à refroidir le climat. Mais ces fines particules ne restent en suspension qu'une dizaine d'années, beaucoup moins longtemps que le CO2 et les autres gaz à effet de serre également libérés par les volcans. Ces émanations auraient donc provoqué, sur une période bien plus longue, un fort réchauffement climatique. Et la vie marine benthique n'aurait pas supporté le changement de climat.

Il n'y a à ce jour pas de preuve liant la première extinction à la seconde, mais il est fort probable que les conséquences de ces épisodes aient pu s'additionner. Selon Thomas Tobin, des espèces pourraient en effet avoir été fragilisées lors du réchauffement lié au volcanisme puis ne pas avoir supporté les changements environnementaux causés par la chute de l'astéroïde. 

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