Un squelette de T-Rex visible au Field Museum of Natural History, à Chicago, aux États-Unis. © Terence Faircloth, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

Planète

Le réchauffement climatique actuel ressemble à celui ayant accompagné la mort des dinosaures

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L'impact du Yucatán, responsable du coup de grâce donné aux dinosaures, aurait provoqué un réchauffement climatique similaire à celui actuellement en cours. Les sédiments laissent également penser qu'il a entraîné la prolifération de zones mortes sans oxygène dans les océans, un phénomène que l'on voit aussi actuellement.

L'étude des archives de la Terre aide paradoxalement à comprendre son futur, compréhension dont l'importance est grandissante du fait du réchauffement climatique imprudemment engagé par l'Humanité. Ainsi, on cherche dans la mémoire récente des glaces portant sur presque un million d'années, l'unité de temps en géologie, mais aussi dans les « pages des livres » des couches sédimentaires provenant de durées plus grandes qui se comptent en dizaines de millions d'années.

Les raisons pour cela sont multiples. Bien sûr toute compréhension des paléoclimats, alors que la répartition des océans et des continents et même la composition de l'atmosphère étaient différentes, équivaut à faire des expériences pour valider nos modèles climatiques, montrant qu'ils fonctionnent aussi dans des régimes que l'on ne peut évidemment pas réaliser à volonté en changeant le climat de la Terre, juste en tournant quelques boutons. Mais surtout, certaines périodes de l'histoire du climat et de la biosphère de notre Planète bleue ont des similitudes avec le réchauffement climatique actuel. C'est le cas avec celle concomitante de la disparition des dinosaures.

Pour le comprendre, rappelons quelques éléments concernant cette grande crise biologique. Il semble probable qu'elle ait commencé « doucement » avec les grandes éruptions volcaniques ayant conduit aux fameuses trapps du Deccan. Ces éruptions auraient notamment injecté massivement du gaz carbonique dans l'atmosphère, conduisant à un réchauffement climatique fragilisant la biosphère. On pense qu'un second réchauffement climatique s'est produit, il y a 66 millions d'années, en conséquence de la chute d'un petit corps céleste d'une dizaine de kilomètres de diamètre sur la plateforme de sédiments carbonatés. Les restes occupent encore la région où se trouve l'astroblème de Chicxulub, à cheval sur le Yucatán et le Golfe du Mexique.

D'ici à 2100, tous les continents seront impactés par le réchauffement climatique. Suivez en animation les principales conséquences région par région, avec un focus sur deux phénomènes : El Niño et le Gulf Stream. © CEA Recherche

L'énergie dégagée par l'impact aurait libéré des quantités massives de gaz carbonique. Mais avant cela, c'est plutôt l'équivalent d'un hiver nucléaire qui aurait frappé la Planète, entrainant les dinosaures dans la mort. Les produits de l'impact ainsi que des aérosols soufrés auraient fait chuter les températures d'environ 25 °C, en bloquant et réfléchissant les rayons du Soleil. La Terre aurait mis deux ans environ à s'en remettre pour basculer ensuite, en quelques centaines d'années, vers une augmentation de la température globale de quelques degrés du fait de l'injection du CO2 dans l'atmosphère. Les océans auraient également été victimes d'une acidification à cause du gaz carbonique.

Une prolifération de zones mortes dans les océans après la crise KT

Ce second réchauffement climatique a donc été rapide, se mettant en place au cours de quelques centaines à quelques milliers d'années (ses conséquences auraient duré 100.000 ans). Une vitesse comparable avec ce qu'a provoqué l'Homme en débutant la révolution industrielle avec le charbon il y a presque 200 ans. Les chercheurs estiment d'ailleurs que l'impact du Yucatán a libéré puis injecté environ 1.400 gigatonnes de CO2 alors que notre civilisation a fait de même à la hauteur de 32,5 gigatonnes pour la seule année 2017. Clairement, les deux phénomènes sont comparables et devraient donc avoir des conséquences similaires, à ceci près qu'Homo sapiens est censé être plus sage et plus intelligent que les dinosaures.

C'est donc une mauvaise nouvelle qui vient de tomber avec un article publié dans le journal Geology par une équipe internationale de chercheurs en géosciences. Elle provient de l'analyse géochimique d'échantillons de couches sédimentaires déposées dans un environnement marin juste après la fameuse couche KT contenant de l'iridium. Elle a mis sur la piste de l'impact d'un astéroïde, la seule hypothèse permettant de rendre compte des quantités retrouvées de ce métal lourd. Ces échantillons proviennent d'une large portion de l'hémisphère Nord, à savoir du Texas, du Danemark et de l'Espagne.

Les géochimistes y ont trouvé cette fois-ci des quantités anormalement élevées d'un autre métal, le molybdène. Alors que des taux de une à deux ppm (1 ppm = 1 mg/kg) se trouvent dans les couches marines juste avant l'impact, on passe ensuite à des valeurs nettement plus élevées, jusqu'à 100 ppm. Cela semble ne pouvoir s'interpréter que par une diminution de la quantité d'oxygène dissoute dans les océans, ce qui s'accorde avec l'idée d'une élévation des températures. Or, ces mesures indiquent aussi qu'il a dû se produire des évènements hypoxiques, c'est-à-dire que des hécatombes ont dû se produire dans les océans dans des zones « mortes » du fait de la baisse des quantités d'oxygène.

Malheureusement, on voit aussi aujourd'hui des zones mortes qui prolifèrent dans les océans actuels. Il est de plus en plus urgent de réagir en décarbonant à temps notre économie, ce qui ne sera possible qu'avec un mixte nucléaire et renouvelable à l'échelle de la Planète.

  • Le corps céleste tombé au Yucatán, il y a 66 millions d'années, a certes créé l'équivalent d'un hiver nucléaire mais, en libérant des quantités massives de CO2 à partir des sédiments carbonatés impactés, il a aussi produit un réchauffement climatique.
  • La mise en place et l'amplitude de ce réchauffement sont comparables à celui actuellement en cours.
  • Des mesures des abondances de molybdène dans les sédiments marins après cet impact suggèrent une forte baisse de l'oxygène dissous en rapport avec ce réchauffement et donc l'apparition de nombreuses zones mortes dans les océans du début du Tertiaire.
  • La prolifération de zones mortes s'observent également aujourd'hui pour les mêmes raisons.
Pour en savoir plus

Les dinosaures ont été victimes de deux réchauffements climatiques

Article de Laurent Sacco publié le 08/07/2016

L'extinction de masse de la fin de l'ère secondaire est-elle due à l'impact d'un astéroïde ou d'une comète, ou bien à des éruptions volcaniques massives survenues au Deccan ? Le débat pourrait prendre fin : les deux seraient impliqués, conclut une étude, qui a mis en évidence deux pics de températures, correspondant à ces évènements. Un double réchauffement planétaire qui aurait été fatal à de nombreuses espèces, dont les dinosaures.

Au large de la péninsule Antarctique, face à l'île James-Ross et séparée de la Terre de Graham, l'île Seymour est devenue une célébrité chez les paléontologues. La formation Lopez de Bertodano y affleure, datant principalement du Crétacé supérieur à l'Éocène. Plusieurs de ces roches contiennent des fossiles témoignant de la vie marine de cette époque. Comme ce type de fossile se conserve mieux et se trouve en plus grand nombre que les autres, cette île constitue une excellente fenêtre sur la Terre à l'époque de la « crise KT », il y a environ 66 millions d'années.

Les chercheurs en géosciences à l'origine d'un article publié dans Nature Communicationsy ont étudié la composition isotopique des coquilles de plusieurs mollusques bivalves datant de cette période clé de l'histoire de la biosphère. La durée examinée, à cheval sur la disparition des dinosaures, était précisément de 3,5 millions d'années. L'étude a porté sur les isotopes d'oxygène 18 et de carbone 13 présents dans les carbonates formant les coquilles de ces animaux.

Quatre des 29 fossiles de bivalves en provenance de l'île Seymour étudiés par les chercheurs pour comprendre la disparition des dinosaures. De haut en bas et dans le sens des aiguilles d'une montre : Lahillia larseni, Cucullaea antarctica, Eselaevitrigonia regina et Cucullaea ellioti. Ils vivaient il y a entre 69 et 65,5 millions d'années sur les fonds marins faisant face à un delta de la péninsule de l'Antarctique. © Sierra Petersen

Le Crétacé a enduré deux réchauffements climatiques

Les abondances de ces isotopes dans de tels fossiles marins constituent des paléothermomètres permettant d'estimer les températures des eaux dans lesquelles les coquilles se sont formées. Les géochimistes ont ainsi découvert deux pics de températures correspondant visiblement à des réchauffements climatiques à l'échelle de la Planète.

Le premier montre une élévation de la température d'environ 7,8 °C et coïncide avec la mise en place des fameuses éruptions des trapps du Deccan, en Inde. Le second s'est produit environ 150.000 ans plus tard et il a été de 1,1 °C, à peu près au moment où un petit corps céleste, astéroïde ou comète, est entré en collision avec la Terre, créant l'astroblème de Chicxulub, au Yucatan. Ces résultats n'avaient pas pu être obtenus auparavant avec les méthodes paléothermométriques standards basées sur deux isotopes d'oxygène.

Cette découverte ajoute du poids à d'autres travaux qui laissaient entendre que la crise KT s'était en fait déroulée en deux temps, avec deux pics d'extinctions rapprochés. Il est donc de plus en plus vraisemblable que dans le débat opposant d'un côté les partisans de Vincent Courtillot et, de l'autre, ceux de Walter Alvarez, tout le monde avait partiellement raison. Les éruptions basaltiques massives en Inde auraient lentement mais sûrement affecté la biosphère en émettant du CO2. Fragilisée, et déjà marquée par des extinctions, elle aurait reçu le coup de grâce avec la formation du cratère de Chicxulub.

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