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Quand la Terre zigzague, la vie trinque

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En suivant précisément les populations de rongeurs de la même région sur une période de 20 millions d'années, une étude vient de démontrer l'influence des paramètres de l'orbite terrestre sur les écosystèmes.

On s'en doutait mais on n'en était pas sûr : les variations du mouvement de la Terre autour du Soleil génèrent des changements climatiques qui affectent les écosystèmes. En 1930, l'ingénieur serbe Milutin Milankovitch émet l'hypothèse que l'axe de rotation de la Terre (qui nous vaut les saisons) et la forme de l'orbite (plus ou moins proche d'un cercle) doivent subir des modifications régulières sur de grandes échelles de temps, sous l'effet des attractions mutuelles entre planètes, dépendant de leurs positions respectives.

Ce que l'on a fini par appeler les cycles de Milankovitch modifient effectivement l'éclairement reçu par différentes régions du globe. Par exemple, quand la Terre est plus inclinée sur son axe, les contrastes entre les saisons sont plus marqués et il fait très chaud dans un hémisphère quand il fait très froid dans l'autre. L'étude des climats passés et la mécanique céleste convergent vers différents cycles, notamment de 41.000 ans (dus à l'axe de rotation), de 100.000 et de 400.000 ans (causés par le mouvement des planètes, en particulier les deux plus grosses, Jupiter et Saturne). Ces variations se renforcent plus ou moins à plus grandes échelles de temps, donnant des cycles plus longs.

Les changements de climat qui résultent nécessairement de ces variations d'ensoleillement pourraient-ils induire des perturbations dans la vie des organismes vivants et expliquer au moins certains des épisodes d'extinctions massives ? Jusque là, on pensait que la vie résistait assez bien à ces variations climatiques, qui ne sont jamais brutales. Mais ces études sont très délicates : elles consistent à estimer le nombre d'espèces en comptant les fossiles d'une même période. Or, les fossiles sont rares et, de plus, les gisements se situent en de multiples endroits du globe, dont les climats n'ont pas forcément été modifiés de la même manière par les fantaisies orbitales de la Terre.

Si elle était seule autour du Soleil, la Terre tournerait toujours sur la même orbite. Mais les autres planètes, surtout Jupiter et Saturne, perturbent sa course, qui oscille entre un quasi-cercle et une ellipse. S'y ajoute un mouvement cyclique de son obliquité (angle de l'axe de rotation).

Les rongeurs disparaissent cycliquement

Pour y voir plus clair, Jan van Dam et ses collègues, de l'université d'Utrecht (Pays-Bas), se sont concentrés sur une région - l'Espagne - et un groupe d'animaux - les rongeurs. Armés de la patience propre au scientifique, ils sont partis à l'assaut de 80.000 dents fossiles, représentant 40 ans de collecte et couvrant une période allant de 24,5 millions d'années à 2,5 millions d'années avant le présent.

En comptabilisant les espèces, ils ont mis en évidence plusieurs épisodes d'extinctions, faisant chacun disparaître jusqu'à 30 % des espèces. Ils s'inscrivent sur un double cycle, de 1 million d'années et de 2,4 à 2,5 millions d'années, qui correspond bien à ce que l'on sait des cycles de Milankovitch.

Dans la région concernée, ces périodes ont dû connaître des températures plus faibles et des modifications des précipitations, ce qui a modifié la végétation, l'habitat et l'abondance de la nourriture. « Les rongeurs sont sensibles aux changements climatiques à cause de leur courte durée de vie », explique Jan van Dam.

Cette explication ne remet pas en cause l'influence de grandes catastrophes, comme la chute de météorites massives ou d'épisodes volcaniques. Elle démontre que les écosystèmes réagissent aux variations climatiques et s'y adaptent, par exemple par la disparition d'espèces.

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