La plus grande extinction de masse de la Terre: comment cela s’est-il produit?
Il y a environ 250 millions d’années, à la fin du Permien et au début du Trias, la Terre a connu la crise environnementale la plus grave à ce jour. Plus de 95 % de ses espèces marines et 70 % de ses espèces terrestres ont disparu, entraînant la plus grande extinction de masse jamais observée. Selon les scientifiques, le mouvement du magma sous la croûte terrestre dans la région rocheuse volcanique connue sous le nom de Trapps de Sibérie a joué un rôle important dans l’extinction permienne-triasienne. Cependant, Il nous manquait encore une image claire de la cause précise et de la chaîne d’événements qui ont conduit à cette extinction de masse. Grâce à des méthodes d’analyse avancées et à une modélisation géochimique, les chercheurs soutenus par le projet BASE-LiNE Earth financé par l’UE ont maintenant pu reconstituer de manière biochimique les événements qui ont conduit à la plus grande extinction de masse de la Terre. Leurs résultats ont été publiés dans la revue «Nature Geoscience».
L’histoire racontée par le pH de l’eau de mer
Pour générer une nouvelle mesure du pH de l’eau de mer, les chercheurs de BASE-LiNE Earth ont utilisé des coquilles fossiles de brachiopodes. Les brachiopodes «sont des organismes ressemblant à des palourdes qui ont été présents sur Terre pendant plus de 500 millions d’années», a expliqué l’auteure principale, la Dr Hana Jurikova, dans un article publié sur le site «SciTechDaily». «Nous avons pu utiliser pour nos analyses des fossiles de brachiopodes bien conservés des Alpes du Sud. Ces coquilles s’étaient déposées au fond des mers peu profondes de l’océan Téthys il y a 252 millions d’années et ont enregistré les conditions environnementales peu avant et au début de l’extinction», a-t-elle observé. La mesure du pH de l’eau de mer, dérivée de la mesure des isotopes du bore dans les coquilles fossiles, montre une diminution marquée des niveaux de pH au moment de l’extinction de masse. Les résultats ci-dessus ont été obtenus à l’aide d’analyses isotopiques de haute précision ainsi que de micro-analyses haute résolution à l’aide d’un spectromètre de masse des ions secondaire à grande géométrie. «Cette technique nous permet non seulement de reconstruire l’évolution des concentrations atmosphériques de CO2, mais aussi de clairement remonter à l’activité volcanique», a déclaré le co-auteur du projet, le Dr Marcus Gutjahr, dans le même article. «La dissolution des hydrates de méthane, qui avait été suggérée comme cause potentielle, est hautement improbable d’après nos données», a-t-il poursuivi.
Une image plus claire grâce à la modélisation géochimique
L’équipe a ensuite introduit ces éléments ainsi que d’autres données sur les isotopes du carbone dans un modèle qui a simulé les réactions chimiques affectant les systèmes géologiques de l’époque. Ils ont constaté que l’acidification initiale des océans était étroitement liée à un important dégazage de carbone provenant des intrusions du seuil sibérien: des corps de roche ignée qui se sont formés entre les couches rocheuses environnantes. Déjà fatale à une grande partie de la vie marine, la libération de CO2 dans l’atmosphère a également entraîné une augmentation des températures et une augmentation des taux d’altération chimique météorique sur terre. Au fil du temps, cela a entraîné une désoxygénation à grande échelle et un empoisonnement des océans au sulfure. «Cet effondrement à effet domino des cycles et des processus de survie inter-connectés a finalement conduit à l’extinction de masse d’ampleur catastrophique observée à la période permienne-triasique», a noté le Dr Jurikova. Grâce aux nouvelles techniques développées dans le cadre du projet BASE-LiNE Earth (Brachiopods As SEnsitive tracers of gLobal marINe Environment: Insights from alkaline, alkaline Earth metal, and metalloid trace element ratios and isotope systems), il est maintenant possible de créer des reconstructions détaillées des processus environnementaux survenus il y a des millions d’années. Le projet de 4 ans s’est terminé en 2018. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet BASE-LiNE Earth
Mots‑clés
BASE-LiNE Earth, extinction de masse, Permien, Trias, fossile