Bien avant les dinosaures, la Terre était dominée par des animaux qui étaient à bien des égards encore plus incroyables.
Des carnivores tels que Titanophoneus, ou « titanic killer », traquaient d’énormes reptiles blindés de la taille d’un buffle.
Beaucoup de ces animaux ont disparu lors d’une extinction massive au cours de l’ère capitanienne, il y a environ 260 millions d’années.
Maintenant, une équipe internationale de chercheurs affirme que les preuves suggèrent que cette extinction massive n’était pas un événement unique mais deux, séparés par près de 3 millions d’années. Les deux ont été causés par le même coupable : des éruptions volcaniques massives.
En étudiant les profils isotopiques de l’uranium d’échantillons marins prélevés dans la mer de Chine méridionale, les scientifiques ont identifié deux « impulsions » dans lesquelles les océans se sont privés d’oxygène vital.
Dans une étude publiée dans la revue Lettres sur les sciences de la Terre et des planètesles chercheurs affirment que leur analyse fournit des preuves que les océans privés d’oxygène ont précipité deux extinctions massives il y a environ 259 millions et 262 millions d’années au cours de la période du Permien moyen.
Catastrophe climatique imminente
En étudiant ces anciennes extinctions, les chercheurs peuvent mieux prédire comment le réchauffement climatique actuel pourrait affecter la chaîne alimentaire de l’océan.
« Nous étudions la biocrise dans la période permienne, mais un réchauffement similaire se produit aujourd’hui à cause d’événements humains », a déclaré Thomas Algeo, co-auteur de l’étude et professeur de géosciences à l’Université de Cincinnati. « Les humains imitent les effets des éruptions volcaniques en raison de la libération de carbone dans l’atmosphère. »
L’étude a été dirigée par le chercheur Huyue Song de l’Université chinoise des géosciences, un ancien chercheur postdoctoral à l’UC.
« Aujourd’hui, nous sommes confrontés à plusieurs problèmes de changement climatique, notamment le réchauffement climatique, l’hypoxie des océans, l’acidification de l’eau de mer et le déclin de la biodiversité, qui sont similaires aux changements environnementaux au cours de l’intervalle de crise biologique du Permien moyen », a déclaré Song.
Les scientifiques ont identifié les cinq plus grandes extinctions de masse, y compris la plus cataclysmique de toutes il y a 252 millions d’années appelée « la grande mort » qui a anéanti 90% de la vie océanique et 70% des animaux terrestres. Cette catastrophe a également été causée par une activité volcanique massive qui a transformé les mers en zones mortes, a déclaré Algeo.
« Les extinctions de Capitanian ne font pas partie des Big Five, mais elles sont importantes », a déclaré Algeo.
Comment les éruptions volcaniques conduisent-elles aux extinctions ?
Algeo a déclaré que les éruptions massives créent une brève période de refroidissement à partir des cendres dans la haute atmosphère reflétant la lumière du soleil, suivie de périodes beaucoup plus longues de réchauffement climatique. La libération de volumes massifs de gaz à effet de serre a réchauffé les océans. L’eau de surface chaude n’a pas permis à l’oxygène dissous d’atteindre des profondeurs inférieures, détruisant finalement la chaîne alimentaire.
« L’océan est au bord de l’anoxie », a-t-il dit à propos de cette absence d’oxygène. « L’oxygène dissous doit être absorbé par la couche de surface et fourni à l’océan profond. Mais une eau plus chaude a une densité plus faible. Lorsque vous augmentez le différentiel de densité, vous empêchez tout renversement et il n’y a aucun moyen d’obtenir de l’oxygène dissous dans les couches plus profondes. »
Les chercheurs identifient ces éruptions volcaniques massives en recherchant du mercure dans les couches sédimentaires.
« Le mercure s’est avéré être un proxy utile pour les éruptions volcaniques », a déclaré Algeo. « Les grandes éruptions volcaniques rejettent du mercure dans l’atmosphère qui est transporté autour de la Terre et déposé dans les sédiments marins. »
Les scientifiques disent que les éruptions volcaniques qui ont causé la grande mort sont originaires de Sibérie. Les éruptions qui ont provoqué les extinctions massives jumelles du Permien ont eu lieu dans le sud-ouest de la Chine dans un endroit connu sous le nom de grande province ignée d’Emeishan.
Algeo a déclaré qu’il aimerait voir si des preuves terrestres soutiennent les conclusions tirées de leur étude des océans anciens. Il est optimiste que la géologie révélera plus de mystères sur la vie préhistorique sur Terre.
« Au cours des 40 dernières années, nous avons fait d’énormes progrès dans la compréhension du passé de la Terre », a déclaré Algeo. « C’est en partie parce que nous avons tous ces nouveaux outils que nous pouvons appliquer. Et nous avons beaucoup plus de personnes travaillant dans ce domaine qu’il y a une génération. »
Le chercheur Song a déclaré que les doubles catastrophes du Permien montrent les effets dévastateurs que le réchauffement climatique peut avoir.
« Nous devons prêter attention à ces problèmes environnementaux et empêcher la sixième extinction massive », a-t-il déclaré.
Plus d’information:
Huyue Song et al, Anoxie océanique mondiale liée à l’extinction de masse marine du Capitanien (Permien moyen), Lettres sur les sciences de la Terre et des planètes (2023). DOI : 10.1016/j.epsl.2023.118128