De graves crises environnementales ont conduit à une série d’événements d’extinction à grande échelle au cours de la période jurassique il y a 178 à 186 millions d’années (myr). L’agitation a été attribuée à la libération abondante de gaz volcaniques, mais le lien temporel entre le volcanisme et les extinctions est resté controversé.
« Nos résultats étayent fortement l’idée que le magmatisme épisodique dans la province du Karoo pourrait avoir été le coupable des crises environnementales et biologiques répétées du Jurassique », déclare Arto Luttinen du Musée finlandais d’histoire naturelle, l’auteur principal de l’article publié dans Recherche sur le Gondwana.
« La datation précédente du volcanisme dans la province du Karoo a indiqué une courte durée d’activité il y a 182-183 millions d’années. Bien que cet âge coïncide avec la plus grande extinction du Jurassique, il ne peut pas expliquer les crises environnementales récurrentes qui ont commencé des millions d’années plus tôt et se sont poursuivies longtemps après, » dit Luttinen, et explique que les indications d’une durée et d’une périodicité plus longues du volcanisme ont pour la plupart été considérées comme peu fiables en raison de problèmes méthodologiques potentiels.
La méthode uranium-plomb nécessaire pour dévoiler les événements historiques
Les nouveaux âges ont été mesurés au laboratoire Nordsim de Stockholm en utilisant la méthode dite uranium-plomb sur des cristaux de zircon de taille submillimétrique dans des roches volcaniques. La production de plomb à partir de la désintégration radioactive de l’uranium fournit le chronomètre le plus fiable pour dater les processus géologiques anciens.
Au laboratoire Nordsim, les cristaux étudiés sont forés avec un faisceau étroit de particules ionisées et les âges des minuscules zircons sont définis par des mesures spectroscopiques de masse des abondances d’uranium et de plomb.
« Cette approche nous a permis de dater des cristaux individuels formés à divers stades évolutifs de systèmes magmatiques à longue durée de vie », expliquent les co-auteurs Matti Kurhila, Geological Survey of Finland, et Martin Whitehouse, Swedish Museum of Natural History.
L’examen des échantillons prélevés sur une zone magmatique de plus de 1000 kilomètres de long au Mozambique montre que le pic d’activité précédemment établi il y a 182-183 myr a été précédé par le volcanisme il y a 185-190 myr, et a été suivi d’un autre stade magmatique majeur 178-181 myr il y a, et une activité décroissante au cours des plusieurs millions d’années qui ont suivi.
« Ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles recherches sur la datation et le dégazage magmatique afin de mieux comprendre la coïncidence entre le volcanisme du Karoo et les crises mondiales de la biosphère », conclut Luttinen.
Arto Luttinen et al, Périodicité du magmatisme de la zone de rift du Karoo déduite des âges de zircon des roches siliciques : Implications pour l’origine et l’impact environnemental de la grande province ignée, Recherche sur le Gondwana (2022). DOI : 10.1016/j.gr.2022.03.005