Il y a entre 18 et 12 millions d’années, les Grandes Plaines abritaient une variété sans précédent d’espèces de mammifères à sabots qui broutaient la végétation feuillue – jusqu’à trois fois plus que dans tout écosystème moderne, y compris les forêts tropicales les plus denses. Selon les écologistes, cette diversité n’aurait pu émerger que dans un paysage recouvert de la même manière d’une végétation ligneuse et riche en feuillage qui utilisait une forme de photosynthèse, C3, favorisée par environ 85% des espèces végétales.
Mais certaines études récentes ont laissé entendre que les Grandes Plaines pouvaient en fait présenter des andains plus ouverts, ressemblant à de la savane, surmontés d’herbes qui domineraient plus tard la région. Ces graminées ont développé une forme de photosynthèse économe en eau connue sous le nom de C4.
Willow Nguy et Ross Secord du Nebraska ont cherché à clarifier la confusion en se tournant vers les dents, plus précisément la quantité d’un atome de carbone particulier, ou isotope, trouvé dans l’émail des choppers fossilisés. Les plantes C3 et C4 produisent des quantités différentes de l’isotope du carbone 13, qui s’accumule et est conservé dans l’émail des herbivores qui consomment ces plantes. Cet émail devient un enregistrement minéralisé de la végétation couvrant un paysage il y a des millions d’années.
Après avoir analysé l’émail de 183 dents d’un échantillon représentatif d’espèces de mammifères éteintes, Nguy et Secord ont conclu que le Nebraska d’il y a 18 à 12 millions d’années ressemblait à une savane assez sèche ou à une forêt parsemée de forêts plus denses. Les concentrations de carbone 13 et la grande variété d’espèces de mammifères à sabots suggèrent que même ces étendues ouvertes comportaient plus de plantes à fleurs et à feuilles que le Nebraska riche en prairies d’aujourd’hui, ont déclaré les chercheurs. Pourtant, une saison de croissance toute l’année a peut-être permis à certaines espèces de subsister sur une végétation plus clairsemée.
L’étude est publiée dans Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoécologie. Affiner le modèle qui a informé les estimations de l’équipe pourrait aider à concilier une disparité entre la quantité d’herbes C4 sur les paysages anciens et la consommation étonnamment limitée de cette végétation, a déclaré Nguy.
WH Nguy et al, reconstruction paléoenvironnementale du Miocène moyen dans les grandes plaines centrales, États-Unis, à partir d’isotopes stables du carbone chez les ongulés, Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoécologie (2022). DOI : 10.1016/j.paleo.2022.110929