On pense généralement que la disparition des dinosaures et d’autres espèces, il y a 66 millions d’années, est le produit combiné d’un changement climatique produit par la chute d’un astéroïde au Yucatan et des éruptions volcaniques colossales en Inde. Une nouvelle étude soutient la thèse que seul l’astéroïde est responsable et que, au contraire, les volcans ont favorisé la résilience de la biosphère durement impactée.

Cela fait presque 40 ans que Walter Alvarez, alors un jeune géologue fraîchement émoulu de l’université de Berkeley, a amorcé une révolution dans les sciences de la Terre en arpentant vers le milieu des années 1970 la région de Gubbio, une ville italienne. Il fait alors la découverte d’une étrange strate argileuse sombre marquant la disparition subite du plancton marin, pourvoyeur en carbonates, précisément à la fin du Crétacé et au début de l’ère tertiaire. Or, c’est à cette époque charnière que disparaissent aussi les grands reptiles marins, les dinosaures, les ammonites et les bélemnites.

Avec l’aide de son père, le prix Nobel de physique, Luis Alvarez, et surtout des chimistes Frank Asaro et Helen Micheltous de l’université de Berkeley, il entreprit de faire parler la couche en la datant et en l’analysant précisément.

Un astéroïde tueur de dinosaures ?

Les chercheurs découvrirent, à leur grande stupéfaction, que cette strate contenait une quantité anormalement élevée d’un élément rare à la surface de la Terre, l’iridium. Ce métal est en revanche assez abondant dans les comètes et les astéroïdes ; c’est pourquoi Walter Alvarez n’hésita pas à proposer que la crise biologique survenue il y a 66 millions d’années, la fameuse crise du Crétacé-Tertiaire (ou K-T, de l’allemand Kreide-Tertiär), était due à la chute d’un petit corps céleste sur la Planète.

Durant les années 1980, cette thèse ne rencontra que du scepticisme, tant l’idée d’un retour du catastrophisme en géologie, notion éradiquée dès le milieu du XIXe siècle, répugnait la majorité des géologues, pour lesquels tout changement de la Planète, en particulier de sa biosphère, ne pouvait se faire que lentement, sur une échelle de temps dont l’unité est le million d’années.

Mais la situation allait changer radicalement lorsque le cratère de Chicxulub fut découvert en 1990. En réexaminant les carottes de forages effectués pour rechercher du pétrole dans la péninsule du Yucatan, Alan Hildebrand découvrit l’existence de ce cratère contemporain de la crise KT et d’un diamètre égal à au moins 180 kilomètres. Causée par la chute d’un corps d’une dizaine de kilomètres de diamètre, l’explosion — d’une puissance de 5 milliards de fois la bombe d’Hiroshima — a dû expédier une telle quantité de poussières dans l’atmosphère que l’ensoleillement de la Planète en a été fortement réduit pendant un certain temps, entraînant l’effondrement de la chaîne alimentaire, en commençant, bien sûr, par une disparition massive des plantes. Les températures auraient aussi fortement chuté pendant des décennies.

Les Alvarez et leurs collègues ne triomphèrent pas pour autant car un autre paradigme avait aussi fait, entre-temps, son apparition en géoscience pour expliquer la crise KT. Certains chercheurs n’étaient toujours pas convaincus, préférant la théorie avancée par Vincent Courtillot et ses collègues, faisant intervenir les éruptions colossales survenues en Inde, il y a environ 66 millions d’années.

Des volcans tueurs de dinosaures ?

Le géophysicien français avait en effet mené avec ses collaborateurs des études dans le domaine du paléomagnétisme qui leur avaient permis d’estimer l’âge et le temps mis par ces éruptions pour former les plateaux basaltiques (les trapps) du Deccan, dans la partie ouest de l’Inde. Il en découlait qu’en une durée inférieure à quelques millions d’années tout au plus, ces coulées s’étaient empilées sur une épaisseur de plus de 400 mètres, et parfois quelques kilomètres, en occupant un vaste territoire. Il était donc naturel de postuler que les grandes quantités de gaz carbonique et autres produits volcaniques libérés à cette occasion avaient engendré un changement climatique par effet de serre. En générant de surcroît une acidification de l’océan, le CO2 pouvait aussi avoir tué une bonne partie du plancton, provoquant un effondrement de la chaîne alimentaire.

Depuis des décennies, le débat se poursuivait entre les tenants des deux paradigmes, bien que beaucoup de chercheurs préféraient un compromis en suggérant que les deux causes invoquées s’étaient probablement combinées pour aboutir à la crise KT, l’astéroïde à l’origine du cratère du Chicxulub pouvant même avoir amplifié les éruptions du Deccan.

Aujourd’hui, un article publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences par une équipe de chercheurs de l’Imperial College London, de l’Université de Bristol et de l’University College London vient de faire évoluer le débat dans une direction inattendue. Non seulement l’impact de l’astéroïde aurait été le seul en mesure de causer la disparition des dinosaures, mais les éruptions volcaniques auraient eu un rôle partiellement protecteur. Elles auraient même accéléré la résilience de la biosphère !

Un effet de serre mitigeant un « hiver nucléaire » ?

Ces spécialistes en géosciences ont en effet conduit des simulations plus complexes aussi bien du climat que de l’impact sur les écosystèmes des deux phénomènes. Si les éjectas de l’impact de l’astéroïde Chicxulub ont conduit à une sorte d’hiver nucléaire en bloquant la lumière du Soleil et en faisant baisser les températures, le gaz carbonique injecté par les éruptions du Deccan aurait conduit à un effet de serre limitant les baisses de températures et propices au développement de la végétation.

Alessandro Chiarenza, l’auteur principal de l’article publié dans PNAS est très clair quand il explique : « Nous montrons que l’astéroïde a provoqué un climat hivernal pendant des décennies et que ces effets environnementaux ont décimé des environnements appropriés pour les dinosaures. En revanche, les effets des éruptions volcaniques intenses n’étaient pas assez forts pour perturber considérablement les écosystèmes mondiaux. Notre étude confirme, pour la première fois quantitativement, que la seule explication plausible de l’extinction est le climat hivernal qui a éradiqué les habitats des dinosaures dans le monde entier ».

Et le chercheur d’ajouter : « Nous fournissons de nouvelles preuves suggérant que les éruptions volcaniques qui se produisent à peu près au même moment pourraient avoir réduit les effets sur l’environnement causés par l’impact, en particulier en accélérant la hausse des températures après l’hiver produit par l’impact. Ce réchauffement induit par les volcans a contribué à booster la survie et la récupération des animaux et des plantes qui ont survécu à l’extinction, de nombreux groupes se développant immédiatement après, notamment les oiseaux et les mammifères ».

Sources

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