par Jennifer Chu, Massachusetts Institute of Technology
l’extinction de masse la plus grave de l’histoire de la Terre s’est produite avec presque aucun signe d’alerte précoce, selon une nouvelle étude menée par des scientifiques du MIT, en Chine et ailleurs.
l’extinction massive de la fin du Permien, qui a eu lieu il y a 251,9 millions d’années, a tué plus de 96% des espèces marines de la planète et 70% de sa vie terrestre-une annihilation globale qui a marqué la fin de la période permienne.,
la nouvelle étude, publiée aujourd’hui dans le GSA Bulletin, rapporte qu’au cours des quelque 30 000 années précédant l’extinction de la fin du Permien, il n’y a aucune preuve géologique de la disparition des espèces. Les chercheurs n’ont également trouvé aucun signe de grandes fluctuations de la température de l’océan ou de flux dramatiques de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Lorsque les espèces océaniques et terrestres ont disparu, elles l’ont fait en masse, sur une période géologiquement instantanée.,
« Nous pouvons dire avec certitude qu’il n’y a pas eu d’impulsions initiales d’extinction », explique Jahandar Ramezani, co-auteur de l’étude, chercheur au Département des sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes du MIT. « Un écosystème marin dynamique se poursuivait jusqu’à la toute fin du Permien, puis bang—life disparaissait. Et le grand résultat de ce document est que nous ne voyons pas de signaux d’alerte précoce de l’extinction. Tout s’est passé géologiquement très vite., »les coauteurs de Ramezani comprennent Samuel Bowring, professeur de géologie au MIT, ainsi que des scientifiques de L’Académie chinoise des Sciences, du Musée National d’histoire naturelle et de l’Université de Calgary.
recherche de pièces manquantes
pendant plus de deux décennies, les scientifiques ont tenté de déterminer le moment et la durée de l’extinction massive de la fin du Permien pour mieux comprendre ses causes possibles. La majeure partie de l’attention a été consacrée aux couches bien préservées de roches riches en fossiles dans l’est de la Chine, dans un endroit connu des géologues sous le nom de section de Meishan., Les scientifiques ont déterminé que cette section de roches sédimentaires a été déposée dans un ancien bassin océanique, juste avant et légèrement après l’extinction de la fin du Permien. En tant que tel, la section de Meishan est censée préserver les signes de la façon dont la vie et le climat de la Terre se sont comportés avant l’événement calamiteux.
« cependant, la section de Meishan a été déposée en eau profonde et est fortement condensée », explique Shuzhong Shen de L’Institut de géologie et de Paléontologie de Nanjing en Chine, qui a dirigé l’étude. « Le dossier rock peut être incomplet., »Tout l’intervalle d’extinction à Meishan comprend seulement 30 centimètres d’anciennes couches sédimentaires, et il dit qu’il est probable qu’il y ait eu des périodes dans ce contexte océanique particulier où les sédiments ne se sont pas déposés, créant des « lacunes de dépôt » au cours desquelles aucune preuve de vie ou de conditions environnementales n’a pu être enregistrée.,
en 1994, Shen a pris Bowring, avec le paléobiologiste Doug Erwin, maintenant conservateur des invertébrés paléozoïques au Muséum national d’histoire naturelle et co-auteur de l’article, à la recherche d’un record d’extinction plus complet dans Penglaitan, une section de roche beaucoup moins étudiée dans la province du Guangxi, dans le sud de la Chine. La section Penglaitan est ce que les géologues considèrent comme » très étendu., »Par rapport aux 30 centimètres de sédiments de Meishan, les couches sédimentaires de Penglaitan constituent un mètre 27 beaucoup plus étendu qui a été déposé au cours de la même période, juste avant le principal événement d’extinction.
« Il provient d’une partie différente de l’ancien bassin océanique, plus proche du continent, où vous pourriez trouver des récifs coralliens et beaucoup plus de sédimentation et d’activité biologique », explique Ramezani. « Donc, nous pouvons voir beaucoup plus, comme dans ce qui se passe dans l’environnement et avec la vie, dans cette même période de temps., »
Les chercheurs ont minutieusement collecté et analysé des échantillons de plusieurs couches de la section Penglaitan, y compris des échantillons de lits de cendres qui ont été déposés par l’activité volcanique qui s’est produite alors que le fond marin à proximité était écrasé lentement sous la croûte continentale. Ces lits de cendres contiennent des zircons-de minuscules grains minéraux contenant de l’uranium et du plomb, dont les chercheurs peuvent mesurer les rapports pour déterminer l’âge du zircon et le lit de cendres d’où il provient.,
Ramezani et ses collègues ont utilisé cette technique de géochronologie, développée dans une large mesure par Bowring, pour déterminer avec une grande précision l’âge de plusieurs couches de lit de cendres dans toute la section Penglaitan. À partir de leur analyse, ils ont pu déterminer que l’extinction de la fin du Permien s’est produite soudainement, il y a environ 252 millions d’années, soit 31 000 ans.,
« a sudden punch »
l’équipe a également analysé les couches sédimentaires à la recherche de fossiles, ainsi que les isotopes de l’oxygène et du carbone, qui peuvent en dire quelque chose sur la température de l’océan et l’état de son cycle du carbone au moment où les sédiments ont été déposés. D’après les archives fossiles, ils s’attendaient à voir des vagues d’espèces disparaître dans la perspective de l’horizon d’extinction finale. De même, ils prévoyaient de grands changements dans la température et la chimie des océans, qui signaleraient la catastrophe imminente.,
« nous pensions voir un déclin progressif de la diversité des formes de vie ou, par exemple, certaines espèces connues pour être moins résilientes que d’autres, nous nous attendions à ce qu’elles meurent tôt, mais nous ne le voyons pas », explique Ramezani. « Les disparitions sont très aléatoires et ne sont conformes à aucun processus physiologique ou effet environnemental. Cela nous fait croire que les changements que nous voyons avant l’horizon des événements ne reflètent pas vraiment l’extinction., »
par exemple, les chercheurs ont trouvé des signes que la température de l’océan est passée de 30 à 35 degrés Celsius de la base au sommet de l’intervalle de 27 mètres-une période qui englobe environ 30 000 ans avant le principal événement d’extinction. Ce changement de température, cependant, n’est pas très significatif par rapport à un échauffement beaucoup plus important qui a eu lieu après la disparition de la plupart des espèces.
« de grands changements de température surviennent juste après l’extinction, lorsque l’océan devient vraiment chaud et inconfortable », explique Ramezani. « Nous pouvons donc exclure que la température de l’océan ait été un facteur de l’extinction., »
alors, qu’est-ce qui aurait pu causer le wipeout mondial soudain? L’hypothèse principale est que l’extinction de la fin du Permien a été causée par des éruptions volcaniques massives qui ont craché plus de 4 millions de kilomètres cubes de lave sur ce qui est maintenant connu sous le nom de pièges Sibériens, en Sibérie, en Russie. Ces éruptions immenses et soutenues ont probablement libéré d’énormes quantités de dioxyde de soufre et de dioxyde de carbone dans l’air, chauffant l’atmosphère et acidifiant les océans.,
des travaux antérieurs de Bowring et de son ancien étudiant diplômé Seth Burgess ont déterminé que le moment des éruptions des pièges Sibériens correspond au moment de l’extinction de la fin du Permien. Mais selon les nouvelles données de L’équipe de la section Penglaitan, même si l’activité volcanique mondiale accrue a dominé les dernières années 400,000 du Permien, il ne semble pas qu’il y ait eu des décès spectaculaires d’espèces marines ou des changements significatifs de la température de l’océan et du carbone atmosphérique dans les années 30,000 menant à,
« Nous pouvons dire qu’il y avait une activité volcanique étendue avant et après l’extinction, ce qui aurait pu causer un certain stress environnemental et une instabilité écologique. Mais l’effondrement écologique mondial est venu avec un coup soudain, et nous ne pouvons pas voir son canon fumant dans les sédiments qui enregistrent l’extinction », dit Ramezani. « La clé dans cet article est la brusque extinction. Toute hypothèse qui dit que l’extinction a été causée par un changement environnemental progressif au Permien tardif—tous ces processus lents, nous pouvons exclure., Il semble qu’un coup de poing arrive soudainement, et nous essayons toujours de comprendre ce que cela signifiait et ce qui l’a exactement causé. »
» Cette étude ajoute beaucoup à la preuve croissante que les principaux événements d’extinction de la Terre se produisent sur des échelles de temps très courtes, géologiquement parlant », explique Jonathan Payne, professeur de sciences géologiques et de biologie à L’Université de Stanford, qui n’a pas participé à la recherche. « Il est même possible que l’impulsion principale de l’extinction permienne se soit produite en quelques siècles seulement., Si cela s’avère refléter un point de basculement environnemental dans un intervalle plus long de changement environnemental en cours, cela devrait nous préoccuper particulièrement des parallèles potentiels avec le changement global qui se produit dans le monde qui nous entoure en ce moment. »
fourni par le Massachusetts Institute of Technology
Cette histoire est republiée avec L’aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre les nouvelles sur la recherche MIT, l’innovation et l’enseignement.