L’extinction du Dévonien, une des plus importantes que la Terre ait connue, pourrait avoir des causes très différentes des autres extinctions majeures, comme le suggèrent des travaux publiés dans Scientific Reports par des chercheurs des universités de Genève, Lausanne et Liège.
L’extinction majeure du Dévonien est intervenue il y a 370 millions d’années, au moment où les forêts primitives et les premiers vertébrés terrestres se développaient. Cette extinction du Dévonien supérieure est une des plus importantes extinctions de l’histoire terrestre et les faunes marines ont été largement affectées (coraux, invertébrés marins). Les océans ont connu une période de baisse drastique de la quantité d’oxygène, ce qui a impacté massivement les espèces marines. Cependant, contrairement à la fameuse extinction des dinosaures qui semble s’être produite lorsqu’un astéroïde est entré en collision avec la Terre il y a 66 millions d’années, les causes de l’extinction du Dévonien restent largement méconnues.
Un impact d’astéroïde est également connu au cours du Dévonien et il semble qu’il y ait des preuves d’une activité volcanique massive qui serait responsable de cette large crise écologique. L’émission de gaz volcanique en grandes quantités (tel que le CO2, gaz à effet de serre) aurait conduit à des changements climatiques majeurs entraînant des changements d’érosion et l’altération des roches. L’altération et l’érosion en augmentation auraient débouché sur des excès de nutriments dans les océans et conséquemment, à la baisse d’oxygène dans les océans. Ces phénomènes auraient empêché les animaux marins de respirer, ce qui serait l’origine de l’extinction massive.
« La clé dans ce débat, explique Anne-Christine Da Silva de l’Université de Liège, est d’établir clairement quand l’extinction s’est produite. Si on a un âge précis de cette extinction, on peut ensuite la comparer avec les âges que nous avons pour les impacts d’astéroïdes et pour les éruptions volcaniques. »
Cet âge, des chercheurs de l’université de Lausanne et Genève, avec leurs collègues allemands et belges (ULiège), ont pu l’établir de manière précise. En effet, l’équipe de chercheurs a pu collecter un lit de cendres volcaniques au sein d’une succession de roches sédimentaires en Allemagne, niveau volcanique situé juste sous le niveau de l’extinction majeure. Celui-ci contient d’abondants cristaux de zircons qui eux-mêmes contiennent de petites quantités d’uranium. Or l’uranium est un élément radioactif qui se dégrade à un rythme bien connu par la science, ce qui permet donc de déterminer précisément l’âge des roches.
En analysant les cristaux de zircons retrouvés dans ce niveau volcanique, les chercheurs ont pu fixer à 371,86 millions d’années l’âge de l’extinction du Dévonien supérieur, ce qui est l’estimation la plus précise obtenue à ce jour. Il s’avère que cet âge ne correspond ni à l’impact d’astéroïde connu à une période similaire, ni aux éruptions volcaniques massives de cette époque. Dès lors, il apparaît qu’il est possible que la cause de l’extinction du Dévonien soit complètement différente de celle qui a conduit à la disparition des dinosaures. C’est une hypothèse que devront confirmer, ou non, d’autres recherches et la découverte éventuelle d’autres traces d’impact ou d’autres évènements volcaniques responsables de cette extinction.
Pour le Dr Lawrence Percival de l’Université de Lausanne, premier auteur de cette étude : « Ce nouvel âge extrêmement précis pour l’extinction du Dévonien nous offre une plate-forme pour mieux comprendre ce qui s’est produit au cours de cette crise et des évènements qui peuvent avoir causé cette catastrophe écologique majeure. »
Légende image : Steinbruch Schmidt (Bad Wildungen): expression sur le terrain, au sein des successions rocheuses de l’extinction massive de l’extinction du Dévonien. L’évènement d’extinction est marqué par des niveaux de schistes noirs (indiqués par le marteau de géologue) qui interromptent la successsion continue de calcaires marins.
‘Precisely dating the Frasnian–Famennian boundary: implications for the cause of the Late Devonian mass extinction’, Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-018-27847-7
Auteurs : L. M. E. Percival, J. H. F. L. Davies, U. Schaltegger, D. De Vleeschouwer, A.-C. Da Silva & K. B. Föllmi
Après levée de l’embargo : http://www.nature.com/articles/s41598-018-27847-7
Anne-Christine Da Silva, Géologie / Pétrologie sédimentaire, Université de Liège (ULiège),
ac.dasilva@uliege.be
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