Fortes chaleurs lors de la plus grande extinction de masse

Lundi, 16 novembre 2015

La limite Permo-Trias, il y a 252 millions d’années, se trouve être l’extinction de masse la plus meurtrière ayant eu lieu sur Terre. De nombreuses études ont abordé les perturbations environnementales en milieu océanique, mais sur les continents, la question restait entière. De nouveaux résultats montrent que durant cette période, l’Afrique du Sud a subi une très forte augmentation de la température. Cette découverte explique l’extinction importante des communautés continentales de tétrapodes*. Cette phase de réchauffement climatique vient d’être mise en évidence par une collaboration internationale  coordonnée par le Laboratoire de Géologie de Lyon : Terre, Planètes et Environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Lyon 1). Leurs travaux sont publiés dans Gondwana Research au cours de la semaine du 26 octobre 2015.

  • Crâne de thérapside gorgonopsien Cyonosaurus provenant du Permien supérieur d’Afrique du Sud. © Kévin Rey
  • Crâne de thérapside dinocéphale Anteosaurus provenant du Permien moyen d’Afrique du Sud. © Kévin Rey

La crise biologique de la fin du Permien* fut la plus létale parmi celles qui ont ponctué l’histoire du Phanérozoïque* avec la disparition d’au moins 80% de genres marins et 70% de familles de tétrapodes terrestres en seulement quelques centaines de milliers d’années. L'origine de cette extinction de masse rapide a fait l’objet de plusieurs hypothèses. Pour nombre de spécialistes elle aurait été provoquée par des événements concomitants comme un important volcanisme (les trappes de Sibérie), la libération de méthane par la fonte du permafrost ou encore la déstabilisation des clathrates marins. Une autre hypothèse indiquerait que cette extinction globale a été provoquée par une dégradation progressive de l’environnement terrestre plutôt que par des événements instantanés à l’échelle des temps géologiques.

L’équipe de paléontologues et géochimistes français et sud-africains a tenté de répondre à cette question en étudiant la faune sud-africaine du Permo-Trias. Des dents et os de thérapsides (reptiles mammaliens), amphibiens, parareptiles et archosauriformes (ancêtres des crocodiles) provenant de différents gisements ont été analysés afin de déterminer leur composition isotopique de l’oxygène (18O/16O). Les scientifiques ont ensuite appliqué le principe suivant à leurs données : la température moyenne de l'air local détermine la quantité relative des isotopes de l'oxygène contenus dans l'eau de pluie bue par les animaux. Ces compositions isotopiques sont enregistrées au sein des os et des dents de l'animal lors de leur croissance et sont le plus souvent préservées lors de la fossilisation. Les chercheurs ont ainsi pu reconstituer les températures moyennes de l’air du milieu de vie des tétrapodes sud-africains autour de la limite Permo-Trias.


Les résultats montrent que les températures moyennes du Permien terminal ont fortement augmenté (16±10°C) sur une période de temps ne dépassant pas le demi-million d’années. Cette rapide augmentation globale des températures moyennes annuelles atmosphériques a fortement modifié les différents environnements de vie, et peut expliquer la disparition de nombreuses espèces marines et terrestres.

Note(s): 

Tétrapode : animal vertébré à respiration pulmonaire dont le squelette comporte deux paires de membres (reptiles, amphibiens, mammifères, oiseaux).
Permien : Période de l'histoire de la Terre qui s'étend de -299 Ma à -252 Ma environ.
Phanérozoïque : Période de l'histoire de la Terre (Éon) couvrant les derniers 541 millions d'années.

Source(s): 

Global climate perturbations during the Permo-Triassic mass extinctions recorded by continental tetrapods from South Africa. Kévin Rey, Romain Amiot, François Fourel, Thomas Rigaudier, Fernando Abdala, Michael Day, Vincent Fernandez, Frédéric Fluteau, Christian France-Lanord, Bruce Rubidge, Roger Smith, Pia Viglietti, Bernhard Zipfel, Christophe Lécuyer. Gondwana Research, Semaine du 26 octobre 2015.

Les laboratoires impliqués sont :

Le Laboratoires de Géologie de Lyon : Terre, Planètes et Environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Lyon 1),

L’Evolutionary Studies Institute de Johannesburg

L’Iziko South African Museum du Cape en Afrique du Sud,

Le Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CNRS/Université de Lorraine),

L’European Synchrotron Radiation Facility de Grenoble,

L’Institut de Physique du Globe de Paris (CNRS/Université Paris Diderot/Sorbonne Paris Cité).

Contact(s):
  • Kevin REY, Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (CNRS, ENS Lyon, Lyon I)
    kevin [dot] rey [at] univ-lyon1 [dot] fr, 06 82 96 23 32
  • Christophe Lecuyer, LGL-TPE/OSUL
    christophe [dot] lecuyer [at] univ-lyon1 [dot] fr, 06 76 87 30 28

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