Une réapparition de la vie rapide au point d’impact de l’astéroïde qui aurait achevé les dinosaures

Mercredi, 30 mai 2018

Il y a environ 66 millions d’années, à la fin du Crétacé, un astéroïde est entré en collision avec la Terre, mettant fin au règne des dinosaures et éradiquant 76% des espèces. Tandis que l’astéroïde tueur a engendré la disparition de nombreux organismes vivants, il n’a fallu que quelques années pour que la vie marine réapparaisse dans le cratère de Chicxulub généré au point d’impact, et 30 000 ans pour qu’un écosystème foisonnant s’y développe. Ce retour à la vie s’est fait bien plus rapidement qu’en d’autres points de la planète. Ce sont les résultats de l’étude récemment publiée dans la revue Nature par une équipe internationale de scientifiques dont plusieurs chercheurs français.

Les scientifiques ont été surpris par cette découverte qui remet en question la théorie selon laquelle le retour à la vie marine « normale » se ferait plus lentement à proximité du point d’impact en raison de contaminations environnementales (par exemple par des métaux toxiques relâchés lors de l’impact). Ces observations suggèrent que le repeuplement a été influencé essentiellement par des facteurs locaux, une découverte qui pourrait avoir des implications sur notre capacité à prédire le temps de résilience des environnements modernes perturbés par la pollution ou le changement climatique. 

La vie serait ainsi revenue dans le cratère dès les 2 ou 3 années qui suivirent l’impact, ce qui est extrêmement rapide. Ces preuves de vie ont été retrouvées dans des carottes de roches extraites du cratère et se présentent essentiellement sous la forme de microfossiles  (des restes d’organismes unicellulaires tels que des algues et du plancton) et de terriers creusés par des organises de plus grandes tailles (crevettes, vers marins). Les microfossiles sont des preuves solides que des organismes ont peuplé le cratère mais aussi de l’habitabilité de celui-ci peu de temps après sa création. Environ  30 000 ans, après l’impact, un écosystème prospère existait. Des blooms de phytoplancton (plantes microscopiques) nourrissaient une communauté variée de microorganismes vivants dans les eaux de surfaces et sur le fond marin. En Atlantique Nord ou en d’autres points du Golfe du Mexique, 300 000 ans, soit 10 fois plus de temps, ont été nécessaires pour que ces zones soient repeuplées de manière similaire. 


Echantillon de carotte prélevé pendant la mission de forage en mer en 2016. Crédits : A-Rae@ECORD_IODP

La carotte de roche contenant les preuves de ce retour de la vie rapide a été extraite du cratère de Chicxulub en 2016, lors d’une mission de forage scientifique réalisée dans le cadre des programmes internationaux IODP1 (International Ocean Discovery Program) et ICDP(International Continental Scientific Drilling Program) et à laquelle de nombreux chercheurs internationaux ont participé, dont  des chercheurs du CNRS et des universités d'Aix-Marseille, de Bourgogne et de Montpellier. Le cratère est en partie localisé en mer sur la plateforme du Yucatan, au Mexique, et est actuellement enfoui sous des centaines de mètres de sédiments et de roches. L’équipe internationale de chercheurs a remonté plus de 800 m de carottes qui renseignent sur l’impact lui-même, ses conséquences, et les modalités de retour de la vie.


Scientifiques faisant la description lithologique des carottes. Crédits : jlofi@ECORD_IODP

Les premiers résultats publiés en 2016 dans la revue Science du 18 Novembre 20162 montraient déjà à quel point ce forage était unique. Dans cette nouvelle étude menée par l’université de Texas Austin, les scientifiques se sont concentrés sur une seule carotte qui a capturé l’évolution du fond marin juste après l’impact, avec un degré de détails sans précédent. En effet, tandis que les carottes prélevées dans d’autres parties de l’océan mondial ne contiennent généralement que quelques millimètres de matériel déposé juste après l’impact, la section prélevée dans le cratère Chicxulub fait 130 m d’épaisseur. Les 75 cm supérieurs de cette section se sont déposés par décantation des eaux turbides sur le fond marin et ont ainsi capturé un enregistrement de ce qu’il s’y est passé durant les jours et les  années qui suivirent l’impact. 


Plankton repopulate the Chicxulub Crater in the first years after the impact of the asteroid that caused the end Cretaceous mass extinction. Original Painting. Credits: John Maisano, University of Texas

Un retour à la vie relativement rapide dans le cratère de Chicxulub suggère que tandis que l’astéroïde a engendré une extinction en masse, il n’a pas empêché le retour à la vie. Les scientifiques pensent que ce sont principalement des facteurs locaux tels que la circulation de masses d’eaux et l’interaction entre les organismes et les niches écologiques disponibles qui ont fortement influencé la vitesse de récupération de ces écosystèmes particuliers. Bien que la vie soit revenue rapidement dans le cratère, l’écosystème après l’impact été profondément différent de celui qui existait avant l’impact. Les quelques espèces qui ont survécu à l’extinction en masse se sont adaptées à de nouveaux habitats désormais vacants en évoluant en de nouvelles espèces qui étaient plus adaptées aux nouvelles conditions environnementales dans cet océan « post-extinction ». Cette découverte suggère que suite à une extinction en masse, la récupération d’un écosystème est un processus imprédictible, à la fois dans le temps et dans la composition des espèces. 


Scanning electron micrograph of Parvularugoglobigerina eugubina, one of the first new species to appear in the aftermath of the end Cretaceous mass extinction. This specimen was found in the core drilled by International Ocean Discovery Program Expedition 364 to the Chicxulub impact crater. Credits: Chris Lowery, University of Texas Institute for Geophysics

Note(s): 

1-Le forage dans le cratère de Chicxulub (Expedition 364) a été réalisé dans le cadre des programmes internationaux IODP (International Ocean Discovery Program), fortement soutenu par le CNRS, ICDP (International Continental Scientific Drilling Program) et programmée par ECORD (European Consortium for Ocean Research Drilling). Elle a rassemblé plus de 60 scientifiques, ingénieurs et personnels logistiques notamment du British Geological Survey, de l'European Petrophysics Consortium (EPC - Université de Leicester & Université de Montpellier) et du MARUM (Universität Bremen).

IODP, ICDP, la NSF (National Science Foundation) et la NASA ont financé cette recherche. 

2-Lire le communiqué de presse du CNRS

Pour en savoir plus: 

La collaboration IODP/ICDP rassemble 60 scientifiques, ingénieurs, personnels logistiques parmi lesquels plusieurs chercheurs français :

  • Elise Chenot (sédimentologie) du laboratoire Biogéosciences (CNRS/Université de Bourgogne),
  • Johanna Lofi (géophysique en forages et pétrophysique) du laboratoire Géosciences Montpellier (CNRS/Université de Montpellier/Université des Antilles) et membre de l'European Petrophysics Consortium, 
  • Rubén Ocampo-Torres (géochimie organique) de l'Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (CNRS/Université de Strasbourg),
  • William Zylberman (géophysique et paléomagnétisme des cratères d'impact) du Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement (CNRS/AMU/IRD/Collège de France)
Source(s): 

Lowery C., Bralower T., Owens J.D., Rodiguez-Tovar F.J., Jones H., Smit J., Whalen M.T., P. Claeys, Farley K., Sean P., Morgan J., Gulick S., T. Green S., Chenot, G. Christeson, C. Cockell, G. S. Collins, M. J. L. Coolen, L. Ferrière, C. Gebhardt, K. Goto, H. Jones, D. A. Kring, E. Le Ber, Lofi J., X. Long, C. Lowery, C. Mellett, R. Ocampo-Torres, G.R. Osinski, L. Perez-Cruz, A. Pickersgill, M. Pölchau, A. Rae, C. Rasmussen, M. Rebolledo-Vieyra, U. Riller, H. Sato, D. R. Schmitt, J. Smit, S. Tikoo, N. Tomioka, J. Urrutia-Fucugauchi, M. Whalen, A. Wittmann, K. Yamaguchi, W. Zylberman. Rapid Recovery of Life At Ground Zero of the End Cretaceous Mass Extinction. Nature, 30 mai 2018,  DOI:10.1038/s41586-018-0163-6

Contact(s):
  • Johanna Lofi, Géosciences Montpellier
    johanna [dot] lofi [at] gm [dot] univ-montp2 [dot] fr, 04 67 14 93 09
  • Rubén Ocampo-Torres, ICPEES
    ocampo [at] unistra [dot] fr, 03 68 85 05 36

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