Un nouveau scénario pour expliquer l’extinction de masse du Crétacé-Paléogène il y a 66 millions d’années. Bye bye les dinosaures ...
Les dinosaures sont morts de froid | Passeur de sciences
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VOUS l’avez peut-être apprise à l’école comme la frontière entre l’ère Secondaire et l’ère Tertiaire. Mais entre-temps les dénominations ont changé, le Secondaire et le Tertiaire ont disparu des nomenclatures géologiques et cette délimitation a été rebaptisée « extinction Crétacé-Paléogène » (ou extinction K-Pg, d’après les initiales allemandes). Ce qui n’a pas varié, en revanche, c’est ce qui s’est produit il y a 66 millions d’années : une extinction de masse qui a frappé un grand nombre d’espèces végétales et animales, dont les plus célèbres sont évidemment les dinosaures non-aviens. Même si certains défendent encore l’idée que la cause de cet événement majeur dans l’histoire de notre planète est à chercher dans les immenses éruptions volcaniques dites des trapps du Deccan (dans l’ouest de l’actuelle Inde), la plupart des géologues se sont ralliés à l’hypothèse de la collision de notre planète avec un astéroïde d’une dizaine de kilomètres de diamètre. Le cataclysme s’est produit dans ce qui est aujourd’hui la péninsule du Yucatan, au Mexique.
Quand, en 1980, le physicien américain Luis Alvarez publie dans Science – en compagnie de son fils Walter, de Frank Asaro et d’Helen Michel – l’étude présentant ce scénario de choc cosmique, on pense que la cause de l’extinction massive de la quasi-totalité des gros animaux terrestres est une sorte d’hiver nucléaire provoqué par toutes les poussières mises en suspension dans l’air lors de l’impact. L’atmosphère aurait été sensiblement obscurcie et le blocage des rayons solaires aurait stoppé la photosynthèse des plantes, qui sont à la base de la chaîne alimentaire. Toutefois, des études plus récentes ont estimé que le rôle d’écran durable ne pouvait avoir été tenu par ces poussières… La suspicion s’est alors tournée vers des aérosols contenant du soufre.
De quoi, donc, sont exactement morts les dinosaures ? Pour répondre à la question, une équipe allemande du Potsdam Institute for Climate Impact Research vient de publier, dans les Geophysical Research Letters (GRL), une étude où elle explique avoir pour la première fois couplé la collision avec l’astéroïde à un modèle de simulation du climat. Ce afin d’évaluer les effets à long terme, et sur l’ensemble de la planète, de ladite collision. Transportons-nous donc 66 millions d’années en arrière, à la fin du Crétacé. Le taux de dioxyde de carbone est nettement plus élevé qu’aujourd’hui, et les températures aussi : la température moyenne à la surface de la Terre est de 18,9°C. Et voilà que vient nous percuter un projectile rocheux. Le choc est à la limite de l’imaginable : l’énergie produite est plusieurs milliards de fois supérieure à celle de la bombe atomique d’Hiroshima.
Effet parasol
Ce n’est pas tant cette donnée qui intéresse nos chercheurs que la quantité de soufre injectée dans l’atmosphère : 100 gigatonnes, soit 10 000 fois plus que la masse de soufre libérée lors de l’éruption volcanique du Pinatubo (Philippines) en 1991, qui fit baisser la température mondiale de 0,4°C. Dans la stratosphère, les aérosols à base de soufre créent une sorte d’effet parasol : ils diffusent le rayonnement solaire dans toutes les directions et en renvoient donc une partie vers l’espace, ce qui donne une perte d’énergie au niveau du sol. Avec 100 milliards de tonnes de soufre se retrouvant d’un coup tout autour de la planète, l’effet parasol est particulièrement puissant et brutal puisque, dans un premier temps, plus de 98 % des rayons du Soleil n’atteignent plus le sol !
Non seulement les plantes sont presque entièrement privées de leur source d’énergie mais, comme le révèle l’étude, la conséquence principale de ce blocage presque total de la lumière solaire est un refroidissement sévère et persistant pendant des années, voire des décennies suivant les scénarios retenus. Suivant le plus sévère, qui prévoit que les aérosols à base de soufre résident une dizaine d’années dans la stratosphère, la température perd 34°C, passant, en moyenne, de près de 19°C à -15°C. Dans l’hypothèse la moins rude, privilégiée par les auteurs de l’étude, la chute est tout de même de 27°C et la Terre se retrouve sous le point de congélation pendant quelques années. La banquise voit sa surface multipliée par six, ce qui a pour conséquence d’augmenter l’albédo de la planète, c’est-à-dire sa capacité à renvoyer les rayons solaires vers l’espace puisqu’ils sont réfléchis par les glaces. Il y a là une sorte de cercle vicieux inverse de celui que nous vivons actuellement avec le réchauffement climatique, qui, en faisant fondre la banquise, réduit l’albedo de la planète et alimente encore plus son réchauffement…
A la différence de ce que nous constatons maintenant, la cause du refroidissement planétaire lors de l’extinction K-Pg – les aérosols soufrés – a assez rapidement disparu. Néanmoins, les bouleversements des écosystèmes ont été immenses. En plus d’avoir fait mourir de faim et de froid les dinosaures non-aviens sans pour autant éradiquer les petits mammifères et oiseaux (lesquels sont les dinosaures aviens), l’événement a aussi chamboulé les océans. Ceux-ci ont d’une certaine manière été passés au shaker. L’hiver terrible qui s’est subitement installé a refroidi les eaux de surface qui ont coulé : les couches d’eau les plus profondes sont remontées, emportant avec elles leurs nutriments. Selon l’étude des GRL, cet afflux de nutriments en surface a donné un coup de fouet à la production de plancton. Or ces blooms planctoniques, qui s’accompagnent d’une grande consommation de l’oxygène dissous dans l’eau et de l’émission de toxines, sont souvent néfastes aux écosystèmes marins. L’article conclut que le refroidissement de la planète a sans doute aussi eu, par ricochet, des conséquences létales dans les océans. Toucher au climat n’est jamais anodin…
Pierre Barthélémy
