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La Terre a connu cinq grands épisodes d'extinctions des êtres vivants, et les activités anthropiques pourraient bien mener à une nouvelle vague meurtrière. La pire d'entre toutes s'est produite il y a 252 millions d'années, à l'interface entre deux périodes géologiques : le Permien et le Trias. À l'époque, 96 % des espèces marines et 70 % des espèces terrestres ont disparu en l'espace de 60.000 ans. N'a subsisté qu'environ 10 % de la diversité biologique. Quant à la cause de ce cataclysme, différentes hypothèses sont avancées.
L'un des scénarios envisagés propose qu'un volcanisme intense au niveau des trapps de Sibérie a fortement bouleversé le climatclimat de l'époque du fait de forts rejets de CO2 dans l'atmosphèreatmosphère. Les fouilles géologiques révèlent effectivement un apport massif de carbonecarbone très précisément à cette époque. Les températures à la surface et dans les mers auraient augmenté, et les océans se seraient acidifiés, perturbant les milieux et entraînant une disparition de massemasse.
Néanmoins, Daniel Rothman ou encore Gregory Fournier, tous deux chercheurs au MIT, ont voulu tester et éprouver cette hypothèse pour s'assurer qu'il n'y avait pas de faillefaille dans le raisonnement. Or ils ont trouvé quelques incohérences qu'ils se proposent de balayer en proposant un nouveau scénario, à lire dans Pnas.
Les volcans ne suffisent pas
La piste des volcansvolcans sibériens a d'abord été étudiée. Il s'agit probablement des éruptions les plus intenses ces 500 derniers millions d'années, avec des coulées de lave recouvrant une surface de 7 millions de km2, soit peu ou prou la superficie de l'Australie. Néanmoins, les calculs des scientifiques révèlent que les émissionsémissions de CO2 associées ne peuvent expliquer l'ampleur des dépôts de carbone retrouvés dans les couches géologiques de cette époque.
Les trapps de Sibérie révèlent les traces d’un supervolcanisme à l’époque de cette terrible crise biologique. © Matthew G. Landry, Wikipédia, cc by sa 2.5
D'autre part, une formation volcanique de la sorte se caractérise par des rejets massifs de gazgaz, suivis par des ralentissements. Or d'après les mesures des chercheurs, les émissions se sont amplifiées de manière exponentielle au cours du temps. Le modèle précédemment évoqué ne colle pas tel quel.
Il faut donc envisager de nouvelles solutions. Or, il n'y a qu'une seule explication plausible aux yeuxyeux des scientifiques pour justifier d'une élévation si soudaine des taux de gaz carbonés : celle d'une forte expansion de micro-organismesmicro-organismes. Mais lesquels ?
Des archées prêtes à proliférer
Les éruptions des trapps de Sibérie sont également connues pour modifier d'autres paramètres. D'une part, les microparticules en suspension dans l'airair limitent l'arrivée du rayonnement solairerayonnement solaire dans les océans : les alguesalgues ne pratiquent plus aussi intensément la photosynthèse. Les moléculesmolécules carbonées s'accumulent, et notamment l'acétate. Ensuite, ce volcanisme a rejeté des quantités astronomiques de nickelnickel à la surface de la Terre.
Ces deux paramètres sont très importants pour des archéesarchées (des procaryotesprocaryotes non bactériens) actuelles appelées Methanosarcina. Ces unicellulaires se nourrissent d'acétate et de nickel, en échange de quoi ils rejettent de fortes quantités de méthane, un gaz à effet de serre. Alors qu'on les pensait capables de réaliser ces opérations chimiques depuis 400 millions d'années, de nouvelles analyses génétiquesgénétiques menées par les chercheurs états-uniens semblent indiquer que ces micro-organismes ont acquis cette aptitude par transfert de gènes à cette époque bien précise.
Risquons-nous d’imiter Methanosarcina ?
Toutes les conditions étaient donc réunies pour une croissance exponentielle de ces archées. Les rejets massifs de méthane auraient donc contribué à réchauffer le climat. Une partie de ce gaz aurait été transformé en CO2 par des microbes à partir de l'O2 ambiant, limitant ainsi les quantités de ce gaz nécessaire à la respiration des animaux. Ces émissions de méthane se sont poursuivies 100.000 ans après qu'il ne subsiste plus grand-chose sur Terre. Il faudra attendre ensuite 30 millions d'années avant de retrouver une diversité biologique digne de ce nom, avec notamment l'émergenceémergence des dinosaures.
La pire extinction de masseextinction de masse serait donc due à un malheureux concours de circonstances dans lequel les trapps de Sibérie auraient joué un rôle de catalyseurcatalyseur, en plus d'être acteur. Lorsque l'on mesure les effets catastrophiques de rejets massifs de gaz à effets de serregaz à effets de serre, on ne peut s'empêcher d'établir un parallèle avec les émissions actuelles de l'Homme. Rappelons qu'à l'époque, il avait fallu 60.000 ans pour détruire l'essentiel de la vie sur Terre. Il reste donc du temps à l'espèce humaine, engagée dans les processus industriels depuis 150 ans, pour faire aussi bien que Methanosarcina...
par Janlou Chaput, Futura
le 3 avril 2014
