Les spécialistes en géosciences s'accordent généralement pour penser que les dinosaures ont disparu sous l'effet conjoint des éruptions volcaniques du Deccan en Inde et de l'impact d'un petit corps céleste d'une dizaine de kilomètres au Yucatan. Mais quand il s'agit de déterminer l'importance de chacun de ces événements, ils divergent. Quant à la question de savoir comment, exactement, la grande extinction du Crétacé s'est produite, c'est-à-dire comment les écosystèmes et les espèces qui les constituent se sont effondrés dans le détail, les réponses données sont partielles et problématiques.

L'une des stratégies pour essayer d'y voir plus clair est de s'intéresser aux causes ainsi qu'au déroulement des autres grandes extinctions. Paradoxalement, il semble de plus en plus clair que la domination des dinosaures et leur formidable succès évolutif a en partie été rendu possible du fait de grands épanchements magmatiques similaires à ceux des Deccan, dont l'éruption fissurale qui s'est produite en Islande il y a quelques années peut nous en donner une idée.

En effet, il y a environ 200 millions d'années, une grande crise biologiquecrise biologique s'est produite à la fin du Trias. La moitié des espèces animales ou végétales se sont alors éteintes en peu de temps, laissant vacantes de nombreuses niches écologiques que ne vont pas tarder à occuper en massemasse les dinosaures.

Les chercheurs ont pensé relier cette extinction à la géodynamique de notre Planète bleuePlanète bleue. À cette époque, la PangéePangée est en train de commencer à se disloquer. L'Europe, les Amériques et le nord de l'Afrique étaient soudés mais quatre épisodes volcaniques majeurs vont survenir qui vont accompagner le début du rifting à l'origine de la naissance de l'Atlantique nord. Il se forme alors ce que les géologuesgéologues appellent la province magmatique centre-atlantique (ou Camp, pour Central Atlantic Magmatic Province), c'est-à-dire l'amas de roches ignéesroches ignées formé par plus de dix millions de kilomètres cubes de laveslaves émises en moins de 600.000 ans. Il s'agit essentiellement de basaltesbasaltes que l'on trouve encore de nos jours aux États-Unis et au Canada, mais aussi dans le sud de la France, en Espagne ou au Maroc.

Cet affleurement peut être observé dans le New Jersey, aux États-Unis, à proximité d'habitations. Les roches noires à gauche sont des basaltes émis durant la formation de la province magmatique centre atlantique. Elles recouvrent des sédiments riches en organismes du Trias (en rouge). © Paul Olsen, Lamont-Doherty Earth Observatory

Des éruptions volcaniques massives trahies par le mercure 

Il y a quelques années, l'amélioration des méthodes de datation a permis de consolider la thèse de la relation étroite entre la mise en place des Camp et ce que les paléontologuespaléontologues considèrent comme la quatrième grande crise biologique de l'histoire de la biosphèrebiosphère. Une publication dans Pnas provenant d'une équipe de chercheurs britanniques en géosciences vient d'enfoncer encore un peu plus le clou. Il est plus que jamais crédible que cette extinction ait bien été causée par des émissionsémissions répétées d'importantes quantités de gaz carboniquegaz carbonique, lesquelles peuvent changer le climatclimat et acidifier les océans, créant ainsi des conditions peu favorables aux espèces vivantes.

En tant que géochimistes, ces chercheurs se sont intéressés à la composition de roches sédimentairesroches sédimentaires qui se sont déposées précisément pendant l'extinction du Trias. Elles ont été échantillonnées sur des sites en Argentine, Autriche, Canada, Maroc et Groenland. L'idée était de tenter de découvrir la présence d'anomaliesanomalies dans le contenu en mercuremercure de ces sédimentssédiments. Des éruptions volcaniqueséruptions volcaniques conduisent effectivement à la libération de cet élément dans les gaz émis.

Non seulement il a été possible de mettre en évidence des pics dans la quantité de mercure incorporée dans ces sédiments mais ceux-ci coïncidaient également avec la chronologie des émissions de CO₂ dans l'atmosphèreatmosphère, ce qui consolide fortement la thèse qu'il s'agissait bien d'émissions d'origine volcanique.

De grandes éruptions volcaniques sont donc bel et bien en mesure de provoquer des crises biologiques majeures, mais paradoxalement, au moins au Trias, elles n'auraient pas affecté les dinosaures. Au contraire, elles les auraient favorisés. Quid de l'influence des éruptions du Deccan sur la crise KT ?

Les grandes éruptions volcaniques ne seraient pas toujours défavorables aux dinosaures

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco publié le 26/03/2010

Le formidable succès évolutif des dinosaures, apparus au Trias il y a probablement plus de 240 millions d'années, pose toujours question. Dernière hypothèse en date : ils devraient leur domination à l'extermination de leurs concurrents, due aux gaz libérés par les grandes éruptions volcaniques qu'a provoquées la fracture de la Pangée.

Les dinosaures ont dominé la Terre pendant plus de 160 millions d'années et il a probablement fallu la conjonctionconjonction d'un impact d'une météoritemétéorite (issue probablement de l'astéroïdeastéroïde Baptistina 298) et des gigantesques épanchements basaltiquesbasaltiques des plateaux du Deccan pour les faire disparaître de la surface de la Terre (à l'exception des oiseaux, la seule branche restante).

On aimerait comprendre de quels avantages évolutifs la lignée des dinosaures a pu bénéficier pour s'imposer à ce point. Certes, il y a environ 230 millions d'années, l'aspect de la planète était bien différent. Il n'existait qu'un seul supercontinentsupercontinent, la fameuse Pangée d'Alfred WegenerAlfred Wegener. Il était donc facile à un groupe d'animaux plutôt bien adaptés à l'environnement de l'époque de se répandre à pied sec sur toutes les terres émergées. La fragmentation en plusieurs continents et l'isolement qui s'en est suivi ont pu ensuite favoriser la diversification des espèces de dinosaures.

Mais ce raisonnement vaut pour toutes les espèces. Pourquoi les dinosaures ont-ils brusquement pris l'ascendant sur les autres archosauriens de l'époque ? Pour la paléobiologiste Jessica Whiteside de l'Université Brown, la raison pour laquelle les dinosaures ont supplanté le groupe d'archosaures dominant de l'époque, les Crurotarsiens, doit être recherchée dans l'extinction du Trias-JurassiqueJurassique, la grande extinction ayant succédé à celle du PermienPermien-Trias.

Ce n'est pas la première fois que l'on suggère un tel lien mais le travail qu'elle vient de publier avec ses collègues dans les Proceedings of the National Academy of Sciences est le premier à apporter un grand nombre d'éléments en faveur de cette thèse.

Il faut savoir que la crise du Trias-Jurassique semble coïncider avec le début de la fragmentation de la Pangée. Cet événement s'est accompagné de la formation de ce que l'on appelle la Central Atlantic magmatic province (CAMP). On en trouve des traces en Amérique du Nord et au Maroc sous forme de gigantesques épanchements basaltiques qui se seraient mis en place pendant une période d'environ 600.000 ans.

Une vue d'une partie restante de la Central Atlantic Magmatic Province marquant la fragmentation de la Pangée il y a 200 millions d'années. On voit bien en haut de l'affleurement les couches basaltiques provenant des flots de lave crachés par les fissures de l'époque. © Jessica H. Whiteside, Brown University 

Incendies et réchauffement bousculent la flore et la faune

À l'époque, les flots de lave émis par les fissures disloquant la Pangée devaient recouvrir une superficie égale à celle des Etats-Unis, ou presque. Il est donc tentant de relier la disparition de 20% des espèces marines et la réduction de moitié de la diversité biologique de l'époque à la formation de la CAMP, accompagnée d'une large libération de CO₂ affectant le climat.

Pour tenter d'y voir plus clair, les chercheurs de différentes institutions, menés par Jessica Whiteside, ont comparé les données portant sur les plantes, les animaux et le climat de cette époque, datant de 200 millions d'années environ. Ils se sont concentrés sur des restes fossilesfossiles de feuilles et de morceaux de boisbois que l'on peut trouver dans les sédiments des lacs de la Pangée situés dans des bassins d'Amérique du Nord (Newark et Hartford). Ces sédiments se trouvent piégés entre des coulées de lave de la CAMP, ce qui permet de lever les incertitudes sur la concomitance des événements.

L'analyse des pollenspollens et des isotopesisotopes de carbonecarbone, ¹²C et ¹³C, montre bien une association étroite entre l'extinction Trias-Jurassique et l'apparition de la CAMP. En particulier, on observe un pic de populations de fougèresfougères connues pour être les premières plantes à recoloniser les sols brûlés par des éruptions volcaniques .

Jointes aux données paléontologiques sur les Crurotarsiens, l'image qui émerge est celle d'une brusque et importante libération de CO₂ dans l'atmosphère, causée par l'activité volcanique intense, affectant le climat. Les niches écologiques qui étaient alors occupées par les Crurotarsiens auraient été laissées vacantes par leur extermination. Possédant certains avantages évolutifs, les dinosaures de l'époque aurait profité de l'occasion pour occuper ces niches vacantes et ont alors pu s'offrir une explosion évolutive.

Si cette thèse se confirme, en montrant combien les dinosaures ont su résister aux conséquences d'une activité volcanique intense, elle donne peut-être plus de poids à l'idée que c'est bien l'impact de Chicxulub et non pas les éruptions du Deccan qui ont exterminé les dinosaures il y a 65 millions d'années.