Des chercheurs de l'Université de Leeds étudiant les données fossiles entourant l'extinction du Permo-Trias (P-Tr) il y a 252 millions d'années (Ma) ont découvert qu'un écosystème marin, en comparaison avec les genres taxonomiques qui le composent, a pris un ordre de grandeur plus long à récupérer après l'événement d'extinction de masse qui définit et sépare les deux périodes géologiques. L'événement d'extinction était responsable de la mort de plus de 90 % de tous les animaux marins. Ces découvertes, présenté dans un récent Avancées scientifiques article, sont particulièrement sombres à la lumière de l'extinction de l'anthropocène en cours et des conclusions du rapport le plus récent du GIEC.

Haijun Song et ses collègues, dans un article intitulé « Decoupd taxonnomic and ecological recoverys from the Permo-Triasic extinction, " offrent de nouvelles perspectives sur les circonstances entourant ce qui était généralement considéré comme une reprise en tandem et par étapes, en termes de genres taxonomiques et de leur écosystème marin constitutif, à l'époque triasique. On pense que la récupération de l'écosystème et de ses taxons représentatifs s'est déroulée sur plusieurs millions d'années, passant des niveaux trophiques inférieurs au sommet. Cependant, les données montrant divers prédateurs de niveau trophique supérieur au début de la période du Trias semblent contredire ce point de vue, ainsi que des lacunes inexpliquées dans d'autres groupes fonctionnels de niveau trophique inférieur. Travaillant à partir d'un ensemble de données personnalisé tiré de la base de données de paléobiologie et de la littérature publiée, les auteurs de cette étude ont cherché à examiner le modèle et le calendrier de la succession des écosystèmes en relation avec les niveaux de diversité de trois groupes de faune :non mobile, mobiles, et les animaux nectoniques, pendant la reprise triasique.

Pour mieux comprendre la nature de la récupération taxonomique du Trias, les chercheurs ont examiné des données fossiles représentatives couvrant la fin du Permien (254,1 Ma) au Trias supérieur (201,3 Ma) pour la diversité. En recueillant des données sur un total de 51, 055 occurrences fossiles (définies comme la présence d'un genre dans une unité ou un site stratigraphique), ils ont découvert que les genres marins atteignaient des niveaux de diversité pré-extinction environ 5 Ma après l'extinction, notant « une augmentation logistique de la diversité taxonomique au cours du Trias… et suggérant que la diversité générique semble avoir atteint la capacité de charge environnementale ».

En étudiant le rétablissement écologique dans son ensemble par rapport au rétablissement taxonomique séparé, ils ont examiné les destins séparés de chacun des trois groupes fonctionnels de fossiles. Le groupe immobile était composé d'animaux stationnaires comme les coraux et les éponges; le groupe mobile comprenait les crustacés, gastéropodes, et les bivalves de la faune, entre autres; et le groupe nectonique de prédateurs de haut niveau comprenait des céphalopodes tels que les poulpes, des conodontes (des protovertébrés aujourd'hui disparus ressemblant à des anguilles), poissons osseux, et les reptiles marins.

Comme ça s'est apparu, les animaux nectoniques - le groupe au niveau trophique le plus élevé - ont été les premiers à se remettre de l'extinction du P-Tr en termes de diversité générique, bien qu'ils aient décliné depuis leur apogée dans le Trias moyen jusqu'à la dernière phase du Trias supérieur. Animaux immobiles, d'autre part, subi les pires baisses au début du Trias, avec leur diversité passant de 500 à 100 genres, bien qu'ils aient rebondi et soient revenus aux niveaux d'avant l'extinction au début du Trias moyen. Le groupe mobile a également subi de lourdes pertes lors de l'événement d'extinction, ce qui a entraîné une faible diversité avant de rebondir au début du Trias moyen.

En termes de proportion d'occurrence, les genres de nekton sont passés de ~14% à la fin du Permien à un pic à 67% 2 Ma plus tard, avant de baisser à 11 %. Les genres non mobiles ont montré une tendance opposée, passant de 71% à 21% pour finalement revenir à 70% à la fin du Trias. Les animaux mobiles cependant, est resté quelque peu constant en proportion après l'événement d'extinction et tout au long du Trias. Les enquêteurs constatent une situation similaire, bien que tendance moins prononcée, par rapport à la richesse générique pour les trois groupes; ils ajoutent également que les tendances en matière de composition et de structure se maintiennent quelle que soit la région paléo-latitudinale.

Parce que la proportion de diversité générique d'animaux immobiles avait été stable à 68% pendant une grande partie de la période permienne précédente et approchait à nouveau ce niveau dans la période du Trias moyen et supérieur, les auteurs de l'étude affirment que cela représente la composition trophique normale de la faune, c'est-à-dire comme la large base d'une pyramide supportant les deux groupes trophiques supérieurs. Cette pyramide cependant, est inversé pendant la période du Trias inférieur, avec nekton dominant la pyramide fonctionnelle à 52%, et caractérise un écosystème perturbé et vulnérable avec un réseau trophique réduit.

Mais surtout, est la découverte que les récupérations taxonomiques et écologiques sont découplées. Lorsque la récupération taxonomique s'est produite relativement rapidement, à en juger par un retour à une diversité taxonomique mondiale relativement stable, le rétablissement de l'écosystème se caractérise par une « augmentation progressive de la complexité et de la stabilité » beaucoup plus lente. Les auteurs de l'étude opposent la relativement rapide, taux logistique d'augmentation de la richesse générique qui signale une récupération taxonomique avec un taux logarithmique d'augmentation de la proportion d'animaux non nectoniques qui est compatible avec une récupération écologique. Cette récupération écologique était toujours en cours après ~50 Ma, alors que la diversité taxonomique s'est rétablie dans environ 5 Ma.

Ces découvertes montrent que si cet écosystème marin s'est effondré de bas en haut, sa restauration a eu lieu dans l'ordre inverse, du haut jusqu'en bas, lorsqu'un écosystème en rétablissement se caractérise par une augmentation de la diversité des consommateurs de niveau inférieur, C'est, non-nectons. Cela renverse l'hypothèse par étapes reçue qui suggère qu'une reprise s'est produite de bas en haut.

Et enfin, les chercheurs concluent « Cette étude réaffirme l'importance de protéger la diversité des écosystèmes mondiaux parce que, une fois détruit, la restauration nécessite des dizaines de millions d'années, bien plus longtemps que l'histoire de l'humanité."

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