L'extinction de masse à la fin de la période permienne il y a 252 millions d'années - l'un des grands bouleversements de la vie sur Terre - semble s'être déroulée différemment et à des moments différents sur terre et dans la mer, selon des lits de fossiles nouvellement redécouverts d'Afrique du Sud et d'Australie.

De nouveaux âges pour les vertébrés fossilisés qui ont vécu juste après la disparition de la faune qui dominait la fin du Permien montrent que les changements de l'écosystème ont commencé des centaines de milliers d'années plus tôt sur terre que dans la mer, entraînant finalement la disparition de jusqu'à 70 % des espèces de vertébrés terrestres. L'extinction marine ultérieure, où près de 95 % des espèces océaniques ont disparu, peut avoir eu lieu sur une période de plusieurs dizaines de milliers d'années.

Bien que la plupart des scientifiques pensent qu'une série d'éruptions volcaniques, se produisant en grandes impulsions sur une période d'un million d'années dans ce qui est maintenant la Sibérie, ont été la principale cause de l'extinction de la fin du Permien, le décalage entre l'extinction des terres dans l'hémisphère sud et l'extinction marine dans l'hémisphère nord suggère différentes causes immédiates.

"La plupart des gens pensaient que l'effondrement terrestre avait commencé en même temps que l'effondrement marin, et que cela s'est produit en même temps dans l'hémisphère sud et dans l'hémisphère nord, " a déclaré la paléobotaniste Cindy Looy, Université de Californie, Berkeley, professeur agrégé de biologie intégrative. "Le fait que les grands changements n'aient pas été synchrones dans les hémisphères nord et sud a un grand effet sur les hypothèses sur ce qui a causé l'extinction. Une extinction dans l'océan ne le fait pas, en soi, doivent avoir la même cause ou le même mécanisme qu'une extinction qui s'est produite sur terre."

La perte de la couche d'ozone a-t-elle contribué à l'extinction ?

Des membres du laboratoire de Looy ont mené des expériences sur des plantes vivantes pour déterminer si un effondrement de la couche d'ozone protectrice de la Terre aurait pu irradier et anéantir des espèces végétales. D'autres changements globaux—un réchauffement climatique, une augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère et une augmentation de l'acidification des océans se sont également produites vers la fin de la période permienne et le début du Trias et ont probablement contribué.

Sur terre, l'extinction des vertébrés à la fin du Permien est mieux documentée au Gondwana, la moitié sud du supercontinent connu sous le nom de Pangée qui s'est finalement séparé en continents que nous connaissons aujourd'hui sous le nom d'Antarctique, Afrique, Amérique du Sud et Australie. Là, dans le bassin sud-africain du Karoo, populations de grands herbivores, ou mangeurs de plantes, déplacé de l'assemblage de Daptocephalus à l'assemblage de Lystrosaurus. Ces groupes sont maintenant éteints.

Dans l'océan, l'extinction est mieux documentée dans l'hémisphère nord, en particulier par les fossiles chinois. L'extinction de la fin du Permien est peut-être mieux associée à la disparition des trilobites.

Pour améliorer les dates précédentes d'extinction des terres, une équipe internationale de scientifiques, dont Looy, réalisé une datation uranium-plomb de cristaux de zircon dans un gisement de cendres volcaniques bien conservé du bassin du Karoo. Looy, qui est également conservateur de paléobotanique au musée de paléontologie du campus et conservateur des gymnospermes à l'université et aux herbiers de Jepson, a confirmé que les sédiments de plusieurs mètres au-dessus de la couche datée étaient dépourvus de pollen de Glossopteris, preuve que ces fougères à graines, qui dominaient les flores du Permien supérieur du Gondwana, s'est éteint à cette époque.

A 252,24 millions d'années, les zircons - des cristaux de silicate microscopiques qui se forment dans le magma ascendant à l'intérieur des volcans et sont crachés dans l'atmosphère lors des éruptions - sont au nombre de 300, 000 ans de plus que les dates obtenues pour la frontière Permien-Trias (P-T) confirmée en Chine. Cela signifie que la couche de sédiments supposée contenir la limite P-T en Afrique du Sud était en réalité d'au moins 300, 000 ans trop vieux.

Dates pour un dépôt de cendres en Australie, juste au-dessus des couches qui documentent l'extinction initiale de la plante, de même est venu dans près de 400, 000 ans de plus qu'on ne le pensait. Ce travail a été publié en janvier par Christopher Fielding et ses collègues de l'Université du Nebraska à Lincoln.

"Le bassin du Karoo est l'enfant d'affiche pour le renouvellement des vertébrés de la fin du Permien, mais jusqu'à récemment, ce n'était pas bien daté, " a déclaré Looy. " Notre nouvelle date de zircone montre que la base de la zone Lystrosaurus est antérieure à l'extinction marine de plusieurs centaines de milliers d'années, semblable au modèle en Australie. Cela signifie que le renouvellement de la flore et de la faune au Gondwana n'est pas synchronisé avec la crise biotique marine de l'hémisphère nord.

« Depuis quelques années, nous savons que, contrairement à l'extinction de masse marine, les impulsions de perturbation de la vie sur terre se sont poursuivies profondément dans la période triasique. Mais que le début du renouvellement terrestre se soit produit si longtemps avant l'extinction marine était une surprise."

Dans leur papier, Looy et une équipe internationale de collègues ont conclu « qu'une plus grande considération devrait être accordée à une complexe, et nuancée des écosystèmes terrestres au cours du Changhsingien (dernière partie du Permien) et, peut-être, le début du Trias."

Looy et ses collègues ont publié leurs conclusions le 19 mars dans la revue en libre accès Communication Nature .