Crédit :Steve Bourne, Auteur fourni, Auteur fourni
Les grottes de Naracoorte, en Australie-Méridionale, sont l'un des meilleurs sites de fossiles au monde, contenant un record couvrant plus d'un demi-million d'années. Parmi les restes préservés dans des couches de sable se trouvent les ossements de nombreuses espèces emblématiques de la mégafaune australienne qui se sont éteintes il y a entre 48 000 et 37 000 ans.
Les raisons de la disparition de ces espèces de mégafaune sont intensément débattues. Mais plus les fossiles que nous pouvons trouver sont anciens, mieux nous pouvons comprendre l'évolution et l'extinction de l'espèce.
À ce jour, déterminer l'âge précis des grottes a été difficile. Cependant, nos recherches démontrent, pour la première fois, l'âge réel des grottes de Naracoorte, et la réponse est jusqu'à 500 000 ans de plus qu'on ne le pensait auparavant.
Nos découvertes ont jeté un nouvel éclairage sur l'ancienneté de ce lieu important. Nous espérons que cela aidera à comprendre comment la biodiversité réagit au changement climatique au fil du temps.
Un moment dans le temps géologique
Les grottes peuvent être des capsules temporelles extraordinaires, préservant souvent les restes de plantes et d'animaux disparus depuis longtemps dans des détails exquis. Les grottes de Naracoorte en Australie-Méridionale en sont un exemple.
Le complexe de grottes est le seul site du patrimoine mondial d'Australie du Sud. Parmi les archives fossiles remarquablement diverses et complètes figurent les restes de mégafaune emblématique tels que :
Vue d'artiste de la mégafaune pléistocène éteinte en Australie par Julian Hume. En bas à gauche :d'énormes kangourous à face courte. En bas à droite :Thylacoleo carnifex et Wonambi naracoortensis. Centre gauche et droite :Diprotodon optatum et Zygomaturus trilobus. Auteur fourni
Les paléontologues ont fouillé et daté bon nombre de ces gisements de fossiles et reconstitué les squelettes d'un certain nombre d'espèces de mégafaune.
Les grottes se sont formées lorsque les eaux souterraines ont percolé à travers les fissures des roches calcaires, les dissolvant et formant des cavités. Ils étaient auparavant datés entre 0,8 et 1,1 million d'années, une estimation générée en datant une crête de dunes fossiles qui se trouve au-dessus du complexe de grottes.
Mais les méthodes utilisées pour dater le cordon dunaire n'étaient pas tout à fait adaptées à la tâche. Ainsi, un âge précis des grottes n'avait pas été obtenu, jusqu'à présent.
Ce travail complexe impliqué dans notre étude a pris cinq ans, mais cela valait la peine d'attendre.
Ce que nous avons fait
La méthode de datation que nous avons utilisée dans nos Communications Terre &Environnement étude consistait à examiner les belles formations de calcite à l'intérieur des grottes. Collectivement, ceux-ci sont appelés "spéléothèmes" et comprennent les stalagmites, les stalactites et les pierres coulées.
Lorsque les spéléothèmes se forment, de minuscules quantités d'uranium, un élément radioactif, sont enfermées à l'intérieur. Au fil du temps, l'uranium se désintègre lentement dans l'élément plomb. Cela se produit à un rythme connu et constant, ce qui signifie que nous pouvons utiliser l'uranium dans les spéléothèmes comme horloge naturelle pour les dater.
Couches de flowstones recouvrant des couches de sable avec des matériaux osseux fossiles dans la grotte de spécimens, Naracoorte. Crédit :Jon Woodhead, auteur fourni
Cela impliquait d'extraire l'uranium et le plomb des spéléothèmes dans un laboratoire. Nous avons ensuite mesuré chaque élément et calculé très précisément l'âge de l'échantillon.
Parce que les spéléothèmes ne commencent à se développer qu'une fois qu'une cavité souterraine est formée et au-dessus de la nappe phréatique, l'âge le plus ancien des spéléothèmes révèle l'âge minimum de la grotte elle-même.
À partir de là, nous avons découvert que les grottes ont commencé à se former il y a au moins 1,34 million d'années, ce qui les rend plus âgées de 250 000 à 500 000 ans que les estimations précédentes.
La deuxième partie de notre étude a cherché à déterminer quand les grottes se sont ouvertes pour la première fois à la surface, laissant entrer à la fois l'air et les animaux. Nous l'avons fait en examinant des particules microscopiques de charbon de bois et de pollen capturées dans les formations de calcite au fur et à mesure de leur croissance.
Nous avons trouvé du charbon de bois et du pollen apparus pour la première fois dans les grottes il y a environ 600 000 ans. Cela suggère que les grottes pourraient abriter de nouveaux fossiles de vertébrés intéressants datant de 600 000 ans, soit plus de 100 000 ans de plus que les plus anciens gisements de fossiles connus du complexe.
Pourquoi c'est important
Il y a un débat houleux sur la question de savoir si l'extinction de la mégafaune australienne était le résultat de l'homme ou du climat.
Whale Bone Cave, l'une des plus anciennes grottes de Naracoorte. Crédit :Steve Bourne, auteur fourni
Une bonne chronologie est essentielle pour comprendre quand et à quelle vitesse les processus naturels se sont produits au fil du temps. Sans âges précis, nous ne pouvons pas connaître le rythme d'évolution des paysages, du climat ou de la biodiversité.
Ainsi, alors que les grottes de Naracoorte se sont formées il y a au moins 1,34 million d'années, elles ne se sont ouvertes à la surface qu'il y a 600 000 ans. Cela jette un nouvel éclairage sur la vaste séparation dans le temps entre l'évolution des reliefs et l'accumulation des fossiles.
Nos découvertes aideront également les paléontologues à cibler de nouveaux sites de fouilles pour trouver des fossiles plus anciens, ce qui, espérons-le, fournira de précieuses preuves supplémentaires de la façon dont la biodiversité unique de notre continent a changé.
Notre nouvelle approche peut aider à découvrir l'ancienneté des dépôts de fossiles dans d'autres complexes de grottes en Australie et dans le monde où l'on trouve à la fois des spéléothèmes et des fossiles de vertébrés.
La richesse de l'Australie en espèces végétales et animales est confrontée à un avenir incertain, en raison du changement climatique et d'autres impacts humains. L'étude de sites importants tels que les grottes de Naracoorte nous aide à comprendre non seulement comment le changement climatique a influencé la biodiversité dans le passé, mais ce qui pourrait arriver à l'avenir.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine. Naracoorte, où un demi-million d'années d'histoire de la biodiversité et du climat sont emprisonnées dans des grottes
