Des baisses spectaculaires d'oxygène océanique, qui provoquent des extinctions massives de la vie marine, arriver à une fin naturelle - mais cela prend environ un million d'années.

L'épuisement de l'oxygène dans les océans est connu sous le nom d'"anoxie", et des scientifiques de l'Université d'Exeter ont étudié la fin des périodes d'anoxie.

Ils ont découvert que la baisse d'oxygène provoque l'enfouissement de plus de carbone organique dans les sédiments au fond de l'océan, conduisant finalement à une augmentation de l'oxygène dans l'atmosphère qui ré-oxygène finalement l'océan.

Les scientifiques pensent que l'océan moderne est « au bord de l'anoxie » – et les chercheurs d'Exeter disent qu'il est « essentiel » de limiter les émissions de carbone pour éviter cela.

"Une fois que vous entrez dans un événement majeur comme l'anoxie, il faut beaucoup de temps pour que le système terrestre se rééquilibre, " a déclaré la chercheuse principale Sarah Baker, géographe à l'université d'Exeter.

"Cela montre l'importance vitale de limiter les perturbations du cycle du carbone pour réguler le système terrestre et le maintenir dans des limites habitables."

Les chercheurs, qui comprennent également le professeur Stephen Hesselbo de la Camborne School of Mines, a étudié l'événement anoxique océanique du Toarcien, qui a eu lieu il y a 183 millions d'années et s'est caractérisé par une perturbation majeure du cycle global du carbone, épuisement de l'oxygène dans les océans de la Terre et extinction massive de la vie marine.

Les modèles numériques ont prédit que l'enfouissement accru du carbone organique - en raison d'une moindre décomposition et d'une plus grande productivité végétale et marine par temps chaud, environnement riche en carbone - devrait entraîner une augmentation de l'oxygène atmosphérique, provoquant la fin d'un événement anoxique après un million d'années.

Pour tester la théorie, les scientifiques ont examiné des échantillons de charbon de bois fossile pour voir des preuves d'incendies de forêt - car de tels incendies seraient plus fréquents à une époque riche en oxygène.

Ils ont découvert qu'une période d'augmentation de l'activité des feux de forêt a commencé un million d'années après le début de l'événement anoxique, et a duré environ 800, 000 ans.

"Nous soutenons que cette augmentation majeure de l'activité des incendies était principalement due à l'augmentation de l'oxygène atmosphérique, " dit Boulanger.

"Notre étude fournit la première preuve basée sur des fossiles qu'un tel changement dans les niveaux d'oxygène atmosphérique pourrait se produire dans une période d'un million d'années."

L'augmentation de l'activité des incendies a peut-être également contribué à mettre fin à l'anoxie des océans en brûlant et en réduisant la quantité de plantes sur terre.

En effet, les plantes peuvent aider à éroder les roches terrestres qui contiennent les nutriments nécessaires à la vie marine - donc avec moins de plantes, moins de nutriments sont disponibles pour être transportés vers la mer et utilisés pour soutenir la vie marine dans les océans.

Moins de vie marine - qui utiliserait de l'oxygène pour respirer - signifierait moins d'oxygène utilisé dans les océans, et pourrait donc aider les océans à augmenter leur teneur en oxygène, mettre fin à l'anoxie.

Il peut donc être essentiel de maintenir le fonctionnement naturel de l'activité des feux de forêt pour aider à réguler le système Terre à long terme, disent les chercheurs.

Les tests de sédiments de charbon de bois ont été effectués à Mochras au Pays de Galles et à Peniche, Le Portugal.

Le papier, publié dans la revue Communication Nature , s'intitule : « La preuve au charbon que l'augmentation de l'oxygène atmosphérique a mis fin à l'anoxie océanique du Jurassique inférieur. »