Avant la période de faible teneur en oxygène, les bivalves étaient plus gros et plus nombreux. Crédit :Université du Texas à Austin/Rowan Martindale
En utilisant une combinaison de fossiles et de marqueurs chimiques, les scientifiques ont suivi comment une période de faible teneur en oxygène des océans à l'échelle mondiale a transformé un écosystème marin du Jurassique inférieur en une communauté stressée habitée par seulement quelques espèces.
La recherche a été dirigée par Rowan Martindale, professeur assistant à l'Université du Texas à Austin Jackson School of Geosciences, et publié en version imprimée en Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoéconologie le 15 juillet. L'étude a été co-écrite par Martin Aberhan, conservateur à l'Institute for Evolution and Biodiversity Science du Natural History Museum de Berlin, Allemagne.
L'étude se concentre sur un site fossilifère récemment découvert au Canada, situé au ranch Ya Ha Tinda, près du parc national Banff, dans le sud-ouest de l'Alberta. Le site enregistre des fossiles d'organismes qui vivaient il y a environ 183 millions d'années au début du Jurassique dans une mer peu profonde qui couvrait autrefois la région.
Le site fossilifère élargit les archives scientifiques de l'événement anoxique océanique du Toarcien, une période de faible teneur en oxygène dans les eaux océaniques peu profondes qui est supposée être déclenchée par des éruptions volcaniques massives. L'événement anoxique océanique a été identifié sur ce site par les archives géochimiques conservées dans les roches. Ces données géochimiques ont été recueillies dans un précédent projet de recherche dirigé par Benjamin Gill et Theodore Them de Virginia Tech. Le niveau d'oxygène du milieu environnant au début du Jurassique influence le type et la quantité de carbone conservé dans les roches, faisant de l'enregistrement géochimique une méthode importante pour suivre un événement anoxique.
"Nous avons ce magnifique dossier géochimique qui nous donne une épine dorsale pour le calendrier de l'événement anoxique océanique, " dit Martindale, chercheur au département des sciences géologiques de la Jackson School. « Donc, avec ce cadre, nous pouvons examiner la communauté benthique, les organismes qui vivent au fond de l'océan, et demandez « comment cette communauté a-t-elle réagi à l'événement anoxique ? »
L'environnement pauvre en oxygène a affecté la croissance et le nombre de bivalves, réduire leur nombre et leur population. Crédit :Université du Texas à Austin/Rowan Martindale
Les fossiles montrent qu'avant l'événement anoxique, la communauté marine de Ya Ha Tinda était diversifiée, et inclus du poisson, les ichtyosaures (reptiles marins éteints qui ressemblaient à des dauphins), nénuphars, homards, palourdes et huîtres, ammonites, et les coléoïdes (octopodes ressemblant à des calmars). Pendant l'événement anoxique, la communauté s'est effondrée, restructuré, et les organismes qui y vivaient ont rétréci. Les palourdes qui étaient les plus abondantes dans la communauté avant l'événement anoxique ont été complètement anéanties et remplacées par différentes espèces.
Les palourdes qui ont survécu pendant et après l'événement étaient beaucoup plus petites que les palourdes d'avant l'événement, suggérant que de faibles niveaux d'oxygène limitaient leur croissance.
La vie marine enregistrée à Ya Ha Tinda avant et pendant l'événement anoxique est similaire aux fossiles trouvés sur des sites européens. Petit Crispin, un maître de conférences en paléontologie à l'Université de Leeds qui n'était pas impliqué dans la recherche, a déclaré que la similitude entre les sites souligne la nature généralisée de l'événement anoxique.
"Cela confirme des travaux antérieurs suggérant que le T-OAE (événement anoxique) était véritablement un événement mondial, " Petit dit.
Cependant, tandis que d'autres sites se remettaient de l'événement anoxique, l'environnement à Ya Ha Tinda a continué à faire face au stress. Même pour les petits, bivalves robustes, la vie était dure.
Travail de terrain au Ranch Ya Ha Tinda, où les fossiles ont été trouvés. Crédit :Université du Texas à Austin/Rowan Martindale
"L'une des choses intéressantes à propos du rétablissement [à Ya Ha Tinda] est que nous voyons en fait moins d'individus à un moment où nous sommes censés assister au rétablissement de la communauté, " a déclaré Martindale.
Les fossiles suggèrent que l'environnement subissait des stress locaux qui maintenaient l'oxygène bas, dit Martindale. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pourquoi la vie à Ya Ha Tinda ne s'est pas rétablie au même rythme que dans d'autres endroits.
Étant donné que l'événement anoxique océanique était un effet secondaire du changement climatique, regarder en arrière sur les anciennes communautés marines pourrait être une fenêtre sur les impacts potentiels du changement climatique en cours et futur, a déclaré le co-auteur Martin Aberhan.
« Une leçon que nous pouvons tirer de cette étude est que, à l'échelle du temps humain, les stress liés au climat peuvent avoir des effets très durables, sans aucun signe de rétablissement depuis des centaines de milliers d'années, et que les communautés avant et après une crise climatique peuvent avoir une composition et un fonctionnement écologique très différents, " Aberhan a déclaré.
