Il y a environ 252 millions d'années, plus de 90 pour cent de toute la vie animale sur Terre s'est éteinte. Cet evènement, appelé "extinction de masse Permien-Trias, " représente la plus grande catastrophe de l'histoire de la vie sur Terre. Les écosystèmes ont mis près de cinq millions d'années à se rétablir et de nombreux aspects de l'événement restent un mystère.

Une équipe de recherche, dirigé par des scientifiques de l'Arizona State University et financé par la NASA et la National Science Foundation, aide à comprendre pourquoi cet événement d'extinction s'est produit et pourquoi il a fallu si longtemps à la vie pour se rétablir. L'étude, Publié dans Avancées scientifiques , a été dirigé par Feifei Zhang, étudiant diplômé de l'ASU School of Earth and Space Exploration, sous la direction du membre du corps professoral de l'école Ariel Anbar.

Extinction massive des écosystèmes marins

Pour cette étude, l'équipe de recherche s'est concentrée sur les écosystèmes marins, décimées lors de l'extinction de masse du Permien-Trias. Des études antérieures ont démontré que la perte d'oxygène dissous dans les océans de la Terre, un effet appelé « anoxie marine, " a joué un rôle important dans l'événement d'extinction de masse. L'équipe a voulu savoir quand l'anoxie s'est produite, à quel point il était répandu, et combien de temps il a persisté après l'événement d'extinction.

En particulier, l'équipe voulait voir si des épisodes d'extinction distincts qui se sont produits au cours de la longue période de récupération étaient dus à des épisodes d'anoxie océanique et à d'autres changements environnementaux.

Pionnier d'une nouvelle technique

Typiquement, les scientifiques déterminent les niveaux d'anoxie des océans en examinant l'abondance de pyrite, communément appelé « l'or des fous, " et d'autres éléments et minéraux dans les roches de boue anciennes. Mais les roches de boue ne fournissent que des indices sur ce qui a pu se passer à un seul endroit. Les scientifiques doivent échantillonner des dizaines de sites à travers le monde pour déduire une vue d'ensemble des roches de boue.

Pour surmonter cela, l'équipe a mis au point une nouvelle approche plus efficace. En étudiant les variations des isotopes de l'uranium enregistrées dans les carbonates, l'équipe a pu déduire l'anoxie globale se produisant dans tout l'océan en utilisant des échantillons d'un seul affleurement. Ces sédiments, collecté dans l'Iran moderne, ont été déposés il y a 252-246 millions d'années dans un océan tropical relativement peu profond près de l'équateur.

Les variations résultantes des isotopes de l'uranium ont donné à l'équipe les réponses qu'elles cherchaient. Ils ont pu montrer que les épisodes d'extinction coïncidaient avec des impulsions d'anoxie océanique, entraînée par des changements dans la circulation océanique et les niveaux de nutriments.

"Cette trouvaille, " dit Zhang, "fournit des informations importantes sur les modèles de changement environnemental océanique et leurs causes sous-jacentes, qui étaient finalement liés au réchauffement climatique intense au cours du Trias inférieur. »

Changement climatique - hier et aujourd'hui

La découverte de cette équipe attire également l'attention sur les effets possibles du changement climatique moderne, parce que le réchauffement climatique était le moteur ultime de l'anoxie marine au début du Trias.

"L'une des choses les plus intéressantes et les plus inquiétantes à propos de l'extinction du Permien-Trias est à quel point ces événements sont similaires à ce qui se passe aujourd'hui, " dit le co-auteur Stephen Romaniello. " Semblable à ce qui s'est passé pendant la période du Permien, les océans modernes de la Terre sont confrontés à un réchauffement climatique rapide et à des flux de nutriments accrus."

Point en fait, les scientifiques ont découvert plus de 400 zones mortes marines dans les océans modernes. Ceux-ci sont principalement liés à des flux élevés de nutriments dans les zones côtières, et le réchauffement climatique est susceptible de provoquer une expansion spectaculaire de ces zones à l'avenir.

"Notre travail montre que si nous continuons sur notre chemin actuel, il y a de fortes chances que l'épuisement de l'oxygène aggrave les défis auxquels les organismes marins sont déjà confrontés, " a ajouté le co-auteur Thomas Algeo.