Vers 260 millions d'années, la Terre était dominée par des mammifères comme des reptiles appelés thérapsides. Les plus grands de ces thérapsides étaient les dinocéphales, genre composé de plusieurs espèces herbivores et carnivores.

Puis quelque chose d'énorme s'est produit :un événement d'extinction de masse a tué entre 75 % et 80 % de toutes les créatures qui vivaient sur terre dans le monde. De nombreuses créatures océaniques ont également disparu. Les dinocéphales ont été exterminés.

Plusieurs hypothèses ont été avancées sur ce qui aurait pu provoquer cette extinction de masse. Par exemple, de nombreux scientifiques ont favorisé l'idée qu'une éruption volcanique était le déclencheur. Il a été démontré qu'au moment de l'intervalle d'extinction une gigantesque éruption volcanique s'est produite à Emeishan dans le sud de la Chine qui a duré près de deux millions d'années. Il a libéré environ 300 000 km³ de lave.

Mes collègues et moi nous sommes demandé si un changement climatique pouvait avoir causé ou contribué à l'extinction de masse en Afrique du Sud. Nous avons donc examiné les changements environnementaux lors de l'extinction dans ce qui est aujourd'hui le Cap occidental et septentrional d'Afrique du Sud. Nous avons étudié les dents fossiles de Diictodon feliceps , un petit thérapside herbivore qui a vécu avant l'extinction et y a survécu (comme pour beaucoup d'autres de cette période, nous ne savons pas comment l'espèce a survécu à la catastrophe).

Nos résultats suggèrent qu'un événement local plutôt qu'un changement climatique global était à l'origine de l'extinction de masse en Afrique du Sud. Spécifiquement, nous proposons que les déformations dans les montagnes Cape Fold signifiaient qu'il y avait moins d'eau disponible; espèces de la région ont été décimées.

C'est la première fois que des données montrent une corrélation entre l'événement d'extinction de masse et un événement d'aridification - le processus qui se produit lorsqu'une région devient de plus en plus sèche. Il s'agit d'un changement climatique à long terme plutôt que d'une variation saisonnière. Nos conclusions sont étayées par des travaux antérieurs menés sur les sédiments qui ont montré une diminution du débit des rivières et des ruisseaux dans le bassin des montagnes du cap Fold pendant cette période.

Il semble d'après cette étude que si l'éruption d'Emeishan a pu déclencher l'événement d'extinction de masse, d'autres événements plus locaux pourraient l'avoir amplifié.

Les dents révèlent les secrets du climat

Les dents fossiles contiennent différents atomes, comme l'oxygène ou le carbone, qui sont représentés par plusieurs "formes", appelés isotopes. L'examen de leur rapport permet aux scientifiques d'interpréter comment l'humidité et la température changeaient lorsque l'animal en question était vivant.

Les dents que nous avons étudiées ont montré qu'une aridification - une diminution de l'humidité produite par l'approvisionnement en eau ou les précipitations - s'est produite au moment de l'extinction. Mais il n'y a pas eu de changement de température. Cela suggère que le changement climatique mondial n'a pas conduit à l'extinction de masse, car dans le cas des changements climatiques mondiaux, les changements d'humidité et de température vont de pair.

Nous nous sommes concentrés sur les compositions stables d'oxygène et d'isotopes de carbone dans les dents fossiles.

Plusieurs facteurs peuvent affecter le rapport entre les différents isotopes de ces éléments. Par exemple, le rapport des isotopes de l'oxygène est corrélé à la température de l'air de l'environnement; pour le carbone, le rapport isotopique dépend de la disponibilité en eau. Cela en fait un bon proxy pour estimer l'aridité d'un environnement.

La mesure de la composition en isotopes de l'oxygène et du carbone dans les dents nous a permis d'estimer la température et l'aridité de l'environnement où vivait l'animal.

Apprentissage futur

Ce type de travail est précieux car il montre comment les événements climatiques locaux comme l'aridification peuvent affecter les écosystèmes d'une région. Cela pourrait également aider les chercheurs sur le changement climatique à mieux estimer comment certaines parties de la planète pourraient réagir à mesure que l'eau se raréfie.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.