Les scientifiques de l'UC Berkeley ont obtenu des dates plus précises pour les coulées de lave volcanique de Deccan Traps, reliant plus étroitement l'activité maximale à l'impact d'un astéroïde ou d'une comète il y a 66 millions d'années et à l'extinction de masse concomitante. Mais si les gaz à effet de serre émis avant l'impact créaient un climat de serre qui prédisposait la vie à une chute lorsque l'impact refroidissait la planète, ces gaz ne coïncidaient pas avec les plus grandes coulées de lave des pièges du Deccan.

Sur la base de nouvelles données publiées aujourd'hui dans la revue Science , il semble de plus en plus probable qu'un impact d'astéroïde ou de comète il y a 66 millions d'années ait relancé des éruptions volcaniques massives en Inde, à l'autre bout du monde du site d'impact dans la mer des Caraïbes.

Mais on ne sait pas dans quelle mesure les deux catastrophes ont contribué à l'extinction de masse quasi simultanée qui a tué les dinosaures et de nombreuses autres formes de vie.

La recherche met en lumière d'énormes coulées de lave qui ont éclaté périodiquement au cours de l'histoire de la Terre, et comment ils ont affecté l'atmosphère et modifié le cours de la vie sur la planète.

Dans l'étude, Université de Californie, Berkeley, les scientifiques rapportent les dates les plus précises et les plus exactes à ce jour pour les éruptions volcaniques intenses en Inde qui ont coïncidé avec l'extinction mondiale à la fin du Crétacé, la limite dite K-Pg. La séquence d'éruptions d'un million d'années a craché des coulées de lave sur des distances d'au moins 500 kilomètres à travers le continent indien, créant les basaltes d'inondation des pièges du Deccan qui, à certains endroits, ont une épaisseur de près de 2 kilomètres.

"Maintenant que nous avons daté les coulées de lave de Deccan Traps dans des endroits plus nombreux et différents, on voit que la transition semble être la même partout. Je dirais, avec une assez grande confiance, que les éruptions se sont produites dans les 50, 000 ans, et peut-être 30, 000 ans, de l'impact, ce qui signifie qu'ils étaient synchrones dans la marge d'erreur, " dit Paul Renne, professeur en résidence de sciences de la Terre et des planètes à l'UC Berkeley, directeur du Berkeley Geochronology Center et auteur principal de l'étude, qui paraîtra en ligne le 21 février. "C'est une validation importante de l'hypothèse selon laquelle l'impact a renouvelé les coulées de lave."

Les nouvelles dates confirment également les estimations antérieures selon lesquelles les coulées de lave se sont poursuivies pendant environ un million d'années, mais contiennent une surprise :les trois quarts de la lave ont éclaté après l'impact. Des études antérieures suggéraient qu'environ 80 pour cent de la lave avait éclaté avant l'impact.

Si la majeure partie de la lave des pièges du Deccan avait éclaté avant l'impact, alors les gaz émis lors des éruptions auraient pu être à l'origine du réchauffement climatique au cours des 400 derniers, 000 ans du Crétacé, au cours de laquelle les températures ont augmenté, en moyenne, environ 8 degrés Celsius (14,4 degrés Fahrenheit). En cette période de réchauffement, les espèces auraient évolué adaptées aux conditions de serre, seulement pour être confronté au refroidissement global de la poussière ou aux gaz de refroidissement climatique provoqués soit par l'impact, soit par les volcans.

Le froid aurait été un choc dont la plupart des créatures ne se seraient jamais remises, disparaissant entièrement des archives fossiles :littéralement, une extinction de masse.

Mais si la majeure partie de la lave des pièges du Deccan a émergé après l'impact, ce scénario doit être repensé.

"Cela change notre perspective sur le rôle des pièges du Deccan dans l'extinction du K-Pg, " a déclaré le premier auteur Courtney Entorse, un ancien doctorant de l'UC Berkeley qui est maintenant post-doctorant à l'Université de Liverpool au Royaume-Uni. "Soit les éruptions du Deccan n'ont joué aucun rôle - ce que nous pensons peu probable - soit de nombreux gaz modificateurs du climat ont éclaté pendant l'impulsion de volume le plus faible des éruptions."

L'hypothèse selon laquelle des gaz volcaniques altérant le climat s'échappent fréquemment des chambres magmatiques souterraines, et pas seulement pendant les éruptions, est étayée par des preuves provenant des volcans actuels, comme celles du mont Etna, crachant du gaz, en Italie et du Popocatepetl au Mexique, les chercheurs ont dit. Le magma qui s'accumule sous la surface est connu pour transmettre des gaz à l'atmosphère, même sans éruptions.

"Nous suggérons qu'il est très probable qu'une grande partie des gaz provenant des systèmes magmatiques précèdent les éruptions ; ils ne sont pas nécessairement en corrélation avec les éruptions, " dit Renne. Dans le cas de l'extinction du K-Pg, les symptômes d'un changement climatique important se sont produits avant le pic des éruptions volcaniques.

Basaltes d'inondation

René, Entorse et ses collègues utilisent une méthode de datation précise, datation argon-argon, déterminer quand l'impact s'est produit et quand les pièges du Deccan sont entrés en éruption pour clarifier la séquence des catastrophes à la fin de la période crétacée et au début de la période tertiaire - la limite K-Pg, anciennement appelée frontière K-T.

En 2013, en utilisant des roches du Montana, ils ont obtenu la date la plus précise à ce jour pour l'impact, et en 2018, ils ont mis à jour cela à 66, 052, il y a 000 ans, donner ou prendre 8, 000 ans. Puis, en 2015, ils ont déterminé à partir d'une poignée d'échantillons en Inde que, à au moins un endroit, le pic des éruptions du Deccan Traps s'est produit dans environ 50, 000 ans de cette date, ce qui signifie, au temps géologique, que les incidents étaient fondamentalement simultanés.

Maintenant, avec trois fois plus d'échantillons de roches provenant de zones couvrant davantage les pièges du Deccan, les chercheurs ont établi que le moment des pics d'éruption était le même dans une grande partie du continent indien. Cela soutient l'hypothèse du groupe selon laquelle l'impact de l'astéroïde a déclenché des super-tremblements de terre qui ont provoqué une forte explosion de volcanisme en Inde, qui est presque directement en face du site d'impact, le cratère de Chicxulub dans la mer des Caraïbes.

Entorse et Renne soutiennent que les catastrophes coïncidentes ont probablement donné un coup de poing à la vie sur Terre, mais les détails ne sont pas clairs. Les éruptions volcaniques produisent beaucoup de gaz, mais quelques, comme le dioxyde de carbone et le méthane, réchauffer la planète, pendant que les autres, comme les aérosols de soufre, se refroidissent. L'impact lui-même aurait envoyé de la poussière dans l'atmosphère qui a bloqué la lumière du soleil et refroidi la Terre, bien que personne ne sache pour combien de temps.

"L'impact et le volcanisme du Deccan peuvent produire des effets environnementaux similaires, mais ceux-ci se produisent sur des échelles de temps très différentes, " Entorse a dit. " Par conséquent, comprendre comment chaque agent a contribué à l'événement d'extinction, évaluer le timing est la clé. »

Quels gaz dans les pièges Deccan sont émis quand est une question à laquelle il est difficile de répondre, parce qu'il n'y a pas d'éruptions de basalte d'inondation en cours aujourd'hui, malgré de nombreux dans l'histoire de la Terre. La plus récente, près du fleuve Columbia dans le nord-ouest du Pacifique, diminué il y a 15 millions d'années après 400, 000 ans d'éruptions.

Le manque d'informations sur les basaltes d'inondation est l'une des raisons pour lesquelles Renne et Strain s'intéressent aux pièges du Deccan, qui sont encore assez jeunes pour contenir des informations sur la séquence, effets et ampleur des éruptions, et peut-être la cause.

"Cela nous amène à nous demander si nous pouvons voir un mécanisme de forçage externe, comme l'impact pour les pièges du Deccan, pour les autres basaltes de crue qui conduisent à des pics importants d'éruptions, comme les basaltes du fleuve Columbia ou les pièges sibériens, ", a déclaré Renne. "Est-ce qu'un tremblement de terre majeur dans les zones de subduction voisines ou l'accumulation de pression due à la montée du magma pourrait déclencher ces épisodes majeurs dans les basaltes d'inondation?"

Entorse a noté que, dans le même numéro de Science , un groupe de recherche de l'Université de Princeton publiera également de nouvelles dates liées aux pièges du Deccan, dont certains diffèrent de ceux du groupe de Berkeley. Alors que le groupe de Berkeley a daté le plagioclase minéral des coulées de lave réelles, le groupe de Princeton a daté les zircons dans les sédiments déposés entre les coulées. Parce qu'on ne sait pas d'où viennent les zircons, cependant, ces dates ne fournissent qu'un âge maximum pour la lave, elle a dit.