L'équipe de Young recueillant des échantillons d'un site autrefois submergé sous d'anciens océans à l'ouest de Nashville, Tennessee. Andrew Kleinberg, ancien étudiant à la maîtrise de la FSU, est représenté dans la chemise à carreaux. Crédit :Université d'État de Floride
Il y a environ 430 millions d'années, pendant la période silurienne de la Terre, les océans de la planète subissent des changements qui semblent étrangement familiers aujourd'hui. La fonte des calottes glaciaires polaires signifiait que le niveau de la mer augmentait régulièrement, et l'oxygène des océans diminuait rapidement dans le monde entier.
A peu près à la même époque, une mort mondiale connue parmi les scientifiques comme l'événement d'extinction d'Ireviken a dévasté des dizaines d'espèces anciennes. Quatre-vingt pour cent des conodontes, qui ressemblait à de petites anguilles, ont été anéantis, avec la moitié de tous les trilobites, qui sabordaient au fond de la mer comme leurs lointains, parent d'aujourd'hui, le crabe en fer à cheval.
Maintenant, pour la première fois, une équipe de chercheurs de la Florida State University a découvert des preuves concluantes liant l'élévation du niveau de la mer et l'épuisement de l'oxygène des océans à la décimation généralisée des espèces marines. Leur travail met en lumière une histoire dramatique sur la menace urgente posée par des conditions d'oxygène réduites pour la riche tapisserie de la vie océanique.
Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue Lettres des sciences de la Terre et des planètes .
Bien que d'autres chercheurs aient produit des tonnes de données sur l'événement d'Ireviken, aucun n'avait pu établir définitivement un lien entre l'extinction de masse et les changements chimiques et climatiques des océans.
"Le lien entre ces changements dans le cycle du carbone et l'extinction marine a toujours été un mystère, " a déclaré l'auteur principal Seth Young, professeur adjoint au Département de la Terre de l'USF, Sciences de l'océan et de l'atmosphère.
Seth Young (à gauche) et Jeremy Owens (à droite), professeurs assistants au Département de la Terre, Sciences de l'océan et de l'atmosphère. Crédit :Université d'État de Floride
Pour répondre à cette vieille et obstinée question, Young et ses co-auteurs ont déployé des stratégies nouvelles et innovantes. Ils ont développé une approche expérimentale multiproxy avancée utilisant des isotopes stables du carbone, les isotopes stables du soufre et les signatures géochimiques de l'iode pour produire des des mesures inédites de la fluctuation locale et mondiale de l'oxygène marin lors de l'événement d'Ireviken.
"Ce sont trois distincts, proxys géochimiques indépendants, mais lorsque vous les combinez, vous disposez d'un ensemble de données très puissant pour démêler les phénomènes de l'échelle locale à l'échelle mondiale, " Young a déclaré. "C'est l'utilité et le caractère unique de la combinaison de ces proxys."
Young et son équipe ont appliqué leur approche multiproxy à des échantillons provenant de deux sites géologiquement importants du Nevada et du Tennessee, qui ont tous deux été submergés sous d'anciens océans au moment de l'extinction. Après avoir analysé leurs échantillons au laboratoire national de champ magnétique élevé basé à FSU, les liens entre les changements dans les niveaux d'oxygène des océans et l'extinction massive des organismes marins sont devenus clairs.
Les expériences ont révélé un appauvrissement global en oxygène significatif contemporain de l'événement d'Ireviken. Combiné à l'élévation du niveau de la mer, qui a amené les eaux désoxygénées dans des zones moins profondes et plus habitables, les conditions d'oxygène réduit étaient plus que suffisantes pour jouer un rôle central dans l'extinction de masse. Ce fut la première preuve directe d'un lien crédible entre la perte d'oxygène expansive et l'événement d'extinction d'Ireviken.
Mais, Jeune retrouvé, que la perte d'oxygène n'était pas universelle. Seulement environ 8 pour cent ou moins des océans mondiaux ont connu des conditions de réduction significative avec très peu ou pas d'oxygène et des niveaux élevés de sulfure toxique, suggérant que ces conditions n'avaient pas besoin d'avancer à l'échelle de l'océan entier pour avoir une taille démesurée, effet destructeur.
En utilisant une approche multiproxy sophistiquée, L'équipe de Young a analysé leurs échantillons au National High Magnetic Field Laboratory basé à FSU. Crédit :Université d'État de Floride
"Notre étude révèle que vous n'avez pas nécessairement besoin que l'ensemble de l'océan se réduise pour générer ce type de signatures géochimiques et pour fournir un mécanisme de destruction pour cet événement d'extinction important, " a dit le jeune.
Aujourd'hui, comme il y a 430 millions d'années, le niveau de la mer monte et l'oxygène des océans hémorragie à un rythme alarmant. Alors que des parallèles continuent d'émerger entre les changements d'aujourd'hui et les calamités passées, scruter le passé lointain de la Terre pourrait être un outil essentiel pour préparer l'avenir.
"Il y a des points communs avec d'autres événements climatiques et d'extinction tout au long de l'histoire de la Terre, et les travaux futurs continueront de nous aider à comprendre les similitudes et les différences de ces événements afin de contraindre les prévisions climatiques futures, " a déclaré le co-auteur Jeremy Owens, professeur adjoint au Département de la Terre de l'USF, Ocean and Atmospheric Science qui a travaillé sur d'autres événements d'extinction au Jurassique et au Crétacé.
"Je pense qu'il est important de voir comment ces événements se sont déroulés de l'intervalle d'extinction à la période de récupération, à quel point ils étaient sévères et leurs liens avec l'environnement ancien en cours de route, " a ajouté Young. " Cela pourrait nous aider à comprendre ce qui nous attend pour notre avenir et comment nous pouvons potentiellement atténuer certains des résultats négatifs. "
