Le début de la fin a commencé par de violentes secousses qui ont soulevé des vagues géantes dans les eaux d'une mer intérieure dans ce qui est maintenant le Dakota du Nord.

Puis, de minuscules perles de verre ont commencé à tomber comme des oiseaux du ciel. La pluie de verre était si forte qu'elle a peut-être mis le feu à une grande partie de la végétation terrestre. Dans l'eau, les poissons avaient du mal à respirer car les perles obstruaient leurs branchies.

La mer agitée s'est transformée en un mur d'eau de 30 pieds lorsqu'elle a atteint l'embouchure d'une rivière, jetant des centaines, sinon des milliers, de poissons d'eau douce—esturgeons et polyodons—sur un banc de sable et inversant temporairement le débit de la rivière. Échoué par le recul de l'eau, les poissons ont été bombardés de billes de verre jusqu'à 5 millimètres de diamètre, certains s'enfouissant à quelques centimètres de profondeur dans la boue. Le torrent des rochers, comme du sable fin, et de petites billes de verre ont continué pendant encore 10 à 20 minutes avant qu'une deuxième grande vague n'inonde le rivage et ne recouvre le poisson de gravier, sable et sédiments fins, les isoler du monde pendant 66 millions d'années.

Cet unique, cimetière fossilisé - des poissons empilés les uns sur les autres et mélangés à des troncs d'arbres brûlés, branches de conifères, mammifères morts, os de mosasaure, insectes, la carcasse partielle d'un Tricératops , des micro-organismes marins appelés dinoflagellés et des céphalopodes marins ressemblant à des escargots appelés ammonites - a été déterré par le paléontologue Robert DePalma au cours des six dernières années dans la formation de Hell Creek, non loin de Bowman, Dakota du nord. Les preuves confirment un soupçon qui a pesé sur DePalma lors de sa première saison de fouilles au cours de l'été 2013 - qu'il s'agissait d'un champ de bataille établi peu de temps après l'impact de l'astéroïde qui a finalement conduit à l'extinction de tous les dinosaures terrestres. L'impact à la fin du Crétacé, la limite dite K-T, a exterminé 75 pour cent de la vie sur Terre.

"C'est le premier assemblage de mort massive de grands organismes que l'on ait trouvé associé à la limite K-T, " dit DePalma, conservateur de paléontologie au Palm Beach Museum of Natural History en Floride et doctorant à l'Université du Kansas. "Dans aucune autre section de frontière K-T sur Terre, vous ne pouvez trouver une telle collection composée d'un grand nombre d'espèces représentant différents âges d'organismes et différents stades de la vie, qui sont tous morts en même temps, le même jour."

Dans un article à paraître la semaine prochaine dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences , lui et ses collègues américains et européens, dont deux Université de Californie, Berkeley, géologues, décrire le site, surnommé Tanis, et les preuves le reliant à l'astéroïde ou à la comète ont frappé la péninsule mexicaine du Yucatan il y a 66 millions d'années. Cet impact a créé un énorme cratère, appelé Chicxulub, dans le fond de l'océan et a envoyé de la roche vaporisée et des kilomètres cubes de poussière d'astéroïde dans l'atmosphère. Le nuage a finalement enveloppé la Terre, préparer le terrain pour la dernière extinction de masse de la Terre.

"C'est comme un musée de la fin du Crétacé dans une couche d'un mètre et demi d'épaisseur, " a déclaré Mark Richards, un professeur émérite de sciences de la terre et des planètes à l'UC Berkeley, qui est maintenant doyen et professeur de sciences de la terre et de l'espace à l'Université de Washington.

Richards et Walter Alvarez, un professeur de la Graduate School de l'UC Berkeley qui, il y a 40 ans, a d'abord émis l'hypothèse qu'un impact de comète ou d'astéroïde a causé l'extinction de masse, ont été appelés par DePalma et le scientifique néerlandais Jan Smit pour une consultation sur la pluie de perles de verre et les vagues de type tsunami qui ont enterré et préservé le poisson. Les perles, appelés tektites, formé dans l'atmosphère à partir de la roche fondue par l'impact.

Tsunami contre seiche

Richards et Alvarez ont déterminé que le poisson n'aurait pas pu être échoué puis enterré par un tsunami typique, une seule vague qui aurait atteint ce bras jusqu'alors inconnu de la Voie maritime intérieure de l'Ouest pas moins de 10 à 12 heures après l'impact 3, à 000 kilomètres, s'il ne s'est pas éteint avant cela. Leur raisonnement :Les tectites auraient plu dans les 45 minutes à une heure de l'impact, incapable de créer des vasières si le fond marin n'avait pas déjà été exposé.

Au lieu, ils se disputent, les ondes sismiques sont probablement arrivées dans les 10 minutes suivant l'impact de ce qui aurait été l'équivalent d'un séisme de magnitude 10 ou 11, créer une seiche (prononcé sayh), une onde stationnaire, dans la mer intérieure qui est semblable au clapotis de l'eau dans une baignoire lors d'un tremblement de terre. Bien que les grands tremblements de terre génèrent souvent des seiches dans des plans d'eau fermés, ils sont rarement remarqués, dit Richards. Le séisme du Tohoku au Japon en 2011, une magnitude de 9,0, créé des seiches de six pieds de haut 30 minutes plus tard dans un fjord norvégien 8, 000 kilomètres de distance.

"Les ondes sismiques commencent à apparaître dans les neuf à dix minutes suivant l'impact, ils ont donc eu une chance de faire jaillir l'eau avant que toutes les sphérules (petites sphères) ne soient tombées du ciel, " a déclaré Richards. " Ces sphérules entrant ont creusé un cratère à la surface, faire des entonnoirs - vous pouvez voir les couches déformées dans ce qui était autrefois de la boue molle - puis des décombres ont recouvert les sphérules. Personne n'a vu ces entonnoirs auparavant."

Les tectites seraient arrivées sur une trajectoire balistique depuis l'espace, atteindre des vitesses terminales comprises entre 100 et 200 milles à l'heure, selon Alvarez, qui a estimé leur temps de trajet il y a des décennies.

« Vous pouvez imaginer vous tenir là en train d'être bombardé par ces sphérules de verre. Ils auraient pu vous tuer, " a déclaré Richards. Beaucoup pensent que la pluie de débris était si intense que l'énergie a déclenché des incendies de forêt sur tout le continent américain, sinon dans le monde.

"Les tsunamis de l'impact de Chicxulub sont certainement bien documentés, mais personne ne savait jusqu'où quelque chose comme ça irait dans une mer intérieure, " dit DePalma. " Quand Mark est monté à bord, il a découvert un artefact remarquable, à savoir que les ondes sismiques entrantes du site d'impact seraient arrivées à peu près au même moment que le temps de déplacement atmosphérique des éjectas. C'était notre grande percée."

Au moins deux énormes seiches ont inondé la terre, peut-être 20 minutes d'intervalle, laissant six pieds de dépôts couvrant les fossiles. La superposition est recouverte d'une couche d'argile riche en iridium, un métal rare sur Terre, mais commun dans les astéroïdes et les comètes. Cette couche est connue sous le nom de K-T, ou limite K-Pg, marquant la fin du Crétacé et le début du Tertiaire, ou Paléogène.

Iridium

En 1979, Alvarez et son père, Le prix Nobel Luis Alvarez de l'UC Berkeley, ont été les premiers à reconnaître l'importance de l'iridium que l'on trouve dans des couches rocheuses vieilles de 66 millions d'années à travers le monde. Ils ont proposé qu'un impact de comète ou d'astéroïde était responsable à la fois de l'iridium à la limite K-T et de l'extinction de masse.

L'impact aurait fait fondre le substrat rocheux sous le fond marin et pulvérisé l'astéroïde, envoyer de la poussière et de la roche fondue dans la stratosphère, où les vents les auraient emportés autour de la planète et masqué le soleil pendant des mois, sinon des années. Des débris seraient tombés du ciel :pas seulement des tectites, mais aussi des débris rocheux de la croûte continentale, y compris le quartz choqué, dont la structure cristalline a été déformée par l'impact.

La poussière riche en iridium du météore pulvérisé aurait été la dernière à tomber de l'atmosphère après l'impact, couronnement du Crétacé.

"Quand nous avons proposé l'hypothèse de l'impact pour expliquer la grande extinction, it was based just on finding an anomalous concentration of iridium—the fingerprint of an asteroid or comet, " said Alvarez. "Since then, the evidence has gradually built up. But it never crossed my mind that we would find a deathbed like this."

Key confirmation of the meteor hypothesis was the discovery of a buried impact crater, Chicxulub, in the Caribbean and off the coast of the Yucatan in Mexico, that was dated to exactly the age of the extinction. Shocked quartz and glass spherules were also found in K-Pg layers worldwide. The new discovery at Tanis is the first time the debris produced in the impact was found along with animals killed in the immediate aftermath of the impact.

"And now we have this magnificent and completely unexpected site that Robert DePalma is excavating in North Dakota, which is so rich in detailed information about what happened as a result of the impact, " Alvarez said. "For me, it is very exciting and gratifying!"

Tektites

Jan Smit, a retired professor of sedimentary geology from Vrije Universiteit in Amsterdam in The Netherlands who is considered the world expert on tektites from the impact, joined DePalma to analyze and date the tektites from the Tanis site. Many were found in near perfect condition embedded in amber, which at the time was pliable pine pitch.

"I went to the site in 2015 and, in front of my eyes, he (DePalma) uncovered a charred log or tree trunk about four meters long which was covered in amber, which acted as sort of an aerogel and caught the tektites when they were coming down, " Smit said. "It was a major discovery, because the resin, the amber, covered the tektites completely, and they are the most unaltered tektites I have seen so far, not 1 percent of alteration. We dated them, and they came out to be exactly from the K-T boundary."

The tektites in the fishes' gills are also a first.

"Paddlefish swim through the water with their mouths open, gaping, and in this net, they catch tiny particles, food particles, in their gill rakers, and then they swallow, like a whale shark or a baleen whale, " Smit said. "They also caught tektites. That by itself is an amazing fact. That means that the first direct victims of the impact are these accumulations of fishes."

Smit also noted that the buried body of a Tricératops and a duck-billed hadrosaur proves beyond a doubt that dinosaurs were still alive at the time of the impact.

"We have an amazing array of discoveries which will prove in the future to be even more valuable, " Smit said. "We have fantastic deposits that need to be studied from all different viewpoints. And I think we can unravel the sequence of incoming ejecta from the Chicxulub impact in great detail, which we would never have been able to do with all the other deposits around the Gulf of Mexico."

"Jusque là, we have gone 40 years before something like this turned up that may very well be unique, " Smit said. "So, we have to be very careful with that place, how we dig it up and learn from it. This is a great gift at the end of my career. Walter sees it as the same."