Une éruption volcanique sonne le glas d'un prédateur gorgonopside au cours de la période permienne. Crédit :Margaret Weiner/UC Creative Services
Les chercheurs disent que le mercure enfoui dans la roche ancienne fournit la preuve la plus solide à ce jour que les volcans ont causé la plus grande extinction de masse de l'histoire de la Terre.
L'extinction il y a 252 millions d'années était si dramatique et généralisée que les scientifiques l'appellent « la grande mort ». La catastrophe a tué plus de 95 % de la vie sur Terre au cours de centaines de milliers d'années.
Des paléontologues de l'Université de Cincinnati et de l'Université des géosciences de Chine ont déclaré avoir trouvé un pic de mercure dans les archives géologiques de près d'une douzaine de sites à travers le monde. ce qui fournit des preuves convaincantes que les éruptions volcaniques étaient à l'origine de ce cataclysme mondial.
L'étude a été publiée ce mois-ci dans la revue Communication Nature .
Les éruptions ont enflammé de vastes gisements de charbon, libérant de la vapeur de mercure dans l'atmosphère. Finalement, il a plu dans les sédiments marins autour de la planète, créant une signature élémentaire d'une catastrophe qui annoncerait l'âge des dinosaures.
"Activités volcaniques, y compris les émissions de gaz volcaniques et la combustion de matière organique, a libéré du mercure abondant à la surface de la Terre, " a déclaré l'auteur principal Jun Shen, professeur agrégé à l'Université des géosciences de Chine.
L'extinction massive s'est produite à ce que les scientifiques appellent la frontière permien-triasique. L'extinction de masse a tué une grande partie de la vie terrestre et marine avant la montée des dinosaures. Certains étaient des monstres préhistoriques à part entière, comme les féroces gorgonopsides qui ressemblaient à un croisement entre un tigre à dents de sabre et un dragon de Komodo.
Les éruptions se sont produites dans un système volcanique appelé les pièges sibériens dans ce qui est maintenant la Russie centrale. La plupart des éruptions se sont produites non pas dans des volcans en forme de cône mais à travers des fissures béantes dans le sol. Les éruptions étaient fréquentes et de longue durée et leur fureur a duré des centaines de milliers d'années.
"Typiquement, quand tu as du gros, éruptions volcaniques explosives, beaucoup de mercure est rejeté dans l'atmosphère, " a déclaré Thomas Algéo, professeur de géologie au McMicken College of Arts and Sciences de l'UC.
"Le mercure est un indicateur relativement nouveau pour les chercheurs. Il est devenu un sujet brûlant pour étudier les influences volcaniques sur les événements majeurs de l'histoire de la Terre, " dit Algéo.
Les chercheurs utilisent les dents fossilisées acérées de créatures ressemblant à des lamproies appelées conodontes pour dater la roche dans laquelle le mercure s'est déposé. Comme la plupart des autres créatures de la planète, les conodontes ont été décimés par la catastrophe.
Les éruptions ont propulsé jusqu'à 3 millions de kilomètres cubes de cendres dans les airs au cours de cette longue période. Pour mettre cela en perspective, l'éruption du mont St. Helens à Washington en 1980 n'a envoyé qu'un kilomètre cube de cendres dans l'atmosphère, même si des cendres sont tombées sur les pare-brise des voitures jusqu'en Oklahoma.
En réalité, Algéo a dit, les éruptions des pièges sibériens ont craché tant de matière dans l'air, notamment les gaz à effet de serre, qu'il a réchauffé la planète d'environ 10 degrés centigrades en moyenne.
Le réchauffement climatique aurait probablement été l'un des plus grands coupables de l'extinction de masse, il a dit. Mais les pluies acides auraient abîmé de nombreux plans d'eau et augmenté l'acidité des océans mondiaux. Et l'eau plus chaude aurait eu plus de zones mortes à cause d'un manque d'oxygène dissous.
"Nous sommes souvent laissés à nous gratter la tête sur ce qui était exactement le plus nocif. Des créatures adaptées à des environnements plus froids n'auraient pas eu de chance, " a déclaré Algeo. " Donc, je suppose que le changement de température serait le tueur n ° 1 . Les effets seraient exacerbés par l'acidification et d'autres toxines dans l'environnement."
S'étirer sur une longue période, éruption après éruption a empêché la chaîne alimentaire de la Terre de se rétablir.
"Ce n'est pas forcément l'intensité mais la durée qui compte, " dit Algeo. " Plus cela durait, plus la pression était exercée sur l'environnement."
De même, la Terre a mis du temps à se remettre de la catastrophe car les perturbations en cours ont continué à anéantir la biodiversité, il a dit.
La Terre a connu cinq extinctions de masse connues au cours de ses 4,5 milliards d'années.
Les scientifiques ont utilisé une autre signature élémentaire, l'iridium, pour déterminer la cause probable de l'extinction de masse mondiale qui a anéanti les dinosaures il y a 65 millions d'années. Ils croient qu'un énorme météore a frappé ce qui est maintenant le Mexique.
Le panache de terre surchauffée qui en résulte soufflé dans l'atmosphère a fait pleuvoir des matériaux contenant de l'iridium que l'on trouve dans les archives géologiques du monde entier.
Shen a déclaré que la signature au mercure fournit des preuves convaincantes que les éruptions des pièges sibériens étaient responsables de la catastrophe. Maintenant, les chercheurs tentent de déterminer l'étendue des éruptions et quels effets environnementaux en particulier étaient les plus responsables de la mortalité massive, en particulier pour les animaux terrestres et les plantes.
Shen a déclaré que l'extinction du Permien pourrait faire la lumière sur la façon dont le réchauffement climatique actuel pourrait conduire à la prochaine extinction de masse. Si le réchauffement climatique, En effet, était responsable de la mort du Permien, qu'est-ce que le réchauffement laisse présager pour les humains et la faune d'aujourd'hui ?
"Le rejet de carbone dans l'atmosphère par les êtres humains est similaire à la situation au Permien supérieur, où le carbone abondant a été libéré par les éruptions sibériennes, " dit Shen.
Algeo a déclaré que cela était préoccupant.
"Une majorité de biologistes pensent que nous sommes à l'aube d'une autre extinction de masse, la sixième grande. Je partage ce point de vue, trop, " a déclaré Algeo. " Ce que nous devrions apprendre, c'est que ce sera une affaire sérieuse qui nuira aux intérêts humains, nous devons donc travailler pour minimiser les dommages. "
Les personnes vivant dans des environnements marginaux tels que les déserts arides souffriront en premier. Cela conduira à davantage de réfugiés climatiques dans le monde.
"Nous allons probablement assister à davantage de famines et de migrations massives dans les endroits les plus durement touchés. C'est un problème mondial que nous devons reconnaître et traiter de manière proactive. Il est beaucoup plus facile de résoudre ces problèmes avant qu'ils n'atteignent une crise."