Glace de mer au-dessus de l'océan Arctique. Crédit :NASA Goddard Space Flight Center
Prédire comment les animaux, les plantes et les humains pourraient faire face à la catastrophe climatique au cours des décennies et des siècles à venir n'est pas une tâche facile. L'étude des effets des changements passés peut nous guider.
Maintenant, les chercheurs en savent plus sur la façon dont la vie sur terre pourrait éventuellement être affectée grâce à la publication d'un nouvel article dans Géosciences de la nature .
Scientifiques du Muséum d'histoire naturelle, le Musée suédois d'histoire naturelle et l'Université de Florence se sont penchés sur ce qui s'est passé lors d'un réchauffement climatique de 7°C qui a eu lieu il y a 183 millions d'années, au temps des dinosaures.
C'était l'époque d'un changement important qui a été reconnu pour la première fois dans les roches marines, et que les chercheurs appellent l'événement anoxique océanique du Toarcien (T-OAE).
Une différence de 7°C dans la température de l'air ou de l'eau peut ne pas sembler énorme, mais il représente aussi la même différence entre la dernière période glaciaire et aujourd'hui.
Pour de nombreux animaux et plantes, 7°C, c'est la différence entre la vie et la mort. Les organismes vivants sont souvent adaptés pour vivre dans une plage spécifique de températures, donc un changement soudain peut être trop difficile à gérer.
Cette période de réchauffement a été fréquemment étudiée, mais presque toutes les recherches se sont concentrées sur la vie dans l'océan, avec moins de connaissances sur ce qui s'est passé sur terre.
Les dernières recherches ont montré que, comme les océans, les forêts ont été durement touchées par les températures plus élevées.
Pr Richard Twitchett, un responsable de recherche au Muséum, dit, "Cet événement de réchauffement climatique du début du Jurassique, Il y a 183 millions d'années, peut nous aider à éclairer les prédictions de l'avenir.
"Notre étude montre qu'un réchauffement climatique rapide peut avoir des impacts majeurs et durables à la fois sur terre et dans la mer.
Images au microscope électronique à balayage en fausses couleurs de pollen fossile, spores et plancton. En mesurant comment l'occurrence des fossiles a changé, les chercheurs ont pu voir les effets du réchauffement climatique. Crédit :Muséum d'histoire naturelle
« Comprendre comment les différents écosystèmes de notre planète ont réagi aux épisodes passés de changement naturel est pertinent pour comprendre les impacts des changements actuels, anthropique, changement environnemental."
Qu'est-ce qui a causé l'événement de réchauffement du Jurassique?
L'événement de réchauffement a été causé par des volcans qui ont libéré d'énormes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
Les volcans se trouvaient dans ce qui est aujourd'hui l'Afrique du Sud et l'Antarctique, et les éruptions ont affecté le climat de la Terre pendant plusieurs centaines de milliers d'années.
Ce dioxyde de carbone a eu le même effet de serre que le monde connaît actuellement, piégeant la chaleur dans l'atmosphère. Partout dans le monde, les températures ont augmenté de 4°C à 7°C.
Pour replacer cela dans un contexte moderne, les températures mondiales ont augmenté de 1,7 °C par siècle depuis 1970. Cependant, de nombreuses régions connaissent déjà un réchauffement supérieur à la moyenne mondiale.
Les volcans étaient la cause du changement climatique du Jurassique, mais aujourd'hui, l'augmentation rapide du dioxyde de carbone dans l'atmosphère est principalement causée par l'activité humaine.
Conséquences sur terre et en mer
Sur terre, environ la moitié des espèces végétales étudiées ont disparu lors du réchauffement jurassique. Luxuriant, des forêts de conifères et de fougères très riches en biodiversité ont été remplacées par une végétation dominée par quelques espèces végétales adaptées aux conditions de «catastrophe» chaudes et sèches du réchauffement.
Au Jurassique, beaucoup de conifères différents, les fougères et les cycas étaient communs, mais pendant le réchauffement, seules quelques espèces adaptées aux environnements chauds et secs dominaient la végétation.
Les falaises à l'extérieur du Yorkshire où les fossiles ont été trouvés. Crédit :Dr Silvia Danise
Dans les océans, le réchauffement a conduit à des proliférations massives d'algues, peut-être alimenté par les nutriments libérés par la déforestation naturelle des terres. La décomposition de ces blooms a provoqué une perte d'oxygène dans la mer. Le plancton normal a disparu et de nombreux animaux ont disparu.
Les chercheurs ont observé ces changements en étudiant plus de 40, 000 fossiles microscopiques de pollen, spores et plancton. Ils ont trouvé les fossiles dans des roches qui se sont formées pendant la période jurassique à partir des falaises le long de la côte du North Yorkshire. Les roches qu'ils ont étudiées sont l'un des meilleurs enregistrements de cet événement de réchauffement.
En comparant l'occurrence des fossiles d'autrefois, pendant, et après le réchauffement, les chercheurs ont pu voir quel plancton dans les océans et les plantes terrestres augmentaient ou diminuaient en nombre.
Le professeur Richard Twitchett dit, "Nous en savons beaucoup sur les changements environnementaux qui ont affecté les océans et les écosystèmes marins à cette époque, y compris la propagation liée au réchauffement des zones mortes anoxiques, les extinctions et les changements dans la taille corporelle des animaux marins.
"Jusqu'à présent, nous ne savions presque rien des événements sur terre à la même époque, et comment les écosystèmes terrestres ont été affectés par ce réchauffement.
« Les roches marines que nous avons étudiées ont produit des spores fossiles magnifiquement préservées et du pollen de plantes terrestres qui vivaient dans les régions côtières. végétation.
"Les fossiles de plancton marin dans les mêmes échantillons nous montrent comment les producteurs primaires marins ont également été touchés en même temps, et suggèrent que la déforestation sur terre peut avoir eu un impact sur les mers peu profondes. »
Alors que les températures sont revenues à la normale, les grands arbres sont revenus mais les essences dominantes étaient différentes, montrant que le changement climatique a des effets durables sur les écosystèmes forestiers.
Richard ajoute, « Pour la première fois, nous pouvons relier les changements en mer et sur terre à partir des mêmes échantillons pour obtenir une bien meilleure, vision globale du changement environnemental. L'avantage d'étudier ces événements passés est qu'ils montrent non seulement comment les écosystèmes ont été affectés par le réchauffement, mais aussi comment ils ont récupéré par la suite."
