L'étudiant au doctorat Man Lu recueille des échantillons d'une falaise près de Fort Payne, Alabama, qui fait partie de la formation Chattanooga Shale. Crédit :T. Ikejiri
Des preuves provenant de roches anciennes dans le nord de l'Alabama montrent que la première forêt de la Terre s'est propagée rapidement, contribuant probablement à une extinction massive de la vie marine peu profonde il y a environ 370 millions d'années.
Les conclusions décrites dans Rapports scientifiques par des chercheurs de l'Université de l'Alabama et leurs collègues internationaux fournissent des preuves géochimiques des forêts les plus anciennes du sud-est de l'Amérique du Nord, ce qui signifie que la première forêt s'est étendue sur les terres arides d'un super continent des millions d'années plus tôt que prévu.
L'ouvrage met en lumière les extinctions mondiales il y a 370 à 360 millions d'années, donnant du crédit à une théorie selon laquelle un manque d'oxygène dans les océans a tué des dizaines de vie marine alors que les premières forêts déversaient des sols riches en nutriments dans les océans.
"Cette histoire est, Je pense, ironique car aujourd'hui les arbres sont le symbole d'une vie verte et respectueuse de l'environnement, " a déclaré le Dr Takehito Ikejiri, un paléontologue du Musée d'histoire naturelle de l'Alabama de l'UA qui a travaillé sur ce projet. "Mais, quand ils sont apparus pour la première fois dans l'histoire de la Terre, ils semblaient être nocifs et causaient de gros problèmes à d'autres vies."
Au cours de la période de l'histoire de la Terre, connu sous le nom de Dévonien, il y avait trois super continents, avec l'Amérique du Nord actuelle enchevêtrée avec le Groenland et une grande partie de l'Europe. Les premières grandes plantes connues avec du tissu de bois, des arbres, paru dans Euramerica, près de l'actuelle New York, au Dévonien moyen, il y a 393 à 382 millions d'années, et répartis sur tout le continent.
Pas longtemps, en temps géologique, après l'apparition des arbres, un nombre massif d'animaux marins vivant plus près de la terre, comme les trilobites, coraux et plancton, est mort en deux vagues. La raison de ces extinctions pourrait être le refroidissement global, volcanisme extensif ou impacts d'astéroïdes. Ce n'est pas clair.
Des fossiles d'animaux marins communs sont montrés dans les roches de la formation de Chattanooga Shale dans le nord-est de l'Alabama. Crédit :T. Ikejiri
Une hypothèse est l'anoxie marine, une chute rapide des niveaux d'oxygène dans les mers, résultant de l'érosion du sol et de leurs nutriments créés par les arbres aux racines profondes.
Des chercheurs de l'UA ont entrepris de tester cette théorie en analysant les affleurements de schiste noir (expositions au-dessus du sol) de la période du nord-est de l'Alabama, qui représente la marge la plus méridionale du bassin des Appalaches. Bien que des fossiles d'arbres soient dispersés dans le sud du bassin des Appalaches, les données géochimiques et microscopiques montrent des preuves solides que les forêts sont apparues pour la première fois dans la région, puis la masse continentale du sud de l'Euramerica, il y a 370 millions d'années.
Man Lu, un doctorant de l'UA en sciences géologiques et auteur principal de l'article, a effectué les analyses géochimiques et microscopiques des échantillons de roche qu'elle a prélevés dans les schistes. Elle a découvert de minuscules fragments de bois dans cette formation du Dévonien où aucun macro-fossile n'avait été signalé auparavant.
Les données géochimiques confirment en outre que les premières forêts sont devenues une source importante de carbone pour ces schistes noirs au cours du Dévonien supérieur. Ces données géochimiques fournissent un indice sur le moment de l'évolution précoce des forêts dans l'histoire de la Terre.
Ikejiri a rassemblé et quantifié les occurrences mondiales d'arbres du Dévonien dans les archives fossiles pour déterminer le modèle de dispersion de la forêt.
"Nos données montrent que le reboisement mondial s'est produit dans un temps relativement court, ", a déclaré Ikejiri. "Les arbres se sont propagés rapidement dans de très vastes zones à travers le continent Euramerica et ont probablement causé une série de changements environnementaux drastiques."
Dr Yue Han Lu, professeur agrégé de sciences géologiques à l'UA et auteur correspondant de l'article, pense que le moment de ce reboisement rapide est intéressant étant donné qu'il se produit près du moment de l'extinction de la vie marine.
