Depuis 2016, les chercheurs du département de géologie de l'université de technologie de Tallinn se sont engagés dans un projet de recherche analysant les causes de la crise de la biodiversité silurienne. Les résultats de l'étude sont résumés dans l'article « Linking the progressive expansion of reduction conditions to a stepwise mass extinction event in the late Silurian oceans, " publié récemment dans la revue Géologie .

L'équipe de recherche internationale comprenait des scientifiques de l'Université de Floride, Université de technologie de Tallinn, l'Université de Caroline du Sud et l'Université de Lund. Membre du groupe de recherche, Olle Hints, géologue de l'Université de technologie de Tallinn, dit, "Nos recherches ont porté sur les changements des conditions environnementales et de la biodiversité de la Terre au cours de la période silurienne, il y a environ 425 millions d'années."

Cinq grandes extinctions de masse sont connues au cours du dernier demi-milliard d'années de l'histoire de la Terre. Par exemple, Il y a 250 millions d'années, à la fin du Permien, 95 pour cent des espèces végétales et animales de cette époque ont disparu en peu de temps. Aujourd'hui, trop, nous sommes confrontés à une perte importante de biodiversité et la connaissance des événements d'extinction passés nous permet d'évaluer son évolution potentielle et ses conséquences. En crise biotique sévère au Silurien, connu sous le nom d'événement Lau, l'extinction de près de 25 pour cent des espèces marines a eu lieu.

Les scientifiques ont entrepris de déterminer la chronologie et les mécanismes possibles de l'événement.

Les informations sur le biote et l'environnement du passé lointain sont mieux conservées dans les roches sédimentaires marines. L'étude des fossiles permet aux chercheurs de documenter l'évolution et la dynamique de la biodiversité. Les fossiles jouent également un rôle crucial dans la construction de l'échelle de temps géologique et la datation des roches. Ce n'est que si une échelle de temps précise est établie que les chercheurs peuvent étudier comment et pourquoi les conditions environnementales ont changé et comment cela a influencé la biosphère. Par exemple, les atomes qui composent les minéraux du calcaire témoignent de la composition chimique de l'océan antique et de l'atmosphère et de leur évolution. En combinant les données paléontologiques et géochimiques, des conclusions peuvent être tirées sur les relations entre le biote et l'environnement.

Dans ce travail, les chercheurs se sont concentrés sur l'étude du carbone, isotopes du soufre et du thallium. "Ce qui rend notre recherche unique, c'est que pour la première fois, les isotopes du thallium ont été analysés à partir des roches paléozoïques indiquant des changements dans les conditions redox de l'océan mondial. Les échantillons de roches analysés ont été prélevés en Lettonie et sur l'île de Gotland, qui faisaient autrefois partie de la paléosea baltique. Dans cette région, les roches ont très peu changé au cours des 500 derniers millions d'années, et donc l'information d'origine est toujours présente. La région de la Baltique est un laboratoire naturel enrichissant pour les géologues - il y a très peu d'endroits dans le monde où les archives rocheuses de l'ère paléozoïque sont si bien conservées, " dit le professeur Hints.

Ce fait garantit la fiabilité des résultats des analyses. En plus des échantillons de roche uniques, un équipement analytique de pointe qui, pour mesurer les rapports d'isotopes stables à partir de petites quantités de poudres de roche, a joué un rôle crucial. La plupart des analyses géochimiques ont été effectuées par Chelsie N. Bowman et le professeur Seth A. Young du National High Magnetic Field Laboratory de la Florida State University, l'une des installations analytiques les plus modernes au monde pour ce type de recherche.

Les résultats des analyses ont montré pour la première fois que l'extinction des espèces du Silurien tardif a commencé par une diminution progressive de la teneur en oxygène dans l'océan et a culminé lorsque des masses d'eau anoxiques et probablement sulfurées ont atteint les mers peu profondes. Ce changement a été relativement lent - il a probablement fallu 175-270 k.y. de la phase initiale jusqu'à ce que la crise ait atteint son paroxysme. Parmi les premiers organismes à souffrir du changement environnemental, il y avait les vertébrés, représenté par des poissons et des conodontes, dont la diversité a diminué de près de 70 pour cent. Le changement environnemental a également eu un impact majeur sur le plancton, bien que cela se soit produit un peu plus tard.

Le professeur Hints a dit, « Quels sont les avantages d'étudier un passé si lointain ? D'une part, nous pouvons confirmer que les changements dans les conditions redox marines et les niveaux d'oxygène ont des conséquences catastrophiques pour la vie dans les océans et que les vertébrés sont les premiers à être touchés par les changements."

C'est un sujet d'actualité, puisque les mesures ainsi que les modèles indiquent une expansion progressive de l'anoxie océanique dans les océans actuels. Les données géologiques prouvent que si un système est déplacé hors d'équilibre, il faudra désespérément beaucoup de temps d'un point de vue humain pour revenir aux conditions d'avant l'événement.

"D'autre part, nous pouvons apprendre de cet exemple particulier, ainsi que de l'histoire de la Terre en général, que chaque crise crée la base des innovations évolutives, permettre à des organismes mieux adaptables de survivre et à de nouveaux d'émerger, " dit le professeur Hints.