De nouvelles preuves glanées sur les coquillages de l'Antarctique confirment que la Terre était déjà instable avant l'impact de l'astéroïde qui a anéanti les dinosaures.

L'étude, dirigé par des chercheurs de la Northwestern University, est le premier à mesurer la composition isotopique du calcium de coquilles de palourdes et d'escargots fossilisés, qui remontent à l'événement d'extinction de masse du Crétacé-Paléogène. Les chercheurs ont découvert que, à l'approche de l'extinction, la chimie des coquilles avait changé en réponse à une poussée de carbone dans les océans.

Cet afflux de carbone était probablement dû aux éruptions à long terme des pièges du Deccan, un 200, Province volcanique de 1 000 milles carrés située dans l'Inde moderne. Au cours des années qui ont précédé l'impact de l'astéroïde, les pièges du Deccan ont craché des quantités massives de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. La concentration de CO2 a acidifié les océans, affectant directement les organismes qui y vivent.

"Nos données suggèrent que l'environnement était en train de changer avant l'impact de l'astéroïde, " a déclaré Benjamin Linzmeier, le premier auteur de l'étude. "Ces changements semblent être en corrélation avec l'éruption des pièges du Deccan."

"La Terre était clairement sous tension avant l'événement majeur d'extinction de masse, " a déclaré Andrew D. Jacobson, un auteur principal de l'article. "L'impact de l'astéroïde coïncide avec une instabilité préexistante du cycle du carbone. Mais cela ne signifie pas que nous avons des réponses à ce qui a réellement causé l'extinction."

L'étude sera publiée dans le numéro de janvier 2020 de la revue Géologie , qui sort plus tard ce mois-ci.

Jacobson est professeur de sciences de la Terre et des planètes au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern. Linzmeier était chercheur postdoctoral au sein du programme Ubben pour la science du climat et du carbone à l'Institute for Sustainability and Energy de Northwestern lorsque la recherche a été menée. Il est maintenant chercheur postdoctoral à l'Université du Wisconsin-Madison dans le département de géosciences.

'Chaque shell est un instantané'

Des études antérieures ont exploré les effets potentiels des éruptions des pièges du Deccan sur l'événement d'extinction de masse, mais beaucoup ont examiné des sédiments en vrac et utilisé différents traceurs chimiques. En se concentrant sur un organisme spécifique, les chercheurs ont acquis une vision plus précise, enregistrement à plus haute résolution de la chimie de l'océan.

"Les coquillages poussent rapidement et changent avec la chimie de l'eau, " dit Linzmeier. " Parce qu'ils vivent pour une si courte période de temps, chaque coquille est un court, instantané préservé de la chimie de l'océan."

Les coquillages sont principalement composés de carbonate de calcium, le même minéral trouvé dans la craie, calcaire et quelques comprimés antiacides. Le dioxyde de carbone dans l'eau dissout le carbonate de calcium. Lors de la formation des coquilles, Le CO2 affecte probablement la composition de la coquille même sans les dissoudre.

Pour cette étude, les chercheurs ont examiné des coquillages collectés dans la formation de Lopez de Bertodano, un bien conservé, zone riche en fossiles du côté ouest de l'île Seymour en Antarctique. Ils ont analysé les compositions d'isotopes de calcium des coquilles à l'aide d'une technique de pointe développée dans le laboratoire de Jacobson à Northwestern. La méthode consiste à dissoudre des échantillons de coquille pour séparer le calcium de divers autres éléments, suivi d'une analyse avec un spectromètre de masse.

« Nous pouvons mesurer les variations isotopiques du calcium avec une grande précision, " a déclaré Jacobson. " Et ces variations isotopiques sont comme des empreintes digitales pour nous aider à comprendre ce qui s'est passé. "

En utilisant cette méthode, l'équipe a trouvé des informations surprenantes.

"Nous nous attendions à voir des changements dans la composition des coquilles, mais nous avons été surpris par la rapidité avec laquelle les changements se sont produits, " a déclaré Linzmeier. "Nous avons également été surpris de ne pas voir plus de changement associé à l'horizon d'extinction lui-même."

Un futur avertissement

Les chercheurs ont déclaré que comprendre comment la Terre a réagi au réchauffement extrême passé et à l'apport de CO2 peut nous aider à nous préparer à la façon dont la planète réagira au courant, changement climatique d'origine humaine.

"Dans une certaine mesure, nous pensons que les anciens événements d'acidification des océans sont de bons analogues pour ce qui se passe maintenant avec les émissions anthropiques de CO2, " A déclaré Jacobson. " Peut-être pouvons-nous utiliser ce travail comme un outil pour mieux prédire ce qui pourrait arriver à l'avenir. Nous ne pouvons pas ignorer le record de rock. Le système Terre est sensible aux ajouts importants et rapides de CO2. Les émissions actuelles auront des conséquences environnementales."