La Terre a tourné plus vite à la fin du temps des dinosaures qu'elle ne le fait aujourd'hui, tournant 372 fois par an, par rapport au 365 actuel, selon une nouvelle étude de coquilles de mollusques fossiles de la fin du Crétacé. Cela signifie qu'une journée n'a duré que 23 heures et demie, selon la nouvelle étude de la revue AGU Paléocéanographie et Paléoclimatologie .

L'ancien mollusque, d'un groupe éteint et très diversifié connu sous le nom de palourdes rudistes, a grandi vite, la pose d'anneaux de croissance quotidiens. La nouvelle étude a utilisé des lasers pour échantillonner de minuscules tranches de coquille et compter les anneaux de croissance avec plus de précision que les chercheurs humains avec des microscopes.

Les anneaux de croissance ont permis aux chercheurs de déterminer le nombre de jours dans une année et de calculer plus précisément la durée d'un jour il y a 70 millions d'années. La nouvelle mesure informe les modèles de la formation de la Lune et de sa proximité avec la Terre au cours des 4,5 milliards d'années d'histoire de la danse gravitationnelle Terre-Lune.

La nouvelle étude a également trouvé des preuves corroborantes que les mollusques abritaient des symbiotes photosynthétiques qui pourraient avoir alimenté la construction de récifs à l'échelle des coraux modernes.

La haute résolution obtenue dans la nouvelle étude combinée au taux de croissance rapide des anciens bivalves a révélé des détails sans précédent sur la façon dont l'animal vivait et les conditions de l'eau dans lesquelles il grandissait, jusqu'à une fraction de journée.

"Nous avons environ quatre à cinq points de données par jour, et c'est quelque chose que vous n'obtenez presque jamais dans l'histoire géologique. Nous pouvons essentiellement regarder un jour il y a 70 millions d'années. C'est assez incroyable, " dit Niels de Winter, un géochimiste analytique à la Vrije Universiteit Brussel et l'auteur principal de la nouvelle étude.

Les reconstructions climatiques du passé profond décrivent généralement des changements à long terme qui se produisent à l'échelle de dizaines de milliers d'années. Des études comme celle-ci donnent un aperçu du changement sur l'échelle de temps des êtres vivants et ont le potentiel de combler le fossé entre les modèles climatiques et météorologiques.

L'analyse chimique de la coquille indique que les températures de l'océan étaient plus chaudes à la fin du Crétacé qu'on ne le pensait auparavant, atteignant 40 degrés Celsius (104 degrés Fahrenheit) en été et dépassant 30 degrés Celsius (86 degrés Fahrenheit) en hiver. Les températures estivales élevées ont probablement approché les limites physiologiques pour les mollusques, dit de Winter.

"La haute fidélité de cet ensemble de données a permis aux auteurs de tirer deux inférences particulièrement intéressantes qui aident à affiner notre compréhension de l'astrochronologie du Crétacé et de la paléobiologie rudiste, " a déclaré Peter Skelton, un professeur de paléobiologie à la retraite à l'Open University et un expert rudiste non affilié à la nouvelle étude.

Anciens constructeurs de récifs

La nouvelle étude a analysé un seul individu qui a vécu pendant plus de neuf ans dans un fond marin peu profond sous les tropiques - un endroit qui est maintenant, 70 millions d'années plus tard, terre sèche dans les montagnes d'Oman.

Torreites sanchezi les mollusques ressemblent à de grands verres à pinte avec des couvercles en forme de pâtisseries en forme de griffe d'ours. Les anciens mollusques avaient deux coquilles, ou vannes, qui se sont rencontrés dans une charnière, comme des palourdes asymétriques, et poussait dans des récifs denses, comme les huîtres modernes. Ils ont prospéré dans une eau plusieurs degrés plus chaude dans le monde que les océans modernes.

A la fin du Crétacé, les rudistes aiment T. sanchezi dominé le créneau de la construction de récifs dans les eaux tropicales du monde entier, remplir le rôle tenu par les coraux aujourd'hui. Ils ont disparu dans le même événement qui a tué les dinosaures non aviaires il y a 66 millions d'années.

"Les Rudistes sont des bivalves assez spéciaux. Rien de tel pour vivre aujourd'hui, " dit de Winter. " A la fin du Crétacé surtout, dans le monde, la plupart des constructeurs de récifs sont ces bivalves. Ils ont donc vraiment endossé le rôle de construction d'écosystèmes que les coraux ont de nos jours. »

La nouvelle méthode a concentré un laser sur de petits morceaux de coquille, faire des trous de 10 micromètres de diamètre, ou à peu près aussi large qu'un globule rouge. Les oligo-éléments dans ces minuscules échantillons révèlent des informations sur la température et la chimie de l'eau au moment de la formation de la coquille. L'analyse a fourni des mesures précises de la largeur et du nombre d'anneaux de croissance quotidiens ainsi que des modèles saisonniers. Les chercheurs ont utilisé les variations saisonnières de la coquille fossilisée pour identifier les années.

La nouvelle étude a révélé que la composition de la coquille changeait plus au cours d'une journée qu'au cours des saisons, ou avec les cycles des marées océaniques. La résolution à petite échelle des couches quotidiennes montre que la coquille a grandi beaucoup plus rapidement pendant la journée que la nuit

"Ce bivalve avait une très forte dépendance à ce cycle journalier, ce qui suggère qu'il avait des photosymbiotes, " dit de Winter. " Vous avez le rythme jour-nuit de la lumière qui est enregistré dans la coquille. "

Ce résultat suggère que la lumière du jour était plus importante pour le mode de vie de l'ancien mollusque que ce à quoi on pourrait s'attendre s'il se nourrissait principalement en filtrant la nourriture de l'eau, comme les palourdes et les huîtres modernes, selon les auteurs. De Winter a déclaré que les mollusques avaient probablement une relation avec une espèce symbiotique vivant qui se nourrissait de la lumière du soleil, semblable aux bénitiers géants vivants, qui abritent des algues symbiotiques.

"Jusqu'à maintenant, tous les arguments publiés pour la photosymbiose chez les rudistes ont été essentiellement spéculatifs, basée sur des traits morphologiques purement suggestifs, et dans certains cas étaient manifestement erronées. Cet article est le premier à fournir des preuves convaincantes en faveur de l'hypothèse, " Skelton a dit, mais a averti que la conclusion de la nouvelle étude était spécifique à Torreïtes et ne pouvait pas être généralisé à d'autres rudistes.

Retraite de la lune

Le décompte minutieux de De Winter du nombre de couches quotidiennes trouvées 372 pour chaque intervalle annuel. Ce n'était pas une surprise, parce que les scientifiques savent que les jours étaient plus courts dans le passé. Le résultat est, cependant, le plus précis maintenant disponible pour la fin du Crétacé, et a une application surprenante pour modéliser l'évolution du système Terre-Lune.

La durée d'une année a été constante au cours de l'histoire de la Terre, car l'orbite de la Terre autour du Soleil ne change pas. Mais le nombre de jours dans une année a diminué au fil du temps parce que les jours ont augmenté de plus en plus. La durée d'une journée n'a cessé de s'allonger à mesure que la friction des marées océaniques, causé par la gravité de la Lune, ralentit la rotation de la Terre.

L'attraction des marées accélère un peu la Lune sur son orbite, alors que la rotation de la Terre ralentit, la Lune s'éloigne. La Lune s'éloigne de la Terre à 3,82 centimètres (1,5 pouces) par an. Des mesures laser précises de la distance entre la Lune et la Terre ont démontré cette distance croissante depuis que le programme Apollo a laissé des réflecteurs utiles sur la surface de la Lune.

Mais les scientifiques concluent que la Lune n'a pas pu reculer à ce rythme tout au long de son histoire, car projeter sa progression linéairement dans le temps placerait la Lune à l'intérieur de la Terre il y a seulement 1,4 milliard d'années. Les scientifiques savent par d'autres preuves que la Lune est avec nous depuis bien plus longtemps, très probablement fusionné à la suite d'une collision massive au début de l'histoire de la Terre, il y a plus de 4,5 milliards d'années. Ainsi, le taux de recul de la Lune a changé au fil du temps, et des informations du passé, comme une année dans la vie d'une palourde ancienne, aide les chercheurs à reconstruire cette histoire et ce modèle de formation de la lune.

Parce que dans l'histoire de la Lune, 70 millions d'années est un clin d'œil dans le temps, de Winter et ses collègues espèrent appliquer leur nouvelle méthode à des fossiles plus anciens et capturer des instantanés de jours encore plus profonds dans le temps.