Une nouvelle recherche révèle que la suie des incendies mondiaux allumés par un impact d'astéroïde aurait pu bloquer la lumière du soleil assez longtemps pour entraîner l'extinction de masse qui a tué la plupart des vies sur Terre, y compris les dinosaures, Il y a 66 millions d'années.

L'extinction du Crétacé-Paléogène a anéanti environ 75 pour cent de toutes les espèces sur Terre. Un impact d'astéroïde à la pointe de la péninsule du Yucatán au Mexique a provoqué une période prolongée de froid et d'obscurité, appelé un hiver d'impact, qui a probablement alimenté une grande partie de l'extinction de masse. Mais les scientifiques ont eu du mal à dévoiler les détails de l'impact hivernal et quel était le mécanisme exact qui a tué la vie sur Terre.

Une nouvelle étude dans le journal de l'AGU Lettres de recherche géophysique simule les contributions du soufre de l'impact, poussière, et les émissions de suie à l'obscurité extrême et au froid de l'hiver d'impact. Les résultats montrent que le froid aurait été sévère mais probablement pas assez dévastateur pour entraîner une extinction de masse. Cependant, les émissions de suie provenant des incendies de forêt mondiaux ont suffisamment assombri le ciel pour tuer les photosynthétiseurs à la base du réseau trophique pendant plus d'un an, selon l'étude.

"Cette faible luminosité semble être un très gros signal qui serait potentiellement dévastateur pour la vie, " dit Clay Tabor, un géoscientifique de l'Université du Connecticut et auteur principal de la nouvelle étude. "Il semble que ces conditions de faible luminosité soient une explication probable pour une grande partie de l'extinction."

Les résultats aident les scientifiques à mieux comprendre cette extinction de masse intrigante qui a finalement ouvert la voie à l'évolution des humains et des autres mammifères. Mais l'étude donne également un aperçu de ce qui pourrait arriver dans un scénario d'hiver nucléaire, selon Tabor.

"Le principal moteur d'un hiver nucléaire est en fait la suie dans une situation de type similaire, " a déclaré Tabor. "Ce que cela met vraiment en évidence, c'est à quel point la suie peut avoir un impact potentiel sur le système climatique."

L'impact et l'extinction

L'impact de l'astéroïde Chicxulub a craché des nuages ​​d'éjecta dans la haute atmosphère qui ont ensuite plu sur Terre. Les particules de retour auraient eu suffisamment d'énergie pour griller la surface de la Terre et déclencher des incendies de forêt mondiaux. Suie des incendies, ainsi que des composés soufrés et de la poussière, bloqué la lumière du soleil, provoquant un impact hivernal durant plusieurs années. Des recherches antérieures estiment que les températures mondiales moyennes ont chuté d'au moins 26 degrés Celsius (47 degrés Fahrenheit).

Les scientifiques savent que l'obscurité et le froid extrêmes ont été dévastateurs pour la vie sur Terre, mais ils cherchent toujours à déterminer quel composant était le plus nocif pour la vie et si la suie, sulfate, ou les particules de poussière étaient les plus perturbatrices pour le climat.

Dans la nouvelle étude, Tabor et ses collègues ont utilisé un modèle climatique sophistiqué pour simuler les effets climatiques de la suie, sulfates, et la poussière de l'impact.

Leurs résultats suggèrent que les émissions de suie provenant des incendies mondiaux ont absorbé le plus de lumière solaire pendant la plus longue période de temps. Le modèle a montré que les particules de suie étaient si efficaces pour absorber la lumière du soleil que les niveaux de photosynthèse sont tombés en dessous de 1% de la normale pendant plus d'un an.

"Basé sur les propriétés de la suie et sa capacité à absorber efficacement la lumière du soleil entrante, il a fait un très bon travail pour empêcher la lumière du soleil d'atteindre la surface, " dit Tabor. " Comparé à la poussière, qui n'est pas resté dans l'atmosphère presque aussi longtemps, et le soufre, qui ne bloquait pas autant de lumière, la suie pourrait en fait empêcher presque toute la lumière d'atteindre la surface pendant au moins un an."

Un refuge pour la vie

L'obscurité aurait été dévastatrice pour les photosynthétiseurs et pourrait expliquer l'extinction massive par un effondrement de la chaîne alimentaire, selon les chercheurs. Toute vie sur Terre dépend de photosynthétiseurs comme les plantes et les algues qui captent l'énergie de la lumière du soleil.

De façon intéressante, la chute de température n'était probablement pas aussi dérangeante pour la vie que l'obscurité, selon l'étude.

"C'est intéressant que dans leur modèle, la suie ne provoque pas nécessairement un refroidissement beaucoup plus important par rapport à d'autres types de particules d'aérosol produites par l'impact, mais la suie fait que la lumière du soleil de surface diminue beaucoup plus, " a déclaré Manoj Joshi, un professeur de dynamique climatique à l'Université d'East Anglia au Royaume-Uni qui n'était pas lié à la nouvelle étude.

Dans des régions comme les hautes latitudes, les résultats suggèrent que les océans ne se sont pas refroidis beaucoup plus qu'au cours d'un cycle normal des saisons.

"Même si l'océan se refroidit d'une quantité décente, ça ne refroidit pas tant que ça partout, en particulier dans les régions de latitude plus élevée, " a déclaré Tabor. " Par rapport aux presque deux années sans activité photosynthétique de la suie, cela semble être une importance secondaire.

Par conséquent, les régions côtières de haute latitude peuvent avoir été des refuges pour la vie dans les mois qui ont suivi l'impact. Les plantes et les animaux vivant dans l'Arctique ou l'Antarctique sont déjà habitués à de grandes variations de température, grand froid, et faible luminosité, donc ils ont peut-être eu une meilleure chance de survivre à l'hiver d'impact, selon les chercheurs.