Les chercheurs ont découvert des enrichissements en coronène-mercure dans des roches sédimentaires déposées dans le sud de la Chine et en Italie il y a 252 millions d'années. Les enrichissements appariés en coronène et en mercure sont le produit de plusieurs phases d'un volcanisme d'une grande province ignée. Cette, ils disent, aurait pu conduire aux changements environnementaux qui ont causé la disparition de nombreuses espèces animales terrestres et marines. Crédit :Kunio Kaiho
Chercheurs au Japon, les États-Unis et la Chine disent avoir trouvé des preuves plus concrètes de la cause volcanique de la plus grande extinction de masse de la vie. Leurs recherches ont porté sur deux événements d'éruption discrets :un qui était auparavant inconnu des chercheurs, et l'autre qui a entraîné l'extinction de vastes étendues de vie terrestre et marine.
Il y a eu cinq extinctions massives depuis l'évolution divergente des premiers animaux il y a 450 à 600 millions d'années. La troisième était la plus grande et aurait été déclenchée par l'éruption des pièges sibériens, une vaste région de roche volcanique connue sous le nom de grande province ignée. Mais la corrélation entre l'éruption et l'extinction de masse n'a pas encore été clarifiée.
Enrichissements sédimentaires en mercure, proxy pour les événements volcaniques massifs, ont été détectés dans des dizaines de roches sédimentaires de la fin du Permien. Ces roches ont été trouvées déposées à l'intérieur des terres, dans les mers peu profondes et les océans centraux, mais l'incertitude demeure quant à leur interprétation. Le mercure peut provenir soit de dépôts atmosphériques directs provenant d'émissions volcaniques, soit d'apports fluviaux provenant de l'oxydation de la matière organique terrestre lorsque la dévastation des terres/plantes—appelée perturbation écologique terrestre—se produit.
La plus grande extinction de masse s'est produite à la fin du Permien, il y a environ 252 millions d'années. Cette extinction massive a été marquée par le passage de la divergence des reptiles et animaux marins du Paléozoïque comme les brachiopodes et les trilobites aux dinosaures et animaux marins du Mésozoïque comme les mollusques. Environ 90 % des espèces ont disparu à la fin du Permien.
Actuellement professeur émérite à l'Université du Tohoku, Kunio Kaiho a dirigé une équipe qui a examiné les déclencheurs possibles de la plus grande extinction de masse. Ils ont prélevé des échantillons de roches sédimentaires à deux endroits – le sud de la Chine et l'Italie – et ont analysé les molécules organiques et le mercure (Hg) qu'ils contenaient. Ils ont trouvé deux enrichissements discrets en coronène-Hg coïncidant avec la première perturbation écologique terrestre et l'extinction massive qui a suivi dans les deux zones.
"Nous pensons que cela est le produit de grandes éruptions volcaniques car l'anomalie du coronène a été formée par une combustion à température anormalement élevée, " explique le professeur Kaiho. " Le magma à haute température ou les impacts d'astéroïdes/comètes peuvent faire un tel enrichissement en coronène.
Du côté volcanique, cela aurait pu se produire en raison de la combustion à plus haute température de la matière organique vivante et fossile des coulées de lave et du magma (seuil) pénétré horizontalement dans le charbon et le pétrole sédimentaires. L'ampleur différente des deux enrichissements en coronène-mercure montre que l'écosystème terrestre a été perturbé par des changements environnementaux globaux plus faibles que l'écosystème marin. La durée entre les deux événements volcaniques est de plusieurs dizaines de milliers d'années."
D'énormes éruptions volcaniques peuvent produire des aérosols d'acide sulfurique dans la stratosphère et du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, qui provoque des changements climatiques mondiaux. On pense que ce changement climatique rapide est à l'origine de la perte de créatures terrestres et marines, comme le montre la figure 1.
Le coronène est un hydrocarbure aromatique polycyclique à six cycles hautement condensé, qui nécessite une énergie significativement plus élevée pour se former par rapport aux HAP plus petits. Par conséquent, la combustion volcanique à haute température peut provoquer des enrichissements en coronène. Cela signifie que la combustion à haute température des hydrocarbures dans les roches sédimentaires par intrusion latérale de magmas a formé du CO
L'équipe de Kaiho étudie actuellement d'autres extinctions de masse dans l'espoir de mieux comprendre la cause et les processus qui les sous-tendent.
