A gauche dans la section Martinrive (HBS :Hangenberg Balck Shale, un dépôt sédimentaire qui a enregistré des eaux marines fortement dysoxiques), à droite la coupe de Chansin (les flèches indiquent les strates sédimentaires qui ont enregistré la baisse brutale du niveau des mers à la fin du Dévonien). Crédit :Denayer et al., 2020, Paléodiversité &Paléoenvironnement
Des chercheurs de l'Evolution &Diversity Dynamics Lab de l'Université de Liège (Belgique) ont proposé une nouvelle définition de la frontière géologique entre le Dévonien et le Carbonifère (359 millions d'années). Cette nouvelle définition a été testée par des centaines de chercheurs à travers le monde et les résultats sont maintenant compilés dans un numéro spécial de la revue Paléodiversité &Paléoenvironnements .
Le temps géologique est divisé en périodes (Cambrien, Carbonifère, Jurassique, etc.), couvrant ensemble les 4,6 milliards d'années d'histoire de la Terre. Les nombreux climats, les changements environnementaux et biologiques qui ont rythmé cette histoire sont enregistrés dans les couches rocheuses, formant une archive incroyablement riche du passé de la Terre.
« L'étude de ces couches successives permet de reconnaître les frontières entre ces différentes périodes, chaque frontière étant définie par un événement ou « marqueur » spécifique, ' comme un événement d'extinction ou un changement de climat, " explique Julien Denayer, paléontologue à l'EDDyLab et premier auteur de l'article. Une localité est alors désignée, faisant des successions rocheuses de ce lieu particulier la référence internationale de cette transition. "C'était en Belgique, Dans le 19ème siècle, que de nombreuses divisions de l'échelle de temps ont été définies, comme le Frasnien, Tournaisien, Viséien, Namurien, etc... Ces références sont encore utilisées aujourd'hui à l'échelle internationale."
La limite entre les périodes géologiques dites dévonienne et carbonifère (il y a 359 millions d'années) a été la première à être formellement définie en 1927. Les fossiles marquant la limite étaient trop rares dans les roches, cette définition était donc de peu d'utilité. Une deuxième tentative a été proposée 50 ans plus tard, mais a également été invalidé par la Commission internationale de stratigraphie, l'organisme scientifique qui établit et valide la subdivision des temps géologiques, encore à cause de la rareté des fossiles de frontière.
Montrant des déformations liées au stress hydrique chez les plantes qui les ont produites lors d'un refroidissement global. Crédit :Prestianni et al., 2016, Géologique belge
« Depuis une dizaine d'années, paléontologues et géologues spécialistes du Dévonien et du Carbonifère ont travaillé à la redéfinition de cette frontière, " dit Cyrille Prestianni, paléontologue à l'ULiège et co-auteur de l'article. « En 2016, nous avons proposé une nouvelle définition, cette fois basé sur plusieurs phénomènes contemporains, bien enregistré dans les successions rocheuses de Wallonie."
Selon les chercheurs de l'ULiège, la limite entre ces deux périodes est définie par l'événement dit de grès de Hangenberg - un épisode de chute brutale du niveau de la mer - qui est également marqué par une extinction majeure qui a décimé les écosystèmes typiques du Dévonien tels que les marais côtiers et les récifs. En termes écologiques, cette extinction a été plus importante que l'extinction des dinosaures à la fin du Crétacé !
Depuis, des chercheurs du monde entier ont testé l'applicabilité de ce critère pour définir la frontière. Les résultats de ces années de recherche sont maintenant compilés dans un volume spécial de la revue Paléodiversité &Paléoenvironnements . Les chercheurs de l'EDDy Lab publient une revue exhaustive des connaissances géologiques et paléontologiques de la limite Dévonien-Carbonifère en Wallonie et dans les régions environnantes. Dans cette parution, les membres de l'EDDy Lab ont pu proposer un scénario expliquant la crise écologique et climatique qui a provoqué l'extinction de la faune et de la flore du Dévonien.
"Notre travail n'est pas encore terminé, " dit Julien Denayer, "la prochaine étape est de sélectionner une nouvelle localité type. Plusieurs sites wallons sont actuellement à l'étude avec des techniques de pointe en vue d'être proposés pour devenir la référence mondiale de la limite Dévonien-Carbonifère."
