Il y a deux cent cinquante-deux millions d'années, une grande partie de la vie sur la planète Terre était en train de mourir.

Dans un événement qui a marqué la fin de la période permienne, plus de 96 pour cent des espèces marines de la planète et 70 pour cent de sa vie terrestre ont soudainement disparu. Ce fut la plus grande extinction de l'histoire de la Terre.

Des chercheurs de la Florida State University ont découvert que l'extinction coïncidait avec un pic soudain et une baisse subséquente de la teneur en oxygène de l'océan. Leurs conclusions ont été publiées dans Géosciences de la nature .

"Des travaux antérieurs ont été effectués qui montrent que l'environnement devient moins oxygéné menant à l'événement d'extinction, mais il a été émis l'hypothèse d'un changement graduel, ", a déclaré l'auteur principal et assistant de recherche diplômé de la FSU, Sean Newby. "Nous avons été surpris de voir cet événement d'oxygénation très rapide coïncider avec le début de l'extinction, puis un retour à des conditions réductrices."

Les scientifiques ont déjà vu une diminution progressive de l'oxygène au cours de cette extinction, mais l'augmentation rapide de l'oxygène au début de l'extinction était une nouvelle découverte. Les chercheurs pensent que l'oxygénation s'est produite sur quelques dizaines de milliers d'années, une période très brève à l'échelle des millions d'années de l'histoire géologique de la Terre.

"Pour les archives géologiques, c'est pratiquement instantané, " Newby a dit. " Et puis vous pouvez bien sûr comparer cela au moderne, changement climatique d'origine humaine, où nous avons énorme, changements rapides sur des fractions du temps par rapport à cette extinction de masse."

La cause exacte de ce pic d'oxygénation des océans est inconnue, mais les chercheurs ont émis l'hypothèse que l'éruption continue d'au moins plusieurs centaines de milliers d'années d'une région volcanique massive a conduit à un bref refroidissement et à un pic soudain d'oxygénation marine et à un crash ultérieur.

Bien que les anciens niveaux d'oxygène marin aient suivi une tendance à la baisse avant le pic et soient restés bas par la suite, c'est le va-et-vient géologiquement rapide et le manque d'oxygène à long terme qui semblaient être plus préjudiciables à la vie que la diminution progressive. Le dioxyde de carbone libéré lors de cette éruption volcanique a provoqué le réchauffement de l'atmosphère terrestre, qui a réduit l'oxygène dans les océans et a rendu les océans relativement inhospitaliers pendant des millions d'années.

Il est impossible de mesurer directement les anciens niveaux d'oxygène marin ou atmosphérique, l'équipe de recherche a donc plutôt mesuré les isotopes du thallium, qui a indirectement fourni des informations pour comprendre les niveaux d'oxygène marin du passé.

Les chercheurs prévoient d'étudier d'autres extinctions anciennes pour voir si des fluctuations dramatiques similaires de l'oxygène coïncidaient avec l'une de ces extinctions de masse, ce qui pourrait avoir des implications modernes, car le changement climatique et l'augmentation des rejets de nutriments diminuent la quantité d'oxygène dans notre océan actuel.

"Ce n'est pas seulement la perte d'oxygène dans l'océan moderne, " a déclaré Jeremy Owens, professeur agrégé au Département de la Terre, Ocean and Atmospheric Science et co-auteur de l'article. "La perte d'oxygène est importante car les organismes vivants maintenant sont adaptés pour un apport élevé en oxygène, mais si vous avez peu d'oxygène, il y a aussi de nombreux organismes qui peuvent s'adapter. Toute fluctuation rapide dans l'une ou l'autre direction aura un impact."

Des chercheurs de la Florida State University, L'Université de Caroline de l'Ouest et l'Université de Cincinnati ont contribué à ce travail.