Un facteur précédemment négligé - la position des continents - aide à remplir les océans de la Terre d'oxygène vital. Le mouvement des continents pourrait finalement avoir l'effet inverse, tuant la plupart des créatures océaniques profondes.

"La dérive continentale semble si lente, comme si rien de drastique ne pouvait en découler, mais lorsque l'océan est amorcé, même un événement apparemment infime pourrait déclencher la mort généralisée de la vie marine", a déclaré Andy Ridgwell, géologue UC Riverside et co-auteur d'un nouvelle étude sur les forces affectant l'oxygène océanique.

L'eau à la surface de l'océan devient plus froide et plus dense à mesure qu'elle s'approche du pôle nord ou sud, puis coule. Au fur et à mesure que l'eau coule, elle transporte l'oxygène extrait de l'atmosphère terrestre jusqu'au fond de l'océan.

Finalement, un flux de retour ramène à la surface de l'océan les nutriments libérés par la matière organique engloutie, où ils alimentent la croissance du plancton. L'apport ininterrompu d'oxygène aux profondeurs inférieures et la matière organique produite à la surface soutiennent une incroyable diversité de poissons et d'autres animaux dans l'océan d'aujourd'hui.

De nouvelles découvertes menées par des chercheurs basés à UC Riverside ont montré que cette circulation d'oxygène et de nutriments peut se terminer assez soudainement. À l'aide de modèles informatiques complexes, les chercheurs ont cherché à savoir si l'emplacement des plaques continentales affectait la façon dont l'océan déplace l'oxygène. À leur grande surprise, c'est le cas.

Cette découverte, publiée aujourd'hui, est détaillée dans la revue Nature .

"Il y a plusieurs millions d'années, peu de temps après le début de la vie animale dans l'océan, toute la circulation océanique mondiale semblait s'arrêter périodiquement", a déclaré Ridgwell. "Nous ne nous attendions pas à découvrir que le mouvement des continents pourrait empêcher les eaux de surface et l'oxygène de couler, et peut-être affecter considérablement la façon dont la vie a évolué sur Terre."

Jusqu'à présent, les modèles utilisés pour étudier l'évolution de l'oxygène marin au cours des 540 derniers millions d'années étaient relativement simples et ne tenaient pas compte de la circulation océanique. Dans ces modèles, l'anoxie océanique - des moments où l'oxygène océanique a disparu - impliquait une baisse des concentrations d'oxygène atmosphérique.

"Les scientifiques supposaient auparavant que l'évolution des niveaux d'oxygène dans l'océan reflétait principalement des fluctuations similaires dans l'atmosphère", a déclaré Alexandre Pohl, premier auteur de l'étude et ancien modélisateur paléoclimatique UCR, maintenant à l'Université Bourgogne Franche-Comté en France.

Cette étude a utilisé, pour la première fois, un modèle dans lequel l'océan était représenté en trois dimensions, et dans lequel les courants océaniques étaient pris en compte. Les résultats montrent que l'effondrement de la circulation mondiale de l'eau entraîne une séparation nette entre les niveaux d'oxygène dans les profondeurs supérieures et inférieures.

Cette séparation signifiait que l'ensemble du fond marin, à l'exception des endroits peu profonds proches de la côte, perdait entièrement de l'oxygène pendant plusieurs dizaines de millions d'années, jusqu'à il y a environ 440 millions d'années au début de la période silurienne.

"L'effondrement de la circulation aurait été une condamnation à mort pour tout ce qui ne pouvait pas nager plus près de la surface et de l'oxygène vital encore présent dans l'atmosphère", a déclaré Ridgwell. Les créatures des profondeurs comprennent des poissons bizarres, des vers et des crustacés géants, des calmars, des éponges et plus encore.

Le document ne précise pas si ou quand la Terre pourrait s'attendre à un événement similaire à l'avenir, et il est difficile d'identifier quand un effondrement pourrait se produire, ou ce qui le déclenche. Cependant, les modèles climatiques existants confirment que l'augmentation du réchauffement climatique affaiblira la circulation océanique, et certains modèles prédisent un éventuel effondrement de la branche de circulation qui commence dans l'Atlantique Nord.

"Nous aurions besoin d'un modèle climatique à plus haute résolution pour prédire un événement d'extinction de masse", a déclaré Ridgwell. "Cela dit, nous avons déjà des inquiétudes concernant la circulation de l'eau dans l'Atlantique Nord aujourd'hui, et il est prouvé que le flux d'eau vers les profondeurs diminue."

En théorie, Ridgwell a déclaré qu'un été exceptionnellement chaud ou l'érosion d'une falaise pourrait déclencher une cascade de processus qui bouleverse la vie telle qu'elle apparaît aujourd'hui.

"On pourrait penser que la surface de l'océan, la partie sur laquelle vous pourriez surfer ou naviguer, est l'endroit où se déroule toute l'action. Mais en dessous, l'océan travaille sans relâche, fournissant de l'oxygène vital aux animaux dans les profondeurs sombres", a déclaré Ridgwell. .

"L'océan permet à la vie de s'épanouir, mais il peut la reprendre à nouveau. Rien n'exclut cela alors que les plaques continentales continuent de bouger." + Explorer plus loin

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