quand la biodiversité a manqué d'air

[canardos]

dans le journal du CNRS d' avril:

[center]Quand la biodiversité a manqué d'air[/center]

Plusieurs fois dans l'histoire de la Terre, la vie a été sérieusement secouée. Elle a même mis beaucoup de temps à se relever il y a 250 millions d'années. Des chercheurs apportent des éléments d'explication.

À l'inverse d'autres crises biologiques1 où la vie a très rapidement repris ses droits, la reconquête des biotopes après celle qui s'est déroulée il y a 250 millions d'années, à la limite des périodes Permien et Trias est la plus lente observée au cours des temps géologiques. Pourquoi ? Sylvie Crasquin-Soleau, du laboratoire « Paléobiodiversité et paléoenvironnements »2 de Paris, et ses collègues français, chinois, suisses et britanniques3 ont cherché la réponse chez les ostracodes, des crustacés microscopiques connus pour avoir mieux résisté que les autres lors de cette terrible crise biologique. Les résultats de leurs recherches, publiés ce mois-ci dans Hydrobiologia4, expliquent en partie ce phénomène par un appauvrissement progressif en oxygène (anoxie) dès la fin du Permien, qui se poursuit ensuite tout au long du Trias inférieur.

On le sait, à la limite du Permien supérieur, les grands épisodes volcaniques des trappes de Sibérie et leurs effets en cascade ont joué un très grand rôle dans cette crise : baisse de la température de l'atmosphère sur un temps très court (5 000 à 6 000 ans), augmentation de la concentration des gaz à effet de serre (CO2 et méthane), puis hausse des températures de 5 °C qui provoque la libération du méthane jusqu'alors confiné dans les clathrates (bulles de glace des profondeurs). Ensuite, l'effet s'accélère : les émissions de méthane entraînent une nouvelle montée des températures. À ce stade, 96 % des espèces marines ont disparu.

Mais pour Sylvie Crasquin et ses collègues, les épisodes volcaniques ne seraient pas seuls en cause. Ils ont mené leurs recherches en Chine du Sud, où l'on trouve les coupes géologiques les plus complètes sur cette période de l'histoire. Une période marquée, chez le crustacé, par un changement morphologique important : des individus « modernes », reconnaissables notamment à leur carapace ornementée, remplacent peu à peu les populations « primitives » du Paléozoïque.

Nos chercheurs ont procédé à l'analyse de quelques milliers d'individus et ont croisé leurs résultats avec ceux obtenus par d'autres équipes dans le monde. Leur conclusion ? « Les formes typiquement modernes des ostracodes sont apparues bien plus tôt qu'on ne le pensait jusqu'à présent, dès la fin du Permien supérieur, autour de – 256 millions d'années, explique Sylvie Crasquin. Les fossiles avaient été conservés intacts dans les roches calcaires, en Chine, mais aussi en Turquie, en Israël et en Arabie Saoudite, permettant de valider ces résultats. » Ce qui offrait alors un nouvel indicateur biologique pour étudier la crise Permien/Trias.

Et qu'ont constaté nos scientifiques ? Une baisse progressive de la biodiversité chez cette population quelques millions d'années avant la limite Permien/Trias. Ces résultats confortent l'idée que la baisse de la biodiversité n'est pas due à la seule activité volcanique des trappes de Sibérie – qui n'est en somme que le coup de grâce porté à la biodiversité – mais à une succession d'événements. En particulier, l'arrêt de l'activité des dorsales océaniques au début du Permien supérieur, qui a entraîné une baisse du niveau de la mer de plus de 200 mètres, et avec elle, la mise à sec de la quasi-totalité des plates-formes continentales. Quand le niveau marin remonte ensuite, il laisse place à une mer pelliculaire extrêmement appauvrie en oxygène. Cette anoxie lente et progressive ralentira considérablement le retour de la vie après la crise du Permien/Trias.

Séverine Duparcq

1. Comme entre la période géologique du Crétacé et l'ère Tertiaire il y a 65 millions d'années ou entre Trias et Jurassique il y a 200 millions d'années.
2. Laboratoire CNRS / Muséum nat. hist. nat. / Université Paris-VI.
3. Laboratoire de micropaléontologie de Paris, Paläontologisches Institut und Museum de Zurich, Department of Geography and Earth Sciences de Uxbridge (RU), Université de géosciences de Wuhan (Chine).
4. Vol. 581, 2007.