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Une étude permet de mieux comprendre l’extinction massive survenue à la fin du Dévonien

Répartition géographique des relevés de phosphore du Dévonien tardif. Les données marines (B-E) sont présentées par rapport au site d'étude de Heintzbjerg (A), indiqué par des étoiles rouges. Les données marines comprennent : (B) Steinbruch Schmidt, Allemagne ; (C) Kowala, Pologne ; (D) Coumiac, France ; et (E) H-32 Core, Iowa, États-Unis. La grande province ignée de Viluy est indiquée par le triangle orange. Crédit : Communications Earth & Environment (2023). DOI: 10.1038/s43247-023-01087-8

Diversifiée et riche en vie marine, l’ère dévonienne de la Terre – qui s’est déroulée il y a plus de 370 millions d’années – a vu l’émergence des premières plantes à graines, qui se sont répandues sous forme de grandes forêts sur les continents du Gondwana et de la Laurussia.

Cependant, une extinction massive survenue vers la fin de cette ère fait depuis longtemps l’objet d’un débat. Certains scientifiques affirment que l’extinction massive du Dévonien tardif a été provoquée par des éruptions volcaniques de grande ampleur, qui ont entraîné un refroidissement global. D’autres affirment qu’un épisode de désoxygénation massive causé par l’expansion des plantes terrestres est à l’origine de cette extinction.

Une étude récemment publiée dans la revue Communications Earth & Environment, dirigée par des chercheurs de l’IUPUI, postule désormais que les deux facteurs ont joué un rôle et attire l’attention sur les points de basculement environnementaux auxquels la planète est confrontée aujourd’hui.

L’étude est cosignée par Gabriel Filippelli et William Gilhooly III, membres de la faculté des sciences de l’IUPUI. L’auteur principal est Matthew Smart, professeur adjoint d’océanographie à l’Académie navale des États-Unis, qui était étudiant diplômé dans le laboratoire de Gabriel Filippelli au moment de l’étude.

Ces travaux sont les premiers à unifier deux théories concurrentes sur l’extinction de la fin du Dévonien en un scénario complet de cause à effet. Le groupe a essentiellement conclu que les deux événements – le volcanisme de masse et la désoxygénation causée par les plantes terrestres qui rejettent les nutriments excédentaires dans les océans – devaient se produire pour que l’extinction de masse ait lieu.

Répartition géographique des relevés de phosphore du Dévonien tardif. Les données marines (B-E) sont présentées par rapport au site d’étude de Heintzbjerg (A), indiqué par des étoiles rouges. Les données marines comprennent : (B) Steinbruch Schmidt, Allemagne ; (C) Kowala, Pologne ; (D) Coumiac, France ; et (E) H-32 Core, Iowa, États-Unis. La grande province ignée de Viluy est indiquée par le triangle orange. Crédit : Communications Earth & Environment (2023). DOI: 10.1038/s43247-023-01087-8

« La clé pour résoudre cette énigme a été d’identifier et d’intégrer le calendrier et l’ampleur des signaux géochimiques que nous avons déterminés à l’aide d’un modèle global sophistiqué », a déclaré M. Filippelli. « Cet effort de modélisation a révélé que l’ampleur des événements nutritifs observés sur la base des enregistrements géochimiques pouvait être à l’origine d’importantes extinctions marines, mais que la durée de ces événements nécessitait la présence de deux facteurs – l’évolution des racines d’arbres et le volcanisme – pour maintenir les conditions marines toxiques pour les organismes. »

Avec des experts en sédimentologie, paléontologie, géochimie, biogéochimie et modélisation mathématique, le groupe a littéralement creusé pour analyser géochimiquement des centaines d’échantillons dispersés sur différents continents. Ces échantillons proviennent notamment de l’île d’Ymer, dans l’est du Groenland, où l’on trouve certains des échantillons de roches les plus anciens de la planète.

« Le processus était hautement interdisciplinaire », a déclaré M. Gilhooly. « Cette expertise combinée a permis d’adopter une approche rigoureuse pour collecter les échantillons, corréler les séquences dans le temps, acquérir les données chimiques et utiliser des modèles géochimiques pour tester des hypothèses de travail sur les influences relatives des déclencheurs d’extinction massive d’origine biotique et chimique (volcan). Nos analyses démontrent que les influences sont beaucoup plus mixtes qu’un scénario du type « l’un ou l’autre ».

Selon Filippelli et Gilhooly, la conclusion de l’étude donne aux chercheurs de nombreux éléments à prendre en considération. Au cours de l’ère dévonienne, de nouveaux résultats biologiques sur terre ont eu des effets négatifs sur la vie dans l’océan. À l’heure actuelle, a fait remarquer M. Gilhooly, des activités telles que le ruissellement des engrais qui se déversent dans l’océan, combinées au réchauffement dû à la combustion des combustibles fossiles, réduisent les niveaux d’oxygène dans les océans. Les résultats précédents de ce scénario similaire, à la fin du Dévonien, ont été catastrophiques, a-t-il ajouté.

« Tout au long de l’histoire de la Terre, il y a eu une série d’innovations biologiques et d’événements géologiques qui ont complètement remodelé la diversité biologique et les conditions environnementales dans les océans et sur terre », a déclaré M. Gilhooly.

« À l’ère dévonienne, une nouvelle stratégie biologique sur terre a eu un impact négatif sur la vie dans l’océan. Cette observation donne à réfléchir lorsqu’on la replace dans le contexte des changements climatiques et planétaires modernes induits par les activités humaines. Nous avons beaucoup à apprendre de l’histoire de la Terre, qui peut nous aider à concevoir des stratégies et des actions visant à éviter les futurs points de basculement.

Adaptation Terra Projects

Source : https://phys.org/

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