Une extinction de masse à l’origine du règne des dinosaures

Les dinosaures se sont multipliés sur Terre comme ils ont disparu : à la faveur d’une extinction de masse. Dans une étude parue dans la revue Science Advances, une équipe internationale de scientifiques a mis en évidence qu’une période de bouleversements majeurs, connue sous le nom d’« épisode pluvial du Carnien » (ou CPE), était à l’origine de la disparition d’un grand nombre d’espèces animales et végétales mais aussi de la prolifération des célèbres reptiles. Jusqu’à présent, cinq grandes extinctions avaient été recensées dans l’Histoire de la planète. L’épisode pluvial du Carnien vient s’ajouter à la liste.

Survenue au cours du Trias supérieur, il y a environ 234 à 232 millions d’années, cette période de changement climatique global a touché toute la Pangée, le super-continent qui regroupait l’ensemble des terres émergées. Elle a été marquée par une succession de phases dont les archives géologiques de la planète portent la trace : d’abord une sévère aridité puis de fortes précipitations et enfin le retour à l’aridité. Les premiers dépôts d’ambre, qui datent de cette époque, suggèrent aussi un important dérèglement, la substance étant sécrétée par les végétaux en cas de stress, notamment face à un environnement plus humide.

Si le CPE a été identifié dès les années 1980-90, son importance restait sous-estimée et ses conséquences sur la faune et la flore largement méconnues. « J’ai commencé à travailler sur le sujet en 1986. J’avais alors remarqué une extinction de masse parmi les tétrapodes et les ammonites au cours du Carnien, » note Mike Benton, de l’École des Sciences de la Terre de l’université de Bristol, au Royaume-Uni, co-auteur de l’étude.

Mais il a fallu attendre les progrès des techniques de datation des fossiles, en particulier de la radiométrie, basée sur diverses signatures isotopiques, pour déterminer si ces extinctions, comme celles d’autres espèces, étaient corrélées au CPE. En se basant sur une vaste analyse de fossiles marins et terrestres, les chercheurs ont pu esquisser le scenario des événements.

Conclusions : l’épisode pluvial du Carnien a coïncidé avec un renouvellement des écosystèmes. Il a entraîné une réduction drastique des espèces, avec en particulier la disparition du tiers de la vie marine, et, sur terre, l’extinction des rhynchosauriens et le déclin des dicynodontes, les principaux herbivores du moment. Parallèlement, il s'est aussi traduit par l'avènement de groupes de plantes et d'animaux qui allaient devenir des composantes majeures des écosystèmes modernes.

Ainsi les massifs de coraux durs sont-ils apparus à cette époque, de même que les crocodylomorphes (les ancêtres des crocodiles) et les premiers mammifères, tandis que fougères et conifères se sont diversifiés. Mais il a surtout permis à la poignée de dinosaures déjà existants de prospérer au point de devenir le groupe animal dominant. « Nous savons que les dinosaures sont apparus au début du Trias, 20 millions d’années avant l’épisode pluvial du Carnien. Mais nous n’avons trouvé aucun de leurs fossiles avant le CPE, seulement quelques empreintes. Pendant toute cette période, ils devaient donc être très rares. Puis nous trouvons quantité de fossiles dans les cinq millions d’années qui ont suivi le CPE »  explique Mike Benton.

En Italie, dans les Dolomites, qui contiennent l’un des principaux gisements fossiles de l’époque, en l’espace de 3 à 4 millions d’années, les dinosaures, d’abord inexistants, finissent par représenter 90 % des restes retrouvés.

Pourquoi une telle expansion ? « Cela tient principalement à l’absence d’espèces concurrentes, avance Mike Benton. Souvent, les animaux déjà bien installés exercent une domination écologique, et les autres ne parviennent pas à les concurrencer. Les mammifères sont apparus à la fin du Trias mais ils n’ont pas pu supplanter les dinosaures pendant 170 millions d’années. Ce n’est qu’après la disparition des dinosaures qu’ils se sont imposés. Il s’est passé la même chose avec le CPE : les herbivores dominants se sont effondrés avec le passage à un climat aride il y a 232 millions d’années et les dinosaures ont eu leur chance. »

Quant à ce réchauffement climatique lui-même, il pourrait être lié au rejet dans l’atmosphère de grandes quantités de dioxyde de carbone, issues d’éruptions volcaniques massives dans la province magmatique de Wrangellia, au Canada. Les scientifiques prévoient de poursuivre leurs recherches sur ces dernières, notamment pour déterminer si les pics d’activité volcanique correspondent à ceux du réchauffement.