L'astéroïde qui a exterminé les dinosaures aurait épargné les créatures d'eau douce

Tout le monde le sait, l'astéroïde qui s'est écrasé sur Terre il y a 65,5 millions d'années a provoqué - ou du moins accélérer - la disparition des dinosaures non-aviens, mais il a également provoqué une extinction massive dans les océans. Curieusement toutefois, le taux d'extinction s'est avéré nettement inférieur pour les organismes établis dans les lacs et les fleuves situés à l'intérieur des terres.

Une partie de la communauté scientifique pense désormais être en mesure d'expliquer cet écart : d'après une étude parue en 2013, les adaptations biologiques développées par certains organismes pour survivre en milieu d'eau douce les ont également protégés contre les mois d'obscurité glaciale qui ont suivi l'impact de l'astéroïde.

« Les organismes d'eau douce résistent à des variations physiques et chimiques qui dépassent de loin ce que les organismes marins peuvent supporter » déclare William Lewis, coauteur de l'étude et spécialiste du milieu d'eau douce pour l'université du Colorado.

Ainsi, en milieu d'eau douce, nombreuses sont les créatures adaptées aux cycles de gel/dégel et aux périodes d'appauvrissement en oxygène. La plupart entrent dans un état de dormance, elles hibernent ou enfouissent leurs œufs dans la boue, un comportement qui aurait pu leur permettre d'éviter les pires conséquences de l'impact.

« La dormance existe aussi en milieu marin, explique Lewis, mais c'est un comportement peu fréquent, car il n'est pas nécessaire pour la plupart des organismes. »

BESOIN DE DÉTAILS

Publiés en ligne dans la revue Journal of Geophysical Research – Biogeosciences, ces résultats apportent une spécificité dont le domaine de recherche avait grand besoin après avoir longtemps sombré dans les généralités, comme le déplorent les experts.

« Jusqu'à présent, je pense que les efforts se concentraient sur l'effondrement de la chaîne alimentaire pour expliquer l'extinction de certains groupes » indique Alison Murray, paléontologue à l'université de l'Alberta au Canada qui n'a pas pris part à l'étude.

« Dans cette étude, les auteurs développent la théorie de l'effondrement de la chaîne alimentaire, mais de manière plus détaillée, en examinant différents groupes et en déterminant lesquels pourraient survivre à une période prolongée sans lumière, avec la perte des organismes photosynthétiques que cela entraînerait » nous explique Murray par e-mail.

David Fastovsky la rejoint sur ce point : « Je n'avais jamais vu de rapport détaillé de notre vision du déroulement des extinctions massives », ajoute le paléontologue à l'université de Rhode Island. « Mais voici, noir sur blanc, un modèle de la façon dont tout cela aurait pu se produire. »

EXTINCTION EN DEUX ACTES

Comme l'a montré l'auteur principal de l'étude, Douglas Robertson, géophysicien à l'université du Colorado, dans le cadre de précédents travaux, l'astéroïde qui s'est écrasé dans l'actuel golfe du Mexique a probablement déclenché une tempête de feu mondiale et propulsé d'énormes quantités de roches vaporisées au-delà de l'atmosphère.

En retombant sur Terre quelques heures plus tard, ces éjectas auraient pénétré l'atmosphère à une vitesse telle que la chaleur produite par leur chute aurait illuminé le ciel d'une lueur rouge et enflammé la végétation au sol.

« Le rayonnement et les flammes auraient été fatals en quelques heures à toute forme de vie qui ne se serait pas réfugiée sous terre ou sous l'eau », indique Robertson. « Les dinosaures ont tous disparu peu de temps après l'impact. »

Par la suite, le mélange de poussières et de cendres en suspension aurait assombri le ciel et plongé la planète dans un hiver d'impact pour une durée allant de quelques mois à plusieurs années selon les estimations. Les plantes et les autres organismes qui tirent leur énergie de la lumière du Soleil n'auraient donc pas survécu bien longtemps.

Selon ce modèle, les océans auraient été en grande partie protégés contre le déferlement initial de chaleur et de flammes. En revanche, peu de temps après, certains groupes d'organismes se seraient éteints en raison de l'effondrement des chaînes alimentaires. C'est notamment le cas des reptiles marins géants connus sous le nom de plésiosaures, ou des ammonites, une classe disparue de mollusques céphalopodes.

Il y a une vingtaine d'années, les scientifiques ont constaté que les niveaux d'extinction parmi les créatures d'eau douce étaient plus contenus : plus de la moitié des groupes d'organismes ont disparu dans les environnements marins, alors que le taux d'extinction en milieu d'eau douce ne dépassait pas les 10 ou 20 %.

À l'époque, certains scientifiques avaient expliqué cette curieuse tendance en soulignant la capacité des organismes d'eau douce à se nourrir de débris, ou de matière organique morte. Ce groupe de scientifiques comptait notamment Fastovsky et Peter Sheehan, un paléontologue du Milwaukee Public Museum.

Pendant l'hiver d'impact, les environnements d'eau douce ont reçu un afflux stable de matière organique dissoute, issue des plantes et des animaux morts sur la terre ferme dont les restes étaient régulièrement charriés dans les fleuves et les rivières. Ces mêmes sources d'eau vive auraient également contribué à maintenir à un niveau convenable l'oxygénation des écosystèmes d'eau douce.

Robertson et son équipe reconnaissent que la consommation de détritus organiques a pu jouer un rôle pour aider les organismes à survivre au sombre hiver qui a suivi l'impact. Néanmoins, la capacité à entrer « en dormance et la disponibilité des refuges en milieu d'eau douce ont probablement joué un rôle plus important » précise Robertson.

SUR LE BANC D'ESSAI

À l'avenir, le défi pour les paléontologues sera d'établir des méthodes visant à mettre à l'épreuve les hypothèses avancées dans l'étude. « C'est notre bête noire », déclare Fastovsky.

Par exemple, selon le modèle développé par Robertson et son équipe, l'effondrement de la chaîne alimentaire se serait produit plus rapidement dans les océans que dans les milieux d'eau douce.

« C'est une conclusion qui découle logiquement de ce modèle, mais ce n'est pas une hypothèse vérifiable, » notamment parce que les techniques scientifiques actuelles ne permettent pas d'apprécier une différence temporelle à l'échelle du mois ou de l'année dans le registre fossile, explique Fastovsky.

« Nous n'avons pas la résolution nécessaire pour cela, lui semble-t-il. Un jour peut-être. »

En tant que coauteur de l'étude, Robertson ne partage pas l'idée d'un effondrement plus rapide de la chaîne alimentaire dans les océans. À ses yeux, l'effondrement se serait produit avec la même temporalité dans les milieux marins et les milieux d'eau douce, mais les lacs et les fleuves se seraient rétablis plus rapidement. Cela dit, il reconnaît également qu'il sera difficile de tester le modèle de son équipe.

« Les preuves de la survie des écosystèmes d'eau douce proviennent intégralement du registre fossile d'une petite région du Montana » explique Robertson. « Il sera donc important de trouver des preuves similaires ailleurs sur la planète et la tâche s'annonce complexe. »