Mise en évidence d’une extinction de masse au Spitzberg durant le Permien moyen

Publié le 24.07.2015

La crise biologique mondiale qui est intervenue à la fin du Permien (il y a 252 millions d’années) a été reconnue comme étant la plus importante extinction de masse ayant affecté la planète. Une nouvelle crise biologique vient d’être identifiée au Permien moyen, plus précisément au Capitanien (il y a 262 millions d’années environ), à partir d’une étude localisée au Spitzberg.

Pour la première fois, une équipe internationale de chercheurs vient de mettre en évidence une extinction de masse au Capitanien sous des hautes latitudes, en zone boréale. L’étude est basée sur l’examen de la formation sédimentaire Kapp Starostin, déposée du Permien moyen au Permien supérieur, dans un contexte de plateforme épicontinentale, au niveau de la partie centrale du Spitzberg, la plus grande des îles de l’archipel du Svalbard.

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Ny-Ålesund sur la côte ouest de l’île du Spitzberg
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Certains droits réservés : Licence Creative Commons-CC BY 3.0

Les chercheurs ont constaté la disparition de 87 % de la faune de brachiopodes [1] et de 50 % de la faune de bivalves [2] , de tels pourcentages étant significatifs d’une extinction de masse. Ils mentionnent les résultats d’autres équipes indiquant avoir également mis en évidence une extinction de masse au Capitanien affectant les brachiopodes et les bivalves mais localisée cette fois plus à l’ouest, dans la partie orientale du Groenland. Un phénomène d’extinction similaire et de même âge a aussi été signalé pour la faune marine de la zone arctique du Canada, au niveau du bassin de Sverdrup. En complétant les études antérieures, les scientifiques pensent avoir découvert l’une des causes de cette extinction de masse : elle serait liée à un évènement anoxique du milieu marin, le manque d’oxygène ayant porté un coup fatal à bon nombre d’organismes. Néanmoins, l’anoxie ne serait peut-être pas la seule coupable dans la mesure où les chercheurs ont constaté que les zones concernées par l’extinction au Spitzberg correspondaient aussi à des niveaux où les carbonates avaient disparu. Le même phénomène aurait également été observé dans la partie orientale du Groenland ainsi que dans le bassin de Sverdrup précédemment cités. L’acidification de l’océan pourrait également être l’une des causes de l’extinction du Capitanien, au moins sous les hautes latitudes, expliquant alors la dissolution des carbonates.

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Brachiopode (Liospiriferina rostrata)
Crédit photo : Wikimedia Commons
Certains droits réservés : Licence Creative Commons-CC BY 3.0


Les auteurs en viennent à émettre l’hypothèse que cette extinction aurait pu être d’ordre mondial et non pas limitée à quelques zones régionales comme il était classiquement admis jusqu’alors. Dans la partie méridionale de la Chine, l’extinction coïncide "étrangement" avec le phénomène volcanique d’Emeishan [3] , ce qui suggére que celui-ci aurait pu jouer un rôle majeur dans un tel scénario catastrophe, en produisant un volume d’environ 0,5 million de km3 de basalte. Le dioxyde de carbone (CO2) rejeté par le volcan expliquerait ainsi l’acidification de l’océan par la formation d’acide carbonique (H2CO3). La solubilité du dioxyde de carbone étant plus grande dans les eaux froides, l’acidification de l’océan sous ces hautes latitudes aurait impacté davantage l’écosystème marin. Les organismes dont les coquilles sont majoritairement constituées de carbonate de calcium (CaCO3), tels les brachiopodes ou les bivalves, sont particulièrement sensibles au phénomène de dissolution de leurs enveloppes protectrices, d’autant plus que l’acidification de leur écosystème augmente. Cette extinction de masse au Capitanien préfigure celle encore plus sévère intervenant au Permien supérieur. Comme cette dernière, elle aurait été d’extension mondiale. Ses deux causes principales seraient liées à un évènement anoxique et à une acidification de l’océan qui pourrait être une conséquence d’une manifestation volcanique majeure située en Chine méridionale.

Les rejets anthropiques concernant en particulier le dioxyde de carbone entraînent eux aussi une augmentation de l’acidification des océans que l’on constate à l’heure actuelle. Il en résulte une dégradation des conditions de vie au sein des écosystèmes marins affectant à la fois les organismes benthiques et pélagiques. Les crises biologiques majeures du passé devraient ainsi nous encourager à prendre rapidement des mesures visant à réduire ces rejets, leurs conséquences pouvant être dramatiques vis-à-vis de la biodiversité.

Ludovic Hamiaux, INIST-CNRS

[1]Lien Wikipédia sur Les brachiopodes.

[2]Lien Wikipédia sur Les bivalves.

[3]Lien Wikipédia sur Les trapps d’Emeishan.

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