Les scientifiques définissent une extinction massive comme l’extinction d’environ les trois quarts de toutes les espèces sur une courte période géologique, soit moins de 2,8 millions d’années, selon The Conversation. À l’heure actuelle, les humains se trouvent au début de la dernière extinction massive, qui se déroule beaucoup plus rapidement que toutes les autres. Depuis 1970, les populations d’espèces vertébrées ont diminué en moyenne de 68%, et plus de 35 000 espèces sont désormais considérées comme en danger critique d’extinction, selon l’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN). Au cours du seul 20e siècle, quelque 543 espèces de vertébrés terrestres ont disparu, selon un article de recherche publié dans la revue PNAS.
Les fossiles nous disent non seulement quelles créatures existaient avant nous, mais aussi combien de temps une espèce peut survivre naturellement avant de disparaître sans intervention humaine. C’est ce qu’on appelle le taux de fond, et il équivaut à environ une extinction d’espèce pour 1 million d’espèces par an. Actuellement, en raison de l’activité humaine, le taux de fond réel est des dizaines de milliers de fois plus élevé, ce qui signifie que les espèces disparaissent beaucoup plus rapidement qu’elles ne le devraient. Des recherches ont montré que certaines espèces disparues de la Terre auraient continué à exister pendant 800 à 10 000 ans sans intervention humaine, selon une étude publiée dans la revue Science Advances.
Les scientifiques ont découvert une extinction massive cachée dans le passé ancien de la Terre en 2022. De nouvelles preuves suggèrent qu’une baisse globale des niveaux d’oxygène il y a environ 550 millions d’années a conduit à la première extinction massive connue sur Terre.
Au plus fort de la période Édiacarienne, il y a environ 550 millions d’années, la vie prospérait dans les océans de la Terre. Les pétalonamides en forme de plumes aspiraient les nutriments de l’eau, les Kimberellas ressemblant à des limaces broutaient sur des tapis microbiens et les ancêtres des méduses commençaient tout juste à faire des vagues.
Cependant, 80% de la vie sur Terre a disparu, ne laissant aucune trace dans les archives fossiles.
Une nouvelle étude suggère que ces fossiles manquants indiquent le premier événement d’extinction massive connu sur Terre. Ces premières communautés d’animaux grands et complexes ont été détruites par une baisse mondiale spectaculaire de l’oxygène – une découverte qui pourrait avoir des implications sur les écosystèmes océaniques modernes menacés par l’activité humaine.
“Cela représente le plus ancien événement d’extinction majeur reconnu dans les archives fossiles animales”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Scott Evans, chercheur postdoctoral à Virginia Tech. “Cela est cohérent avec toutes les extinctions massives majeures liées au changement climatique.”
Empreintes du fossile éteint d’Ediacaran Dickinsonia (à gauche) et d’une forme apparentée mais rare d’Andiva (à droite) du parc national Nilpena Ediacaran en Australie méridionale. Scott Evans
Les animaux ont traversé le creuset évolutif des extinctions massives au moins cinq fois. Il y a eu les extinctions de l’Ordovicien-Silurien et du Dévonien (il y a respectivement 440 millions et 365 millions d’années), qui ont anéanti de nombreux organismes marins. Ensuite, il y a eu les extinctions du Permien-Trias – également connues sous le nom de «Grande Mort» – et des extinctions du Trias-Jurassique (il y a respectivement 250 millions et 210 millions d’années), qui ont touché les vertébrés marins et les animaux terrestres. La dernière extinction massive, il y a environ 66 millions d’années, à la fin du Crétacé, a anéanti environ 75% des plantes et des animaux, y compris les dinosaures non aviaires.
La question de savoir si une autre extinction massive devrait être ajoutée à cette liste est une question ouverte depuis un certain temps parmi les paléontologues. Les scientifiques sont au courant depuis longtemps d’un déclin soudain de la diversité fossile il y a 550 millions d’années, mais il n’était pas clair si cela était dû à une extinction massive et soudaine.
Une explication possible pourrait être que les premiers trilobites – des arthropodes marins blindés et souvent à tête casquée – ont commencé à rivaliser avec la faune de l’Édiacarien, conduisant à l’extinction de cette dernière. Une autre explication possible est que la faune édiacarienne a continué d’exister, mais que les conditions nécessaires à la préservation des fossiles édiacariens n’existaient que jusqu’il y a 550 millions d’années. “Les gens ont réalisé qu’il y avait des changements dans le biote à cette époque”, a déclaré Evans. “Mais des questions importantes ont été soulevées quant aux raisons possibles.”
Pour répondre à ces questions, Evans et ses collègues ont compilé une base de données de fossiles de l’Édiacarien que d’autres chercheurs avaient déjà décrits dans la littérature scientifique, triant chaque enregistrement en fonction de facteurs tels que l’emplacement géographique, la taille corporelle et le régime alimentaire. L’équipe a catalogué 70 genres d’animaux qui vivaient il y a 550 millions d’années et a découvert que seulement 14 de ces genres existaient encore environ 10 millions d’années plus tard. Ils n’ont remarqué aucun changement significatif dans les conditions nécessaires à la préservation des fossiles, ni trouvé de différences dans les modes d’alimentation qui suggéreraient que les animaux de l’Édiacarien avaient disparu en raison de la compétition avec les premiers animaux du Cambrien tels que les trilobites.
Mais les organismes survivants avaient une chose en commun : des plans corporels avec une surface élevée par rapport au volume, ce qui peut aider les animaux à faire face à des conditions de faible oxygène. Cette observation, combinée aux preuves géochimiques d’un déclin de l’oxygène il y a 550 millions d’années, suggère que la période Édiacarienne pourrait s’être terminée par une extinction massive causée par le faible taux d’oxygène dans les océans. Les chercheurs ont publié leurs résultats en ligne le 7 novembre 2022 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
Empreintes de fossiles éteints de l’Édiacarien : Dickinsonia (au centre) et la plus petite Parvancorina en forme d’ancre (à gauche) dans le grès du parc national Nilpena Ediacaran en Australie méridionale. Scott Evans
“Nous avons examiné les modèles de sélectivité : ce qui a disparu, ce qui a survécu et ce qui a prospéré après l’extinction”, a déclaré Shuhai Xiao, co-auteur de l’étude et professeur de géobiologie à Virginia Tech. “Il s’avère que les organismes qui ne peuvent pas faire face à de faibles niveaux d’oxygène ont été éliminés de manière sélective.”
La raison pour laquelle les niveaux d’oxygène ont fortement chuté au cours des dernières années de la période Édiacarienne reste un mystère. Evans a déclaré que des éruptions volcaniques, des mouvements de plaques tectoniques et des impacts d’astéroïdes sont possibles, ainsi que des explications moins dramatiques telles que des changements dans les niveaux de nutriments dans l’océan.
Quelle que soit la manière exacte dont elle s’est produite, cette extinction massive a probablement influencé l’évolution ultérieure de la vie sur Terre et pourrait avoir des implications pour les scientifiques qui étudient l’origine de la vie animale.
“Les animaux d’Édiacarien sont assez étranges – la plupart d’entre eux ne ressemblent en rien aux animaux que nous connaissons”, a déclaré Evans. «Après cette extinction, nous commençons à voir de plus en plus d’animaux semblables à ceux que nous avons aujourd’hui. Cet événement précoce a peut-être ouvert la voie à des animaux plus modernes.»
Les résultats pourraient également contenir des enseignements sur les menaces que les humains font peser sur la vie aquatique. Diverses eaux agricoles et eaux usées ont introduit des nutriments tels que le phosphore et l’azote dans les écosystèmes marins et fluviaux, augmentant ainsi la quantité d’algues qui se décomposent dans l’eau et consomment de l’oxygène. La propagation de «zones mortes», où les niveaux d’oxygène dans l’eau sont trop faibles pour permettre la vie, peut poser des problèmes similaires aux animaux modernes.
Extinction de l’Ordovicien-Silurien: il y a 440 millions d’années, 85% des espèces ont disparu. La prochaine extinction massive sur Terre s’est produite à une époque où des organismes tels que les coraux et les brachiopodes cuirassés remplissaient les eaux peu profondes de la planète mais n’avaient pas encore atteint la terre ferme. La vie elle-même a commencé à se propager et à se diversifier, apparaissant pour la première fois il y a environ 3,7 milliards d’années. Mais il y a environ 440 millions d’années, un changement climatique a entraîné une modification de la température de la mer et la disparition de la majeure partie de la vie océanique.
À la fin de la période ordovicienne, l’apparition rapide d’une glaciation massive a recouvert le supercontinent sud du Gondwana. Des glaciations de cette ampleur ont bloqué un grand pourcentage des eaux de la planète et ont fortement abaissé le niveau de la mer, privant de nombreuses espèces d’habitats vitaux, perturbant les chaînes alimentaires et réduisant le succès de reproduction, selon une étude publiée dans la revue Oceanology.
On ne sait pas exactement ce qui a provoqué ces événements. Une théorie est que le processus de refroidissement pourrait avoir été provoqué par la formation des Appalaches nord-américaines, selon les informations de l’Ohio. L’érosion à grande échelle de ces roches silicatées est associée à l’élimination du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre, de l’atmosphère.
Cependant, tous les scientifiques ne sont pas d’accord avec cela. Des théories alternatives suggèrent que le métal toxique aurait pu se dissoudre dans les eaux océaniques pendant une période d’épuisement de l’oxygène, anéantissant ainsi la vie marine, selon National Geographic. D’autres scientifiques émettent l’hypothèse qu’un sursaut gamma émis par la supernova a creusé un énorme trou dans la couche d’ozone, permettant aux rayons ultraviolets mortels de tuer la vie en dessous, selon APS News, et une autre théorie suggère que le volcanisme en serait la cause, selon une étude publiée dans la revue Géologie.
Extinction du Dévonien supérieur: il y a 365 millions d’années, 75 % des espèces ont disparu. La période du Dévonien, souvent appelée «l’âge du poisson», a vu l’essor et le déclin de nombreuses espèces marines préhistoriques. Bien que les animaux aient commencé à évoluer sur terre à cette époque, la plupart des êtres vivants nageaient dans les océans. C’était jusqu’à ce que les plantes vasculaires telles que les arbres et les fleurs provoquent probablement une extinction massive, selon une étude de 1995 publiée dans la revue GSA Today.
Au fur et à mesure que les plantes développaient leurs racines, elles transformaient par inadvertance la terre sur laquelle elles vivaient, transformant les roches et les décombres en terre, selon la BBC. Ce sol riche en nutriments a ensuite pénétré dans les océans du monde, provoquant une prolifération d’algues à grande échelle. Cette prolifération a essentiellement créé des «zones mortes» géantes, c’est-à-dire des zones où les algues aspirent l’oxygène de l’eau, étouffant la vie marine et endommageant les chaînes alimentaires marines. Les espèces incapables de s’adapter aux faibles niveaux d’oxygène et au manque de nourriture sont mortes.
Cependant, cette théorie est contestée et certains scientifiques estiment que les éruptions volcaniques sont responsables de la baisse des niveaux d’oxygène dans les océans, selon une étude publiée dans la revue Geology.
L’un des monstres marins éliminés était un poisson blindé de 10 mètres appelé Dunkleosteus. Redoutable prédateur, ce poisson géant avait un casque de plaques osseuses qui recouvrait toute sa tête et créait une saillie en forme de croc sur sa mâchoire.
Extinction du Permien-Trias: il y a 253 millions d’années, 96 % des organismes marins ont disparu; 70% des organismes terrestres. Cet événement d’extinction, souvent appelé «la grande mort», est le plus important jamais survenu sur Terre. Il a anéanti environ 90% de toutes les espèces de la planète et anéanti les reptiles, les insectes et les amphibiens qui parcouraient la planète. La cause de cet événement catastrophique serait une période de volcanisme effréné, selon une théorie. À la fin du Permien, des éruptions volcaniques se sont produites dans la partie du monde que nous appelons aujourd’hui la Sibérie. Cela a libéré de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, provoquant un effet de serre qui a réchauffé la planète. En conséquence, les conditions météorologiques ont changé, le niveau de la mer a augmenté et des pluies acides sont tombées sur la terre.
Dans l’océan, des niveaux élevés de dioxyde de carbone se sont dissous dans l’eau, empoisonnant la vie marine et la privant d’une eau riche en oxygène, selon le musée Sam Noble d’Oklahoma. À l’époque, le monde était constitué d’un seul supercontinent appelé Pangée, qui, selon certains scientifiques, a contribué au manque de mouvement des océans du monde, créant un bassin mondial d’eau stagnante qui ne faisait que perpétuer l’accumulation de dioxyde de carbone. La hausse des températures de la mer a également réduit les niveaux d’oxygène dans l’eau.
Extinction Trias-Jurassique: il y a 201 millions d’années, 80% des espèces ont disparu. La période du Trias a vu l’émergence d’une vie nouvelle et diversifiée et les dinosaures ont commencé à peupler le monde. Malheureusement, de nombreux volcans sont entrés en éruption en même temps. Bien que l’on ne sache pas exactement pourquoi cette quatrième extinction massive s’est produite, les scientifiques pensent qu’une activité volcanique massive s’est produite dans une région du monde désormais couverte par l’océan Atlantique, selon MIT News. Tout comme lors de l’extinction du Permien, les volcans ont libéré des quantités massives de dioxyde de carbone, entraînant un changement climatique et la destruction de la vie sur Terre. Les températures mondiales ont augmenté, les glaces ont fondu et le niveau de la mer a augmenté et est devenu acide. En conséquence, de nombreuses espèces marines et terrestres ont disparu; parmi eux se trouvaient de grands crocodiles préhistoriques et quelques ptérosaures volants.
Selon le magazine Discover, il existe des théories alternatives pour expliquer cette extinction massive. Ils suggèrent que l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone a entraîné la libération de méthane piégé dans le pergélisol, ce qui pourrait conduire à une série d’événements similaires.
Extinction K-Pg: il y a 66 millions d’années, 75 % des espèces ont disparu. La plus célèbre de toutes les extinctions massives est celle du Crétacé-Paléogène, mieux connue comme le jour de l’extinction des dinosaures. Cet événement est parfois aussi appelé extinction KT, et les géologues l’appellent «extinction K-Pg» car la lettre «C» est l’abréviation de la période géologique précédente appelée le Cambrien. «K» vient du mot allemand «Kreide», qui signifie «crayeux».
L’astéroïde, de plus de 13 kilomètres de diamètre, s’est écrasé sur Terre à environ 45 000 mph (72 000 km/h), s’écrasant dans ce qui est aujourd’hui le Yucatan, au Mexique. Il a percé un trou de 180 km de large et 19 km de profondeur, appelé cratère Chicxulub. L’impact aurait brûlé toutes les terres environnantes dans un rayon de 1 450 km et aurait mis fin au règne des dinosaures sur Terre, qui a duré 180 millions d’années.
L’impact a laissé le ciel noirci pendant des mois alors que des débris et de la poussière étaient projetés dans l’atmosphère. Cela a empêché les plantes d’absorber la lumière du soleil et elles ont disparu en masse, perturbant ainsi la chaîne alimentaire des dinosaures. Cela a également provoqué une chute des températures mondiales, plongeant le monde dans un hiver long et froid. Les scientifiques estiment que la plupart des extinctions sur Terre à cette époque se seraient produites quelques mois seulement après l’impact. Cependant, de nombreuses espèces capables de voler, de s’enfouir ou de plonger dans les profondeurs des océans ont survécu. Par exemple, les seuls véritables descendants de dinosaures vivants aujourd’hui sont les oiseaux modernes: on pense que plus de 10 000 espèces descendent de survivants de l’impact.
