L'extinction des dinosaures

Le tueur invisible (I)

Quel cataclysme mit donc fin au règne des dinosaures il y a 65 millions d'années, à la limite de l’ère du Crétacé et du Tertiaire (C/T) ?

L'extinction des grands sauriens, mais aussi des fougères géantes et des ammonites à la fin du Secondaire fut provoquée par un phénomène à l'échelle astronomique qui modifia l'écosystème pendant plusieurs milliers d'années, déversant d'énormes quantités de gaz carbonique dans l'atmosphère et ensevelissant les terres sont des millions de tonnes de cendres.

Plusieurs théories ont été invoquées pour expliquer l'extinction des reptiles géants^[4]. Celles que nous retiendrons font appel à des cataclysmes écologiques extraterrestres dont on peut retrouver une périodicité car le même phénomène s'est produit antérieurement à plusieurs reprises, ainsi que nous l'expliquerons dans l'article consacré aux extinctions de masse.

Les autres causes, biologiques (cycle interne, virus, etc) ou géologiques (mouvements du sol, volcanisme) n'ont aucune raison d'être périodiques, du moins de présenter des cycles dont la période dépasse plusieurs millions d'années (certains volcans peuvent en effet avoir des éruptions cycliques tous les 600000 ans comme le Yellowstone). Mais nous reviendrons sur la cause géologique pour expliquer d'autres extinctions massives.

Enquête sur l'extinction des dinosaures

L'explication la plus plausible concernant l'extinction des reptiles géants - et de pratiquement la moitié de toutes les espèces vivantes - à la limite C/T tient compte des preuves d'un impact météoritique que l’on retrouve à travers le monde. 

Luis et son fils Walter Alvarez^[5] ainsi que des chercheurs de Caltech ont découvert en 1980 dans les states à la limite C/T un taux anormalement élevé d'iridium, d'osmium et de cristal de quartz au Canada, aux Etats-Unis, en Espagne, en France, dans les Balkans, en Chine et même en Nouvelle-Zélande. 

L’iridium est rare sur Terre, sa concentration est en moyenne de 0.05 mg/kg dans la croûte terrestre. Mais c’est un élément ordinaire dans le système solaire, qu’on retrouve principalement dans les astéroïdes et les comètes. Il peut être 10000 fois plus concentré dans les météorites.

De façon générale, toutes les données recueillies jusqu’à présent tendent à démontrer que seule une perturbation extraterrestre a pu conduire à l’extinction massive de l’ère Secondaire. Toutefois la répartition de l'iridium n'est pas régulière sur tout le globe et certains géologues et géochimistes considèrent que les taux d’iridium relevés aux époques des différentes extinctions pourrait très bien avoir une origine terrestre. Selon Stephen K.Donovan^[6] de l’Université jamaïcaine des West Indies, “seule l’extinction massive du Crétacé-Tertiaire ne pourrait pas être attribuée à une cause terrestre”.

Ceci est le point de vue adopté par une majorité de chercheurs rassembés autour des Alvarez. Mais une minorité d'entre eux considèrent qu'il n'existe pas de lien entre les impacts majeurs et leur principale conséquence, l'extinction massive des espèces. Ou lorsqu'ils partagent l'opinon générale ils tempèrent leurs positions en précisant par exemple que l'extinction du C/T fut limitée aux Tropiques (Keller, 1994; Zinsmeister et Feldman, 1994) ou que le désastre a été également réparti à travers le monde (Raup et Jablonski, 1994; Marshall, 1994), deux points de vue qui sont loin d'être démontrés.

Voyons quelles sont les principales hypothèses proposées et leurs arguments respectifs.

I. L'impact météoritique

J.Hess et M.Bender, océanologues à l'Université de Rhodes découvrirent en 1986 que l'eau de mer à l'époque de l’extinction des dinosaures avait une grande teneur en strontium. 

En 1991, une équipe américaine de l'Université Rhodes Island affirmait même avoir localisé le cratère d'impact à l'origine du bouleversement de notre biosphère. Ayant découvert de grande quantités de sphérules près de Haïti, ils considéraient que le lieu d'impact le plus vraisemblable était le cratère de Chicxulub, au Mexique, le plus grand cratère de la planète^[7], avec un diamètre supérieur à 260 km. Le cratère d’impact est parfaitement conservé car il est enfoui sous une couches de sédiments d’environ 1000 m d’épaisseur. Vu de profil le cratère est formé de deux pics centraux tandis que les remparts partiellement effondrés sont entourés d’ejecta sur plusieurs dizaines de kilomètres en direction de Belize. 

Chicxulub, il y a 65 millions d'années En 1990, Alan Hildebrand et son équipe découvrirent une structure annulaire de 180 km de diamètre sous les couches sédimentaires situées au nord de la péninsule du Yucatan au Mexique (zone jaune). Cette formation est âgée de 65 millions d'années et coïncide avec l'extinction massive du C/T. A gauche, l'instant de l'impact imaginé par David A.Hardy. Au centre, schéma des lignes de fractures qui entourent le bassin d'impact. A droite, les champ de gravité et magnétique de la zone d'impact. Documents T.Lombry et V.L.Sharpton/LPI.

 Mais cette hypothèse n'a pas retenu l’attention d’une équipe française du Laboratoire des faibles radioactivités car ils considèrent après contre-analyse que ces sphérules avaient une origine volcanique locale et rien de plus.. Le débat reste toutefois ouvert, en particulier dans l'esprit de J.Kasting déjà connu pour ses modèles climatiques, M.Rampino et R.Stothers, chercheurs à l’Institut des Etudes Spatiales de la NASA^[8]. 

En 1993, les géochronologistes Peter Zeitler de l’Université de Bethlehem et Michael Kunk de l’US Geological Survey apportèrent à leur tour la preuve^[9] que le cratère d’impact de Manson en Iowa - 35 km de diamètre - avait exactement le même âge que celui de Chicxulub. Cette découverte suggéra que la Terre fut frappée simultanément ou presque par au moins deux grands objets, phénomène qui se produit rarement avec les astéroïdes.

Le cratère de Chicxulub fit donc l’objet de deux nouvelles expéditions scientifiques en 1995 et 1996. Des géologues de la Planetary Society explorèrent la région de Belize en quête de signatures extraterrestres, de roches éjectées du cratère suite à la force de l’impact. Ces expéditions furent un succès et eurent une répercussion mondiale, tant dans la presse spécialisée que grand public. Les chercheurs découvrirent tout d’abord dans les pierres de dolomites (carbonate de calcium ou de magnésium naturel) des fossiles d’une nouvelle espèce de crabe Carcineretes planetarius qui s’est éteinte à la fin du Crétacé, ainsi que des fossiles de néréides. Ces créatures permirent aux scientifiques d’avoir une première idée de l’environnement de cette région à l’époque de l’impact et de confirmer que la surface fut exposée à des éjecta de Chicxulub à la fin du Crétacé.

De nouvelles tectites ont également été découvertes, dont la composition correspondait à celles retrouvées dans les roches du Yucatan. Les découvertes se sont ainsi succédées. D’autres dolomites, de 8 m de diamètre, avaient été striées par une force titanesque. Certaines sphérules de calcites semblaient à l’évidence avoir subi un traitement inhabituel pour leur donner cette forme atypique. Certaines avaient été vaporisées avant de se cristalliser.

Adriana Ocampo et Kevin Pope de la Planetary Society ont démontré qu’à plus de 500 km de l’épicentre, la force de l’impact fut vraiment diabolique. Des roches éclatées ont été découvertes, encroûtées et polies dans les éjecta. D’autres roches présentaient des signes de métamorphisme de choc : des débris avaient été vitrifiés sous la chaleur de l’onde de choc qui suivit l’explosion et d'autres roches présentaient des trous résultants d’impacts supersoniques.  

Traces d'éjecta à la limite C/T

Documents The Planetary Society

Enfin, à Cristo Rey et Barton Creek des zones exposées aux intempéries ont permis aux géologues de découvrir le tracé de la limite C/T. Ainsi qu'on le distingue ci-dessus, au-dessus d’éboulis et de sédiments jaunâtres, ils découvrirent un fin lit brun-bordeau de 5 cm d’épaisseur constitué de petits rochers arrondis et de sphérules au-dessus duquel reposait la couche d’éjecta sur une dizaine de centimètre, elle-même recouverte de dolomites blanches. Cette limite C/T courait sur plusieurs dizaines de mètres de longueur au milieu des montagnes de Belize. A l'heure actuelle c'est la seule trace biostratigraphique connue présentant un indice clair traduisant l'influence d'un impact météoritique majeur. Interpréter ce fait comme étant la cause de l'extinction des dinosaures est par contre une hypothèse plus incertaine qui n'a pas encore été démontrée, bien qu'une multitudes d'indices abondent dans ce sens, y compris la prolifération des formes vies après cet incident, événement sur lequel je reviendrai à la fin de l'article.

Prochain chapitre

La fragmentation de l'astéroïde Baptistina