Jusqu'à récemment, l'île Saint-Paul, en Alaska, abritait un mystère aux proportions gigantesques. Aujourd'hui, les plus grands animaux vivant sur ce grain de terre de 42 km2 sont quelques rennes, mais une fois, Saint-Paul était un territoire de mammouth laineux. Pendant plus de 4000 ans après que les mammouths continentaux d'Asie et d'Amérique du Nord eurent été anéantis par les changements environnementaux et la chasse à l'homme, ce gazon stérile fut l'un des derniers soutiens de l'espèce.
Un seul groupe de mammouths a vécu plus longtemps que ceux de Saint-Paul: les mammouths de Wrangel Island, une île de 2 900 kilomètres carrés située dans l'océan Arctique, qui a réussi à survivre il y a environ 4 000 ans. Dans ce cas, les scientifiques soupçonnent que nous avons joué un rôle dans la mort de ces animaux tenaces. Les preuves archéologiques suggèrent que les chasseurs humains ont aidé à repousser les limites des populations déjà vulnérables.
Mais les mammouths de Saint-Paul n’ont jamais rencontré d’êtres humains, c’est-à-dire qu’ils étaient protégés de l’une des principales forces destructrices qui ont probablement tué leurs parents. Alors, comment se sont-ils retrouvés jusqu'au bout, il y a 5 600 ans?
Les scientifiques pensent enfin avoir la réponse. Cette semaine, une équipe interdisciplinaire de chercheurs a rapporté dans les Actes de la National Academy of Sciences que les mammouths étaient essentiellement morts de soif. À l'aide de restes de mammouth et de datation au radiocarbone, les chercheurs ont découvert que la diminution de l'eau douce due au changement climatique provoquait le tarissement des populations. Leurs résultats, qui montrent également que les mammouths de Saint-Paul ont persisté plus longtemps que prévu, il y a environ 5 600 ans, mettent en évidence un mécanisme spécifique qui pourrait menacer d'autres populations côtières et insulaires confrontées au changement climatique.
Les scientifiques savaient déjà que le changement climatique devait avoir joué un rôle dans l'extinction du mammouth de Saint-Paul, mais ils ne disposaient que de peu d'indices quant aux détails. "Il s'agit d'une excellente recherche, bien démontrée et bien argumentée", déclare David Meltzer, archéologue à la Southern Methodist University, qui n'a pas participé à l'étude. «C’est juste le genre de travail spécifique à une espèce et à une région qui doit être effectué pour comprendre pleinement les causes de l’extinction de cet animal et des autres animaux du passé.»
Les chercheurs ont commencé par peigner méticuleusement les cavernes Saint-Paul à la recherche de restes de mammouths, lesquels ont révélé quelques fragments d'os et deux dents. Ensuite, ils ont prélevé des carottes de sédiments dans un lac de l'île et les ont analysées pour rechercher quatre indicateurs indirects que des recherches antérieures avaient mis en corrélation avec la présence de grands animaux, notamment de l'ADN ancien et de certains types de spores de champignons. La datation au radiocarbone leur a permis de déterminer l'âge des os et des dents de mammouth, et les restes de plantes et les cendres volcaniques des carottes de sédiments ont permis d'établir le moment précis de l'extinction des mammouths.
Enfin, ils ont reconstitué la chronologie de la modification de l’environnement en utilisant d’autres proxy représentant les cœurs. Ceux-ci comprenaient les isotopes de l'oxygène, le matériel végétal et la présence de la vie aquatique, comme le phytoplancton et les puces d'eau, tous en corrélation avec les niveaux d'eau douce. Les résultats ont révélé que les mammouths vivaient à Saint-Paul jusqu'à il y a 5 600 ans, plus ou moins 100 ans - une des dates d'extinction les plus précises jamais produites pour un animal préhistorique.
Les données ont brossé un tableau clair de ce qui a finalement causé la disparition de mammouths de l'île, qui faisait autrefois partie du pont terrestre de Béring, mais qui est maintenant échouée au milieu de la mer de Béring. Les changements climatiques ont entraîné un environnement insulaire plus aride, une augmentation de l'évaporation et une limitation de la quantité d'eau de pluie collectée dans deux lacs - les seules sources d'eau douce de Saint-Paul. Dans le même temps, l'élévation du niveau de la mer a provoqué ce que les chercheurs appellent un «coin d'eau salée»: la contamination de la nappe phréatique par de l'eau salée qui pénètre par en dessous.
Cette révélation a été une surprise pour l'équipe. «Nous étions certains que l’extinction du mammouth aurait probablement été causée par un problème environnemental», déclare Russ Graham, paléontologue spécialiste des vertébrés à la Pennsylvania State University et auteur principal du document. «Mais beaucoup d'entre nous, y compris moi-même, avons pensé qu'il pourrait s'agir d'un changement de végétation en réponse au changement climatique. Nous n'avions pas prévu que la disponibilité en eau douce avait été à l'origine de la disparition. ”
La physiologie du mammouth - y compris des poils épais imperméables à l'eau, un corps adapté pour retenir la chaleur et le besoin de boire 70 à 100 gallons d'eau par jour - rendait l'animal moins capable de traverser le paysage asséché. S'ils agissaient comme des éléphants, leur comportement de parenté moderne, ils pourraient également avoir joué un rôle dans leur disparition. À mesure que l'eau se raréfiait, des mammouths se sont probablement rassemblés près des lacs de l'île, les ont brouillés et ont aggravé la disparition de l'eau douce. On ignore si les mammouths de St Paul ont disparu ou si un seul événement catastrophique les a provoqués, mais dans les deux cas, le résultat final était le même: l'extinction.
«C’est un travail superbement fait qui est profondément intéressant et vraiment important», déclare Donald Grayson, un archéologue archéologue de l’Université de Washington qui n’a pas participé à ces travaux. "Cette recherche peut et devrait servir de modèle aux personnes intéressées par les extinctions d'autres vertébrés au cours des 50 000 dernières années."
La portée de l'étude ne se limite pas au passé. Face au changement climatique et à l'élévation du niveau de la mer aujourd'hui, le risque de contamination des sources d'eau douce deviendra probablement de plus en plus important. «Nous pensons que des régions comme la Floride et les îles du Pacifique Sud sont inondées par l'élévation du niveau de la mer, mais nous n'avons pas beaucoup discuté de l'impact du biseau salé», a déclaré Graham. "Cette étude indique clairement que c'est un problème grave."
