La raison pour laquelle notre planète a perdu les terribles lézards d’époques révolues peut sembler évidente. Il y a environ 66 millions d'années, un astéroïde est venu crier du ciel et a percuté ce qui est maintenant la péninsule du Yucatán au Mexique. La dévastation qui a suivi a été sans précédent, avec des tsunamis, une atmosphère surchauffée, un ciel assombri, une terrible vague de froid et d’autres événements écologiques apocalyptiques détruisant environ 75% de la vie connue sur Terre.
Les paléontologues connaissent cette catastrophe comme étant l'extinction K / Pg, car elle marque la transition du Crétacé à la période paléogène de l'histoire de la Terre. Mais même s'il a été étudié en permanence, les détails de cet événement restent un casse-tête pour les experts. L'affaire n'a pas été close avec la reconnaissance du cratère d'impact dans les années 1990 et la façon dont l'extinction s'est produite - ce qui différencie les vivants des morts - continue d'inciter les paléontologues à creuser le cataclysme du Crétacé.
Pour mieux comprendre toute l'histoire, les chercheurs se retirent du moment de l'impact pour examiner les schémas de vie plus généraux de l'époque. Les dinosaures ne vivaient pas dans une utopie stable et luxuriante du Mésozoïque, pas plus qu'ils n'étaient les seuls organismes présents à l'époque, loin de là. Le monde change autour d'eux comme il l'a toujours fait. Alors que le Crétacé touchait à sa fin, le niveau de la mer baissait, le climat se dirigeait vers un monde plus froid, et une partie de l'Inde préhistorique appelée Deccan Traps bouillonnait sous une intense activité volcanique. Déterminer comment ces changements ont affecté la vie sur Terre n’est pas une tâche simple, en particulier après que la météorite cataclysmique ait mélangé tous les éléments du disque, mais les paléontologues sont en train de fouiller dans les décombres pour mieux comprendre ce qui s’est passé.
«Pour avoir une idée de ce qui s'est passé à la suite de l'impact de l'astéroïde, nous avons besoin de données de base solides sur les taux d'extinction d'arrière-plan enregistrés avant la survenue du K / Pg», explique le paléontologue du Natural History Museum, Paul Barrett. Un moment de catastrophe ne peut avoir de sens que dans le contexte plus large de la vie avant et après. "Cela ferait la différence entre les événements cataclysmiques de Chicxulub, soit la cause principale de l'extinction, soit simplement le coup de grâce qui acheva de mettre fin à un écosystème dont la résilience avait progressivement disparu."
Représentation artistique d'un astéroïde impactant la Terre. (NASA / Don Davis) Bien que l'extinction du K / Pg ait été une crise mondiale, son impact sur divers endroits de la planète est en grande partie inconnu. La quantité d'informations à un endroit donné dépend de la qualité de la préservation des couches de roche pertinentes et de leur accessibilité pour les scientifiques. Certaines des meilleures expositions se trouvent dans l'ouest de l'Amérique du Nord, où il existe une séquence continue de couches sédimentaires enregistrant la fin du Crétacé jusqu'au début du Paléogène. Ces roches offrent des images de l'extinction avant et après, et ce sont ces expositions qui ont permis à la paléontologue Emily Bamforth du Royal Saskatchewan Museum d'étudier ce qui s'est passé au cours des 300 000 années qui ont précédé la fermeture explosive du Crétacé.
Selon M. Bamforth, en examinant les archives géologiques du sud-ouest de la Saskatchewan, les conditions locales telles que la fréquence des incendies de forêt et les caractéristiques d'un habitat particulier étaient aussi importantes que ce qui se passait à l'échelle mondiale pour déterminer les caractéristiques de la biodiversité ancienne. «Je pense que c’est un message important à garder à l’esprit lorsque l’on réfléchit aux causes de l’extinction», déclare Bamforth. «Chaque écosystème aurait pu avoir ses propres facteurs de biodiversité à plus petite échelle qui fonctionnaient avant l'extinction et qui sous-tendent les grands facteurs mondiaux.» Ce qui était bon pour les tortues, les amphibiens, les plantes, les dinosaures et d'autres organismes pourrait ne pas l'avoir été bénéfique dans un autre projet, soulignant que nous ne pouvons pas comprendre les changements mondiaux sans le fondement de la diversité locale. «Les écosystèmes sont des choses compliquées, et je pense que cela vaut la peine de garder à l'esprit lors de l'examen de la cause et de la durée de l'extinction massive», a déclaré Bamforth.
En ce qui concerne la Saskatchewan, la communauté écologique à l’époque de l’extinction était comme un grand jeu de Jenga. «La tour reste en place, mais des facteurs tels que le changement climatique se retirent lentement, affaiblissant le système et le rendant vulnérable», a déclaré Bamforth. La stabilité écologique en constante évolution a provoqué des bouleversements majeurs - à l'instar d'un astéroïde heurtant au mauvais endroit, au mauvais moment - particulièrement désastreux.
Cette image d'écosystèmes en mutation inverse le foyer de la catastrophe K / Pg. Alors que la raison pour laquelle les dinosaures et autres organismes non aviaires sont morts attire toujours notre attention, il est plus difficile pour les scientifiques de déterminer pourquoi les survivants ont été capables de traverser le prochain chapitre de l'histoire de la vie.
Les espèces qui ont survécu à l’impact étaient généralement de petites tailles, semi-aquatiques ou creusées dans des terriers, capables de subsister pour une variété d’aliments, mais il existe certaines contradictions essentielles. Certains petits dinosaures non aviaires présentaient ces avantages et s'étaient encore éteints, et de nombreux reptiles, oiseaux et mammifères se sont éteints en dépit de leur appartenance à des groupes plus vastes qui persistaient. Didelphodon, un mammifère de la taille d'un blaireau, n'y est pas parvenu, pas plus que l'ancien oiseau Avisaurus, entre autres.
«C’est quelque chose que j’ai du mal à expliquer», déclare Barrett. De manière générale, les plus petits dinosaures et autres animaux devraient avoir de meilleures chances de survie que leurs plus grands parents, mais ce n'est pas toujours le cas.
Tyrannosaurus rex a vécu dans l’ouest des États-Unis entre 66 et 68 millions d’années, jusqu’à l’extinction K / Pg. (Musée national d'histoire naturelle Smithsonian) Pat Holroyd, du Musée de paléontologie de l'Université de Californie, compare ces enquêtes à ce qui se passe à la suite d'accidents aériens. "Ils entrent et ils rassemblent toutes les données et ils essayent de comprendre:" Bon, d'accord, pourquoi les personnes dans la queue ont-elles survécu, et les personnes dans les autres parties de l'avion ne l'ont pas fait? " Holroyd dit. Et, bien que ces catastrophes puissent être des événements singuliers ayant des causes uniques, il est toujours possible d’examiner plusieurs incidents collectivement pour identifier les tendances et informer ce que nous pourrions considérer comme un événement singulier.
En ce qui concerne l'extinction K / Pg, les modèles sont encore en train d'émerger. Holroyd estime qu'une grande partie de la recherche pertinente sur les espèces ayant survécu à l'impact n'a été publiée ou téléchargée dans la base de données de paléobiologie qu'au cours de la dernière décennie. Cette nouvelle information a permis à Holroyd et ses collègues d’étudier les modèles de renouvellement - combien de temps les espèces ont persisté sur la terre et dans les habitats d’eau douce associés - bien avant et après l’impact de l’astéroïde. Les conclusions de l'équipe ont été présentées plus tôt cet automne lors de la réunion annuelle de la Society of Vertebrate Paleontology à Albuquerque, au Nouveau-Mexique.
Certains des modèles étaient familiers. Les poissons, les tortues, les amphibiens et les crocodyles se sont généralement mieux comportés que les organismes strictement terrestres. «Les gens observent cette tendance depuis au moins les années 50 et probablement avant», dit Holroyd. Mais la résilience des espèces riveraines n’avait jamais été quantifiée en détail auparavant, et la nouvelle analyse révèle que la solution au problème des modèles d’extinction a peut-être été devant nous depuis le début.
Holroyd a constaté que la surprise était que la différence entre les survivants et l’extinction de l’événement K / Pg reproduisait un schéma qui se vérifiait pendant des dizaines de millions d’années avant et après l’impact de l’astéroïde. Les espèces vivant sur terre, en particulier les grandes espèces, ont tendance à ne pas persister aussi longtemps que celles vivant dans des environnements d'eau douce. Les espèces terrestres s'éteignent souvent plus rapidement que celles vivant en milieu aquatique, même sans catastrophe majeure. Les espèces vivant dans et autour des habitats d'eau douce semblent avoir persisté plus longtemps même en l'absence de crise et lorsque l'extinction à la fin du Crétacé a frappé de plein fouet, ces organismes avaient un avantage sur leurs voisins purement terrestres.
Mais même dans leurs environnements aquatiques relativement sûrs, tout n'était pas pêché pour les animaux aquatiques. Holroyd note que les tortues du Crétacé, par exemple, ont perdu 50% de leur diversité dans le monde, bien qu’environ 20% dans la région plus localisée de l’ouest de l’Amérique du Nord, soulignant l’importance de la compréhension des modèles locaux par rapport aux modèles mondiaux. Même les lignages qui peuvent être considérés comme des «survivants» ont encore subi des pertes et ne sont peut-être pas revenus à leur gloire passée. Les mammifères marsupiaux, par exemple, ont survécu en tant que groupe à l'extinction massive, mais leur diversité et leur abondance ont été considérablement réduites.
Image en relief ombragé de la péninsule du Yucatan au Mexique montrant l'indication du cratère d'impact de Chicxulub. (NASA / JPL) La manière dont les écosystèmes locaux ont été affectés par ces changements constitue la prochaine étape vers la compréhension de la manière dont l'événement d'extinction a affecté le monde. Holroyd cite en exemple le fameux Triceratops à «visage à trois cornes». Ce dinosaure était omniprésent dans la majeure partie de l'ouest de l'Amérique du Nord à la fin du crétacé et constituait clairement un élément majeur de son écosystème. Ces animaux étaient les bisons de leur époque et, compte tenu de la façon dont les grands herbivores modifiaient leurs habitats par le pâturage et la migration, l'extinction de Triceratops avait sans aucun doute des implications majeures pour la restauration des écosystèmes à la suite de la catastrophe du Crétacé. Les plantes qui auraient pu compter sur le Triceratops pour disperser les graines auraient souffert, par exemple, alors que d'autres plantes qui auraient été piétinées par les dinosaures auraient pu pousser plus librement. La place de ces éléments écologiques et leur signification pour le rétablissement de la vie après l'extinction ne sont pas encore pleinement connus.
«L'intérieur occidental de l'Amérique du Nord nous donne notre seule fenêtre détaillée sur ce qu'il est advenu de la vie sur terre pendant l'extinction du K / Pg, mais on ignore totalement si c'était typique», a déclaré Barrett. «Nous ne savons pas beaucoup sur la façon dont l'intensité de l'extinction a varié dans le monde», en particulier dans des endroits éloignés géographiquement de la grève des astéroïdes. «Il semble peu probable qu'un modèle unique convienne à tout le monde» de supprimer des organismes aussi différents les uns des autres qu'Edmontosaurus sur terre et des ammonites à écailles dans les mers, parmi tant d'autres espèces disparues du Crétacé. Les recherches menées en Europe, en Amérique du Sud, en Asie et en Australie commencent tout juste à constituer la base d'un tableau mondial très convoité du plus célèbre événement d'extinction de l'histoire.
«C’est comme un gigantesque casse-tête auquel nous avons commencé à trouver de plus en plus de pièces», explique Bamforth. L'image résultante de ce moment critique de l'histoire de la Terre ne sera révélée que dans le temps.
