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    Le « Big Five » des Extinctions de Masse du Vivant

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    Pour la majeure partie de la communauté scientifique, la Terre a surmonté cinq extinctions de masse. Chacune d’elle a causé la disparition d’au moins 75 % des espèces vivantes, entraînant ainsi un nouveau départ pour la biodiversité. La plus grande extinction de masse est celle du Permien-Trias, mais la plus connue est celle du Crétacé, célèbre pour avoir provoqué la disparition des dinosaures. Quelles sont les causes des extinctions massives ? Pourquoi parle-t-on aujourd’hui d’une sixième extinction du vivant ?

    Extinction de masse de l’Ordovicien, il y a 444 millions d’années

    Au temps de l’Ordovicien (-488 à -444 Ma), la quasi-totalité des espèces vit dans les océans. La catastrophe que l’on connaît aujourd’hui aurait causé la perte d’environ 85 % des animaux existants. Il s’agit de la deuxième plus grande extinction de masse, après celle du Permien-Trias.

    Cette extinction massive étant très ancienne, elle a laissé peu de traces et ses causes sont encore difficiles à établir.

    L’histoire de la fin de l’Ordovicien serait celle d’un épisode en deux temps. Dans un premier temps, une période glaciaire aurait entraîné la destruction de tout l’écosystème marin. Cette phase de glaciation aurait commencé avec la dérive vers le pôle sud du Gondwana, plus grand « continent » de l’époque.

    Une forte accumulation de glace se serait créée sur le fragment continental, faisant chuter la température et la proportion d’oxygène à l’échelle planétaire. En corrélation avec cette extension de glace, le niveau des mers baissa de façon drastique. Les espèces vivant en eau peu profonde ont vu leur habitat disparaître. Les icebergs dominaient le paysage, saturant les océans et renforçant le refroidissement du climat.

    Dans un second temps, la fin soudaine de la glaciation aurait provoqué une anoxie généralisée (diminution de la quantité d’oxygène) au moment de la remontée du niveau des océans. Des recherches récentes amènent à envisager dans le même temps, le scénario d’une modification chimique dans les eaux de la planète.

    Lors de la baisse du taux d’oxygène marin, une grande quantité de métaux toxiques tels que le plomb se serait libérée, contaminant ainsi le plancton. Les coraux, les trilobites, les conodontes et les brachiopodes à coquilles constituent les espèces les plus touchées par l’extinction de masse de l’Ordovicien.

    Un corail dur de la Grande Barrière de corail.
    Les coraux durs de la Grande Barrière de corail. Les coraux ont été gravement touchés par l’extinction de l’Ordovicien. Crédit photo : Copyright Commonwealth of Australia (GBRMPA), par C.Jones

    Extinction massive du Dévonien, il y a 358 millions d’années

    Les causes de l’extinction de masse du Dévonien (-416 à -358 Ma) sont encore débattues par la communauté scientifique. Toutefois, les chercheurs s’accordent sur le fait qu’elle a décimé au moins 75 % des espèces vivantes de l’époque.

    L’extinction du Dévonien résulterait de plusieurs événements cataclysmiques.

    Une étude publiée en 2020 avance la théorie d’un rayonnement UV extrême corrélé à une réduction de la couche d’ozone pour expliquer le désastre.

    En effet, sans aucune barrière de protection contre les dangereux rayons du soleil, les écosystèmes forestiers et marins ont dépéri de façon brutale. Cette catastrophe impacta sévèrement les conodontes ainsi que les ancêtres des calamars et des poulpes. Les poissons blindés s’éteignirent et laissèrent place à la dominance des requins et poissons osseux, rois actuels du monde aquatique.

    Deux hypothèses sont avancées pour comprendre la cause de la dégradation de la couche d’ozone :

    • un réchauffement climatique violent à l’issue de la période glaciaire ;
    • l’explosion d’une étoile supernova envoyant sur la Terre une déferlante de rayons X et de rayons ultraviolets.
    La nébuleuse de l'Anneau austral et sa matière stellaire.
    L’explosion d’une supernova aurait pu être préjudiciable pour le vivant du Dévonien. La nébuleuse de l’Anneau austral est le résultat de l’explosion d’une étoile en fin de vie (supernova) qui a expulsé son enveloppe d’hydrogène dans l’espace. Crédit photo : NASA, ESA, CSA, STScI

    Lors de la publication de l’étude, le professeur John Marshall, auteur principal, alerta sur les similitudes entre ce scénario et la situation actuelle de la planète. Le réchauffement climatique de notre époque pourrait avoir des conséquences sur l’ozone stratosphérique, comme ce fut le cas il y a 358 millions d’années.

    D’autres phénomènes notables sont à prendre en compte pour expliquer la fin du Dévonien. Considéré comme le pic de l’extinction, l’événement de Kellwasser s’est produit il y a 372 millions d’années. Cet épisode témoigne de l’effondrement du taux d’oxygène marin qui a engendré la mort de la plupart des animaux bâtisseurs de récifs et des éponges de mer.

    Permien-Trias : la plus grande extinction de masse, il y a 252 millions d’années

    Le cataclysme du Permien-Trias (-299 à -252 Ma) est le plus dévastateur que la Terre ait jamais subi. Surnommée « The Great Dying » ou « la Grande Mort », cette extinction massive a foudroyé environ 96 % des espèces marines et 75% des espèces terrestres. De plus, elle est la seule à avoir décimé un nombre important de familles d’insectes.

    Les traces géologiques actuelles suggèrent que les écosystèmes récifaux et forestiers étaient rares ou absents jusqu’à 5 millions d’années après cette extinction.

    De nos jours, l’hypothèse qui fait l’unanimité pour expliquer l’événement ayant marqué la fin du Permien, est l’éruption des trapps de Sibérie. Ce phénomène volcanique d’ampleur a libéré de la lave sur 5 millions de km2. Un immense volume de carbone et d’autres gaz à effet de serre très toxiques s’est propagé dans l’atmosphère.

    Ce cataclysme a entraîné de nombreux bouleversements climatiques dont un réchauffement insoutenable pour la biodiversité de l’époque. Un million d’années après cet épisode éruptif massif, la température des eaux au niveau de l’équateur atteignait environ 40 degrés Celsius.

    Plusieurs études scientifiques ont établi que la destruction de la vie marine lors de l’extinction du Permien-Trias était liée à l’acidification et la désoxygénation des océans. Les trilobites ont été décimés à cette époque.

    En revanche, les raisons de l’extinction terrestre sont toujours discutées par les experts. Les causes les plus probables qui sont évoquées désignent :

    • la dégradation de la couche d’ozone suite à l’éruption massive ;
    • une altération chimique des sols.
    Fossile de trilobite dans le parc national Yoho au Canada.
    Fossile de Trilobite, Burgess, Parc national Yoho au Canada. L’extinction de masse du Permien-Trias a mis fin au règne des trilobites. Crédit photo : Edna Winti, via Wikimedia Commons

    Bien que la Terre ait été infertile pendant des millions d’années, l’extinction massive du Permien-Trias a donné naissance à une diversité de nouvelles formes de vie. Elle a également contribué au développement de certains animaux comme les diapsides, une famille de reptiles à l’origine de la famille des dinosaures.

    Extinction massive du Trias-Jurassique, il y a 200 millions d’années

    Après s’être relevée de la “Grande Mort”, la planète connut une période faste. Durant la période du Trias (-252 à -200 Ma), la végétation était florissante. Un certain groupe de reptiles régnait sur la terre, les mers et le ciel : les archosaures, ancêtres des oiseaux, des crocodiliens et des dinosaures.

    Lorsque la quatrième extinction massive du Trias-Jurassique se déclencha, elle décima environ 80 % des êtres vivants dont les reptiles non dinosauriens, les oiseaux, les grands amphibiens et 20 % des espèces marines. Les causes de ce ravage ne sont pas encore clairement déterminées.

    L’hypothèse la plus plausible est celle d’importantes éruptions volcaniques au cœur de la province magmatique de l’Atlantique centre. Liées à la dislocation de la Pangée, le supercontinent de cette ère, elles ont duré au moins 600 000 ans. L’intensité extrême des coulées de lave n’a laissé aucune chance à la vie sur Terre.

    Une coulée de lave s'épanche sur les flancs d'un volcan.
    L’extinction de masse du Trias-Jurassique serait lié au volcanisme atlantique. Crédit photo : Adobe Stock

    L’augmentation globale du taux de dioxyde de carbone a pollué l’air et acidifié les océans pendant des milliers d’années. Un réchauffement climatique s’est produit faisant monter la température mondiale de 5 à 11 degrés supplémentaires.

    Parmi les survivants de l’extinction de masse du Trias-Jurassique, les mammifères et les dinosaures les plus adaptés. Ces derniers imposèrent leur domination sur le monde à la fin du Trias, il y a 200 millions d’années.

    L’extinction massive du Crétacé et la disparition des dinosaures : il y a 66 millions d’années

    Pendant la période du Crétacé (-146 à -65 Ma), les dinosaures gouvernaient les terres et les reptiles géants, les océans. Les eaux chaudes de la planète favorisèrent l’existence d’une vie marine riche et diversifiée. Sur terre, les plantes à fleurs se développèrent prenant le pas sur les plantes sans fleurs, jusqu’ici prédominantes.

    L’événement brutal qui perturba l’ordre établi, causa la disparition d’environ 75 % des espèces. Deux phénomènes distincts, mais liés, sont avancés par la communauté scientifique pour expliquer l’extinction massive du Crétacé :

    Le corps céleste qui a frappé la Terre mesurait environ 12 Km de diamètre. Il s’est écrasé à une vitesse de 45 000 000 km/h au niveau de la péninsule du Yucatan, région située au sud-est du Mexique. Les conséquences de l’impact furent sans appel : incendies massifs, tsunamis, refroidissement général de la planète.

    Le débat contemporain consiste à déterminer la temporalité des deux événements ayant déclenché l’extinction du Crétacé et la disparition des dinosaures.

    La province magmatique des trapps du Deccan en Inde, est connue pour son très fort volcanisme au cours de cette période. Des éruptions géantes ont débuté environ 400 000 ans avant l’impact de la météorite et auraient continué 600 000 ans après.

    Ces éruptions monumentales auraient-elles pu amorcer l’extinction avant que la météorite ne signe le coup de grâce ?

    Certaines études montrent qu’au moins la moitié du volume total de lave s’est déversé après l’impact. Toutefois, les chercheurs ne sont pas d’accord sur le moment précis de cette intense activité volcanique.

    Ce point étant fondamental pour attribuer la responsabilité de l’extinction à la météorite ou à l’activité des trapps du Deccan, les discussions sont toujours en cours.

    L’empilement des différentes couches de lave dans la province du Deccan en Inde.
    La province du Deccan en Inde montrant l’empilement de nombreuses coulées de lave. Les éruptions des trapps du Deccan survenues il y a 66 millions d’années ont sans doute participé au déclin des dinosaures. Crédit photo : Gerta Keller, Princeton University

    Les dinosaures et les reptiles marins ont disparu avec l’extinction massive du Crétacé. Dans les océans, la majorité du plancton s’est éteint. Sur terre, les insectes et les petits mammifères ont résisté et vont se diversifier au Tertiaire. Les crocodiliens, les amphibiens, les serpents et les plantes à fleurs ont également survécu.

    En route vers une sixième extinction de masse ?

    Une crise de la biodiversité se déroule actuellement à une vitesse sans précédent. La responsabilité humaine dans l’accélération du rythme d’extinction des différentes espèces de la planète n’est plus à prouver.

    De multiples disparitions d’animaux sont imputables à l’Homme telles que la disparition du dauphin de Chine, du bouquetin des Pyrénées, ou du crapaud doré du Costa Rica, pour ne citer que quelques exemples récents. Cette crise de la biodiversité est tellement grave qu’elle est aujourd’hui qualifiée de « 6ème extinction de masse ».

    Le rapport historique de l’IPBES (Plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques) paru en 2019, estime qu’un million d’espèces animales et végétales sont aujourd’hui menacées d’extinction. Ces données complètent celles d’une étude parue en 2015 : le taux d’extinction actuel serait jusqu’à 100 fois supérieur au taux d’extinction naturel.

    Selon le rapport de l’IPBES, cinq facteurs contribuent gravement à la destruction de la biodiversité sous toutes ses formes :

    • la modification des milieux terrestres et marins ;
    • l’exploitation de différentes espèces à des fins industrielles ;
    • le changement climatique ;
    • la pollution ;
    • les espèces exotiques envahissantes.

    Les conclusions de l’IPBES font état de faits alarmants et parfois irréversibles :

    • L’Homme a modifié 75 % de l’environnement terrestre et environ 66 % du milieu marin.
    • Plus de 30 % des terres du globe et près de 75 % des ressources en eau douce sont mobilisés pour l’agriculture ou l’élevage.

    C’est une réalité : les sociétés humaines contemporaines provoquent des dérèglements graves tels que la hausse des températures à l’échelle planétaire. Or, pour rappel, les bouleversements climatiques que la Terre a connu au cours de son histoire ont souvent contribué aux extinctions massives du vivant.

    Le réchauffement climatique et les autres conséquences néfastes de l’activité humaine sur l’environnement, sont un réel danger pour tous les êtres vivants. Le seuil fatidique de 75 % de disparition des espèces est loin d’être atteint, mais cela ne signifie pas qu’il n’y a pas d’urgence. Si le rythme d’extinction continue sur cette lancée, l’Humanité risque de connaître un scénario extrême qu’elle peut encore éviter.

    RETENEZ


    • Il y a eu 5 extinctions de masse au cours de l’Histoire de la Terre.
    • La plus grande des extinctions massive est celle du Permien-Trias il y a 252 millions d’années.
    • La fin du Crétacé et la disparition des dinosaures peuvent s’expliquer par la chute d’une météorite ou par des éruptions volcaniques colossales.
    • Les causes des extinctions massives varient : phénomènes géologiques, changements climatiques, rayonnements UV extrêmes ou impacts de météorites.
    • Les activités humaines sont à l’origine de la crise de la biodiversité actuelle qualifiée de « 6ème extinction de masse ».

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    Muséum national d’Histoire naturelle [En ligne]. Quelles sont les cinq grandes crises de la biodiversité ?; [cité le 7 janv 2024]. Disponible: https://www.mnhn.fr/fr/quelles-sont-les-cinq-grandes-crises-de-la-biodiversite
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    National Geographic [En ligne]. @NatGeoFrance. Qu’est-ce qu’une extinction de masse ?; 8 sept 2021 [cité le 13 juin 2022]. Disponible: https://www.nationalgeographic.fr/sciences/culture-quest-ce-quune-extinction-de-masse

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