Une brève histoire de la fin du monde : Toutes les extinctions de masse, y compris la prochaine qui se profile, expliquées
Mais à cinq reprises au moins, une catastrophe biologique a englouti la planète, tuant la grande majorité des espèces aquatiques et terrestres au cours d'un intervalle géologique relativement court.
La plus célèbre de ces extinctions massives - lorsqu'un astéroïde a percuté la Terre il y a 66 millions d'années, condamnant les dinosaures et de nombreuses autres espèces - est aussi la plus récente. Mais les scientifiques affirment que ce ne sera pas le dernier.
De nombreux chercheurs affirment que nous sommes au milieu d'une sixième extinction de masse, causée non pas par un astéroïde de la taille d'une ville, mais par la croissance excessive et le comportement transformateur d'une seule espèce, l'Homo sapiens. L'homme a détruit les habitats et déclenché une crise climatique.
Les calculs effectués dans le cadre d'une étude publiée en septembre dans la revue PNAS suggèrent que des groupes d'espèces animales apparentées disparaissent à un rythme 35 % plus élevé que le taux normalement attendu.
Et si chaque extinction massive fait des gagnants et des perdants, il n'y a aucune raison de penser que les êtres humains feraient partie des survivants dans le cas présent.
En fait, Gerardo Ceballos, coauteur de l'étude, pense que c'est le contraire qui pourrait se produire, la sixième extinction de masse transformant l'ensemble de la biosphère, c'est-à-dire la zone du monde propice à la vie, en un état dans lequel il pourrait être impossible pour l'humanité de survivre, à moins que des mesures radicales ne soient prises.
"La biodiversité se rétablira, mais les gagnants sont très difficiles à prévoir. La plupart des perdants de ces extinctions massives passées étaient des groupes incroyablement prospères", a déclaré M. Ceballos, chercheur principal à l'Institut d'écologie de l'Université nationale autonome du Mexique.
Bien que les causes des "cinq grandes" extinctions massives aient varié, il peut être instructif de comprendre ce qui s'est passé au cours de ces chapitres dramatiques de l'histoire de la Terre et ce qui a émergé à la suite de ces cataclysmes.
"Personne n'a vu ces événements, mais ils sont d'une ampleur telle qu'ils pourraient se répéter. Nous devons tirer des leçons du passé, car c'est notre seul ensemble de données", a déclaré Michael Benton, professeur de paléontologie des vertébrés à l'université de Bristol, au Royaume-Uni, et auteur du nouveau livre "Extinctions : Comment la vie survit, s'adapte et évolue".
Une très mauvaise journée : L'astéroïde tueur de dinosaures et l'anomalie de l'iridium
Si les paléontologues étudient les fossiles depuis des siècles, la science des extinctions massives est relativement récente. La datation radiométrique, basée sur la désintégration radioactive naturelle de certains éléments, comme le carbone, et d'autres techniques ont révolutionné la capacité à déterminer avec précision l'âge des roches anciennes au cours de la seconde moitié du siècle dernier.
Ces progrès ont ouvert la voie aux travaux du physicien Luis Alvarez, lauréat du prix Nobel, et de son fils Walter, géologue et professeur de sciences de la terre et des planètes à l'université de Californie à Berkeley. Avec deux autres collègues, ils ont cosigné un article sensationnel publié en 1980 sur l'"anomalie de l'iridium", une couche de roche sédimentaire d'un centimètre d'épaisseur riche en iridium, un élément rare à la surface de la Terre mais courant dans les météorites.
Les chercheurs ont attribué cette anomalie, qu'ils ont d'abord identifiée en Italie, au Danemark et en Nouvelle-Zélande, à l'impact d'un gros astéroïde. Ils ont affirmé que cette couche inhabituelle représentait le moment exact de la disparition des dinosaures.
D'abord accueillie avec scepticisme, l'anomalie de l'iridium a finalement été repérée dans un nombre croissant d'endroits dans le monde. Dix ans plus tard, un autre groupe de chercheurs a identifié l'arme fatale : un cratère de 200 kilomètres de large au large de la péninsule du Yucatan, au Mexique.
La roche et les sédiments qui s'y trouvaient avaient une composition similaire à celle des couches d'iridium, et les scientifiques ont suggéré que la dépression, appelée cratère de Chicxulub, avait été causée par l'impact d'un astéroïde. Les chercheurs pensent que les autres anomalies repérées à travers le monde ont été causées par la dispersion de débris lors de l'impact de l'astéroïde sur la Terre.
La plupart des paléontologues admettent aujourd'hui que l'astéroïde a provoqué ce que l'on appelle l'extinction de la fin du Crétacé. L'impact a déclenché une période de refroidissement planétaire, la poussière, la suie et le soufre rejetés par l'impact ayant bloqué le soleil et probablement interrompu la photosynthèse, un processus essentiel à la vie.
Un site fossilifère du Dakota du Nord a fourni un niveau de détail sans précédent sur ce qu'a été cette journée et ses conséquences immédiates. Des débris sont tombés en pluie, se logeant dans les branchies des poissons, tandis que d'énormes vagues d'eau, semblables à des tsunamis, ont tué des dinosaures et d'autres créatures. Les scientifiques ont même compris que l'astéroïde avait percuté la Terre au printemps.
La disparition des dinosaures massifs a créé un monde dans lequel les mammifères - et finalement les humains - ont pu prospérer. Et les dinosaures n'étaient pas les grands perdants que l'on croit parfois : Les scientifiques pensent aujourd'hui que les oiseaux qui voltigent dans nos jardins sont directement issus de petits parents du Tyrannosaurus rex.
À la suite de la découverte stupéfiante du duo Alvarez, les scientifiques ont d'abord eu l'impression que l'impact d'une roche spatiale pouvait être un mécanisme général expliquant toutes les extinctions massives identifiées dans les archives géologiques. Or, l'extinction de la fin du Crétacé est la seule à être associée de manière fiable à un astéroïde, selon M. Benton.
Un autre coupable explique cependant plusieurs épisodes d'extinction de moindre ampleur et au moins deux extinctions massives, dont la plus importante jamais enregistrée.
Des volcans apocalyptiques à l'origine du réchauffement climatique
Un phénomène connu sous le nom d'hyperthermie, c'est-à-dire un réchauffement soudain de la planète, a plus d'une fois sonné le glas d'une grande partie de la vie sur Terre. Ces événements ont suivi un schéma prévisible : éruption volcanique, émission de dioxyde de carbone, réchauffement de la planète, pluies acides, acidification des océans - le chemin vers l'oubli est plus long que celui de l'astéroïde tueur de dinosaures, mais il est tout aussi destructeur.
Le plus grand cataclysme de masse de tous les temps, appelé extinction de la fin du Permien, s'est produit il y a 252 millions d'années. Quelque 95 % des espèces ont disparu sur terre et en mer en raison du réchauffement climatique, les températures ayant augmenté de 10 à 15 degrés Celsius (18 à 27 degrés F), indique M. Benton dans son livre.
Connu sous le nom de "Grande Mort", l'événement d'extinction a été marqué par des éruptions supervolcaniques qui ont expulsé des gaz à effet de serre dans une région de la taille de l'Australie connue sous le nom de "pièges sibériens" en Eurasie. Cela a entraîné des pluies acides extrêmes qui ont tué la vie végétale et laissé la surface de la terre rocheuse, car les précipitations ont emporté les sols riches dans les océans, qui ont à leur tour été submergés de matières organiques, a expliqué M. Benton.
Cependant, dans le vide qui a suivi, différentes créatures ont évolué à partir des survivants, présentant de nombreux nouveaux modes d'existence avec des caractéristiques telles que des plumes, des poils et une locomotion rapide, a déclaré M. Benton.
"L'un des grands changements [...] sur terre, semble-t-il, a été une grande augmentation de l'énergie de tout", a-t-il expliqué. "Tous les reptiles survivants ont très rapidement adopté une posture verticale au lieu d'une posture basse et étalée. (Certains animaux) sont devenus à sang chaud d'une manière ou d'une autre, car nous remontons les plumes jusqu'aux dinosaures du début du Trias et à leurs parents les plus proches, et du côté des mammifères, nous remontons l'origine des poils".
Quand les dinosaures sont devenus grands
Une autre période d'activité volcanique extrême, il y a 201 millions d'années, a marqué l'extinction massive de la fin du Trias. Elle a été associée à l'éclatement du supercontinent Pangée et à l'ouverture de l'océan Atlantique central. De nombreux reptiles terrestres ont disparu à la suite de cet événement catastrophique, laissant la place aux imposants sauropodes et aux mangeurs de plantes cuirassés que l'on voit couramment dans les livres sur les dinosaures destinés aux enfants.
"Les dinosaures existaient déjà, mais ils ne s'étaient pas encore totalement diversifiés", explique M. Benton. "Au début du Jurassique, les dinosaures ont vraiment pris leur essor.
Plus loin dans le temps, une extinction massive qui a mis fin à la période dévonienne, une ère géologique au cours de laquelle la vie a prospéré sur terre pour la première fois, a également été attribuée à un événement hyperthermique probablement déclenché par une activité volcanique il y a 359 millions d'années, selon le livre de Benton.
D'autresrecherches publiées en 2020 suggèrent que des explosions d'étoiles multiples - connues sous le nom de supernovae - pourraient avoir joué un rôle.
Une période de refroidissement planétaire moins bien comprise a suivi peu après. On pense que ces deux crises, séparées par seulement 14 millions d'années, ont entraîné des changements rapides de température et de niveau de la mer qui ont provoqué la disparition d'au moins 50 % des espèces de la planète, anéantissant de nombreux poissons cuirassés, les premières plantes terrestres et des animaux tels que les fishapods, ou les premiers elpistostégaliens, qui faisaient la transition de l'eau à la terre.
La disparition des espèces marines qui en a résulté a fait place à l'âge d'or des requins aucours de la période carbonifère, lorsque les prédateurs ont dominé les mers et ont évolué pour inclure une variété d'espèces aux formes différentes.
Baisse des températures et du niveau des mers
Selon M. Benton, des températures plus froides et une baisse drastique du niveau de la mer - respectivement de 10 degrés Celsius et de 150 mètres - ont joué un rôle majeur dans la première extinction de masse identifiée, celle de la fin de l'Ordovicien. Ce changement, qui s'est produit il y a environ 444 millions d'années, a entraîné la disparition de 80 % des espèces à une époque où la vie était essentiellement limitée aux mers.
L'élément déclencheur de cette disparition a été l'énorme supercontinent Gondwana (l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Antarctique et l'Australie d'aujourd'hui) qui a dérivé sur le pôle Sud au cours de l'Ordovicien. Lorsqu'une masse terrestre recouvre la région polaire, la calotte glaciaire réfléchit la lumière du soleil et ralentit la fonte, ce qui entraîne une expansion de la calotte glaciaire qui fait baisser le niveau des mers à l'échelle mondiale.
L'activité volcanique est venue s'ajouter au cataclysme. Cependant, dans ce cas, elle n'a pas semblé entraîner un réchauffement des températures mondiales. Au contraire, le phosphore contenu dans la lave et les roches volcaniques s'est déversé dans la mer, engloutissant l'oxygène indispensable à la vie des océans.
L'imminence d'une sixième extinction de masse
Un nombre croissant de scientifiques pensent qu'une sixième extinction de masse, d'une ampleur égale aux cinq précédentes, se prépare depuis 10 000 ans, au fur et à mesure que l'homme s'impose sur la planète.
Le dodo, le tigre de Tasmanie, le baiji, ou dauphin du fleuve Yangtze, et le rhinocéros noir de l'Ouest ne sont que quelques-unes des espèces qui ont disparu jusqu'à présent dans ce que l'on appelle l'extinction de l'Holocène ou de l'Anthropocène.
Si la perte d'une seule espèce est dévastatrice, M. Ceballos, de l'université nationale autonome du Mexique, a souligné que l'épisode d'extinction en cours mutile des branches beaucoup plus épaisses de l'arbre de la vie, une métaphore et un modèle qui regroupent les entités vivantes et cartographient leurs relations évolutives.
Des catégories entières d'espèces apparentées, ou genres, disparaissent, un processus qui, selon lui, affecte des écosystèmes entiers et met en péril la survie de notre propre espèce.
M. Ceballos et son coauteur, Paul Ehrlich, professeur émérite d'études démographiques à l'université de Stanford, ont évalué 5 400 genres d'animaux vertébrés, à l'exclusion des poissons. Un genre unique regroupe une ou plusieurs espèces différentes mais apparentées - par exemple, le genre Canis comprend les loups, les chiens, les coyotes et les chacals.
L'analyse du duo a révélé que 73 genres s'étaient éteints au cours des 500 dernières années. En l'absence d'êtres humains, il aurait fallu 18 000 ans pour que ces 73 genres disparaissent, selon les chercheurs.
Les causes de ces extinctions sont variées - changement d'affectation des sols, perte d'habitat, déforestation, agriculture intensive, espèces envahissantes, chasse excessive et crise climatique - mais tous ces changements dévastateurs ont un point commun : l'humanité.
M. Ceballos a cité l'extinction de la tourte voyageuse, qui était la seule espèce de son genre, comme exemple de la façon dont la disparition d'un genre peut avoir un effet en cascade sur un écosystème plus large. La disparition de l'oiseau, conséquence d'une chasse inconsidérée au XIXe siècle, a réduit le régime alimentaire de l'homme dans l'est de l'Amérique du Nord et a permis à la souris à pattes blanches, qui était l'une de ses proies et qui était porteuse de bactéries, de prospérer.
De plus, certains scientifiques pensent que l'extinction de la tourte voyageuse, combinée à d'autres facteurs, est à l'origine de l'augmentation actuelle des maladies transmises par les tiques, telles que la maladie de Lyme, qui touche aussi bien les humains que les animaux, selon l'étude.
Non seulement les actions destructrices de l'homme sont susceptibles d'éroder notre qualité de vie à long terme, mais leurs effets d'entraînement pourraient finir par compromettre notre réussite en tant qu'espèce, selon M. Ceballos.
"Lorsque nous perdons des genres, nous perdons plus de diversité génétique, nous perdons plus d'histoire évolutive et nous perdons (beaucoup) plus de biens et de services écosystémiques qui sont très importants", a-t-il expliqué.
Alors que des branches de l'arbre de la vie disparaissent, la répartition de certaines espèces animales s 'homogénéise: le monde compte environ 19,6 milliards de poulets, 980 millions de porcs et 1,4 milliard de bovins. Dans certains cas, l'élevage intensif peut déclencher des épidémies, comme celles de grippe aviaire qui frappent les élevages de volailles et augmentent le risque de contagion chez les oiseaux migrateurs sauvages. D'autres animaux d'élevage servent d'hôtes à des virus qui infectent l'homme et qui sont susceptibles de provoquer des pandémies comme celle de Covid-19.
En fin de compte, la planète peut survivre et survivra très bien sans nous, a ajouté M. Ceballos. Mais, à l'instar de l'anomalie d'iridium laissée par la roche spatiale qui menace les dinosaures, à quoi pourraient ressembler les dernières traces de la civilisation humaine dans les archives géologiques ?
Certains scientifiques évoquent les traces géochimiques des essais de bombes nucléaires, en particulier le plutonium, un élément radioactif largement détecté dans le monde entier dans les récifs coralliens, les carottes de glace et les tourbières.
D'autres affirment qu'il pourrait s'agir de quelque chose de beaucoup plus banal, comme une couche fossilisée d'os de poulets - l'oiseau domestique élevé industriellement et consommé dans le monde entier en quantités colossales - qui constituerait l'héritage déterminant de l'humanité pour les siècles à venir.
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Source: edition.cnn.com
