De l’importance du temps en géologie....
Precisely dating the Frasnian–Famennian boundary: implications for the cause of the Late Devonian mass extinction
2018
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L. M. E. Percival, J. H. F. L. Davies, U. Schaltegger, D. De Vleeschouwer, A.-C. Da Silva
& K. B. Föllmi
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Scientific Reports volume 8, Article number: 9578 (2018)
https://www.nature.com/articles/s41598-018-27847-7
Cette recherche se concentre sur la limite du Frasnien-Famennien (Dévonien supérieur), qui date d’environ 370 Millions d’années. Cette limite correspond à une extinction, une des extinctions les plus importantes de l’histoire des temps géologique, avec les récifs de coraux et les invertébrés marins qui ont été parmi ceux qui ont le plus souffert. La limite du Frasnien-Famennien est associée à un vaste développement d’anoxie dans les océans.
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Cependant, alors que la célèbre extinction des dinosaures est considérée comme étant liée à la collision d’un astéroïde il y a 66 Millions d’années, la cause de l’extinction du Dévonien reste largement méconnue. Un impact d’astéroïde est connu lors du Dévonien supérieur, ainsi que des preuves d’éruptions volcaniques importantes qui pourraient avoir causé cette crise écologique majeure. L’émission importante de gaz volcaniques par les volcans (par exemple le gaz à effet de serre le CO2) peuvent avoir causé des changements climatiques importants, qui auraient conduit à une augmentation de l’érosion et à l’augmentation des nutriments et des algues. Cela aurait in fine conduit à une désoxygénation des océans et tué de nombreux animaux par suffocation.
Un point essentiel à ce débat est le temps, les taux d’évolution et le moment précis auquel l’extinction ses produite. En effet, lorsque l’on étudie des évènements globaux comme ceux-ci, on les étudie autour du monde en essayant de récolter le plus d’informations différentes. Cependant, il faut évidemment être sûr que l’on compare le même évènement partout. Pour en s’en assurer, on utilise la ‘bio-stratigraphie’, c’est à dire que l’on identifie des fossiles dans les roches et on essaye de trouver les mêmes espèces d’un site à l’autre. Cela nous permet d’obtenir ce que l’on appelle un âge relatif. C’est-à-dire que cela nous permet de savoir si une roche est plus jeune ou plus ancienne qu’une autre. Par contre, quand on veut comparer une roche sédimentaire avec une roche volcanique par exemple, cela devient évidemment plus compliqué car les roches volcaniques ne contiennent pas de fossiles. L’idéal pour pouvoir comparer tous les types de roches, c’est d’avoir un âge précis. Cela s’appelle de la datation absolue et c’est essentiellement réalisé grâce à des techniques radiométriques (cf : https://fr.wikipedia.org/wiki/Datation_radiom%C3%A9trique) qui se basent sur les désintégrations d’isotopes en un temps donné.
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Au niveau du marteau, un niveau de roches noires qui correspond au développement d'anoxie dans l'océan lors de la crise Frasnien-Famennien
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Si nous voulons comparer l’extinction en elle-même, identifiée au sein des sédiments marins, avec l’impact d’astéroïde ou avec les éruptions volcaniques, nous avons besoin de la détermination précise de l’âge absolu de ces évènements.
Précédemment, la limite Frasnien-Famennien était datée de 372.2 Millions d’années, avec une incertitude sur la mesure de 1.6 Millions d’années. Cette incertitude est faible par rapport à 372.2 Millions d’années, mais évidemment beaucoup de choses peuvent se passer durant 1.6 Millions d'années et lorsque l’on veut comparer des évènements une telle incertitude est problématique.
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Des chercheurs de l’université de Lausanne et Genève, avec des collègues d’Allemagne et de Belgique ont travaillé sur un petit niveau volcanique au sein d’une succession de roches marines juste sous le niveau de l’extinction Frasnien-Famennien. Ce petit niveau volcanique comprend de nombreux minéraux appelés zircons qui possèdent une certaine proportion d’uranium. Cet élément radioactif dont la désintégration à une vitesse connue permet de déterminer précisément l’âge des roches.
Les zircons ont ainsi permis de déterminer un âge pour l’extinction de l’ordre de 371.86. Cette nouvelle date pour l’extinction ne correspond plus à aucuns des autres évènements connus, astéroïde ou éruption volcaniques. Ce qui signifie que ces évènements connus ne sont pas responsables de l’extinction. Soit d’autres chercheurs trouveront un jour de nouvelles preuves d’un impact ou de volcanisme, soit il faut chercher la cause de l’extinction ailleurs.
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