L'astéroïde qui a causé l'extinction massive des dinosaures non volants il y a 66 millions d'années s'est écrasé sur Terre au printemps. Des chercheurs l'ont découvert en analysant des os fossiles d'esturgeons cuillères péris lors de l'impact.
L'impact de Chicxulub est l'un des événements clés de l'évolution terrestre. Cette cinquième extinction de masse a éliminé près de tous les dinosaures non aviaires et trois quarts des espèces animales. Les os des nageoires pectorales de six esturgeons cuillères fossiles, issus du site de Tanis dans la formation Hell Creek (Dakota du Nord), offrent un calendrier précis de l'événement.
Selon le paléontologue Koen Stein (VUB et KBIN), co-auteur de l'étude, la chercheuse principale Melanie During a eu l'idée ingénieuse d'examiner les arêtes de poissons. « Tout le monde recherche les grands dinosaures, mais Melanie trouve une réponse claire dans les os de poissons souvent négligés. Imaginer une saisonnalité pour un événement d'il y a 66 millions d'années ! »
Les chercheurs ont analysé la structure interne des nageoires pectorales de ces six esturgeons fossiles. Les anneaux de croissance osseux révèlent une saisonnalité : les poissons sont morts subitement au printemps. L'analyse des isotopes stables du carbone-13 dans la mâchoire d'un spécimen confirme cette saison.
« Les os portent des anneaux de croissance, comme les arbres. Les animaux cessent souvent de former de l'os en période défavorable, comme l'hiver par manque de nourriture, créant des lignes d'arrêt », explique Stein. « Au printemps et en été, la croissance est rapide ; elle ralentit en automne. »
« Vous pouvez reconnaître les anneaux de croissance dans la plupart des os, comme dans les arbres. » Koen Stein
La densité des lacunes d'ostéocytes – vestiges des cellules osseuses fossilisées – indique la saison de formation. « L'os est un tissu vivant truffé de cellules qui se raréfient en automne. Ces lacunes persistent dans les fossiles », précise Stein.
L'analyse isotopique de la mâchoire d'un esturgeon montre un régime à base de zooplancton, abondant au printemps-été. Le pic de carbone-13 n'était pas encore atteint, confirmant la mort printanière.
La plupart des paléontologues attribuent à Chicxulub la fin de l'ère des dinosaures, ouvrant la voie aux mammifères. Pourquoi les dinosaures non volants ont-ils péri tandis que les mammifères ont survécu ? Cette étude apporte des pistes.
« L'impact au printemps dans l'hémisphère Nord surprend les animaux en pleine reproduction. Les œufs de dinosaures, à longue incubation, n'ont probablement pas éclos », note Stein. « Dans l'hémisphère Sud, c'était l'automne : de petits mammifères en hibernation ont peut-être échappé aux incendies initiaux. »
Tanis se situe à 3 000 km de Chicxulub. Les analyses chimiques des os confirment la contemporanéité. De minuscules sphérules de verre, visibles aux rayons X du synchrotron de Grenoble, ont été inhalées par les poissons juste avant leur mort – éjecta vitrifiés de l'impact.
Découvert en 2019, Tanis a été enseveli par des débris moins d'une heure après l'impact, via une seiche : ondes stationnaires traversant la croûte terrestre, générant des vagues dans les mers intérieures comme la Western Interior Seaway. Contrairement aux tsunamis (16 heures de trajet), les seiches sont ultra-rapides.
« Dans l'hémisphère Sud, c'était l'automne. De petits mammifères en hibernation ont peut-être été protégés des effets initiaux. » Koen Stein
Ces vagues ont charrié sédiments, dinosaures, mammifères, poissons, insectes et plantes, les ensevelissant vivants.
Le site Tanis, nommé d'après la cité perdue égyptienne, a suscité des controverses. Robert DePalma y fouillait en secret. Sa description en 2019 dans PNAS a été précédée d'un article dans The New Yorker par Douglas Preston, révélant des découvertes inédites.
Image d'ouverture : reconstitution de l'impact de Chicxulub dans « Tanis » de Joschua Knüppe.
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