De nouvelles recherches fournissent des preuves reliant l'extinction des dinosaures à un impact d'astéroïde il y a 66 millions d'années. Les scientifiques ont d'abord trouvé des preuves de poussière provenant d'un astéroïde dans le cratère d'impact de Chicxulub au Mexique.
Il y a soixante-six millions d'années, une extinction de masse catastrophique s'est produite qui a complètement changé la vie sur notre planète. Les dinosaures ont disparu de la surface de la terre, ainsi que de nombreuses autres espèces et familles, dont les ammonites et les mosasaures. Le premier indice pour mieux comprendre cette extinction soudaine et globale de la vie a été trouvé dans des couches de sédiments près de Gubbio en Italie et de Caravaca en Espagne, où une très fine couche d'argile forme la frontière entre les ères crétacée et paléogène.
Au début des années 1980, les scientifiques ont trouvé dans cette couche d'argile des concentrations remarquablement élevées d'iridium, un métal rare présent en fortes concentrations dans les météorites mais en très faibles concentrations dans la croûte terrestre. Cette couche d'argile se serait formée à partir de poussières formées après l'impact et l'évaporation d'un astéroïde d'un diamètre d'environ douze kilomètres. Cette découverte a ensuite été confirmée par la découverte du cratère d'impact Chicxulub de 180 à 200 kilomètres, qui est enfoui sous la surface de la péninsule du Yucatán au Mexique.
Maintenant, plus de 40 ans plus tard, les scientifiques ont découvert le dernier élément de preuve reliant l'événement d'extinction de masse mondiale à l'impact de l'astéroïde. Une équipe internationale de chercheurs dirigée par des scientifiques de la Vrije Universiteit Brussel a retracé la couche de poussière d'astéroïdes globale jusqu'au cratère d'impact de Chicxulub au Mexique. "La boucle est enfin bouclée", déclare Steven Goderis, maître de conférences en géochimie à la Vrije Universiteit Brussel et auteur principal de l'étude.
En mai 2016, un anneau de collines entourant le centre du cratère Chicxulub au Mexique, appelé anneau de pointe, a été foré par une équipe scientifique du Programme international de découverte de l'océan (IODP) et de l'expédition 364 du Programme international de forage scientifique continental (ICDP). Environ 835 mètres de roche ont été ramenés à la surface, ce qui a fourni une énorme quantité de nouvelles informations sur les processus qui se sont déroulés dans la zone du cratère pendant et immédiatement après l'impact de l'astéroïde.
La carotte a également enregistré en détail l'intervalle de temps au cours duquel le cratère est passé d'un environnement dynamique de retour d'eau océanique et de vagues de tsunami à des conditions beaucoup plus calmes. Sur la base d'une analyse géochimique approfondie de cette partie du noyau central, les concentrations les plus élevées d'iridium ont été trouvées dans un intervalle riche en argile dans les sédiments couvrant l'anneau du pic du cratère, juste en dessous du calcaire du Paléogène le plus ancien.
« L'iridium est un élément assez difficile à mesurer dans ce contexte en raison de ses faibles concentrations. Nous avons donc combiné les résultats de quatre laboratoires indépendants à travers le monde pour nous assurer que nous avons bien compris », explique Steven Goderis. Les concentrations d'iridium mesurées dans la carotte de forage correspondent aux concentrations précédemment mesurées sur des sites autour du golfe du Mexique. «Il est très remarquable que nous ayons trouvé des concentrations aussi élevées dans le cratère d'impact lui-même. Dans les premières heures à quelques mois après l'impact, le cratère était un environnement très turbulent affecté par les tsunamis, les vagues oscillantes et les tremblements de terre. De plus, les fluides hydrothermaux qui sont venus à la surface depuis le plus profond du cratère ont également traversé la couche d'iridium, mais ne l'ont pas substantiellement altérée. Heureusement, la couche d'iridium a été préservée, en partie grâce à la position unique de la carotte de forage dans une dépression sur l'anneau de crête surélevé. Après avoir fait le tour de la Terre dans l'atmosphère pendant plusieurs années, le dépôt de cette poussière riche en iridium a pu durer jusqu'à quelques décennies après l'impact », résume Goderis.
La préservation de la couche d'iridium dans le cratère est vraiment étonnante, c'est la preuve indiscutable que l'impact et l'extinction sont intimement liés Philippe Claeys, Université Libre de Bruxelles
La précipitation atmosphérique de cette poussière d'astéroïde impose donc des délais importants au dépôt de la roche du cratère juste en dessous de cette couche d'iridium. « Cette partie du cratère est revenue à un environnement relativement peu énergétique en un temps beaucoup plus court que prévu. Avec d'autres indicateurs de temps, tels que les microfossiles et les concentrations d'hélium-3, la couche d'iridium représente le moment de la reprise de la vie au fil des années jusqu'aux millénaires après l'impact, suggérant une réponse biologique très complexe à l'environnement en évolution rapide au point zéro. '' a déclaré Sean Gulick, professeur de recherche à l'Université du Texas à Austin et co-chef scientifique de l'expédition de forage. Le cœur de l'expédition IODP-ICDP 364 contient donc un compte rendu exceptionnellement détaillé des processus associés à la formation du cratère Chicxulub et à la récupération de la vie.
La découverte d'une anomalie d'iridium aussi bien définie dans le cratère de Chicxulub revitalisera sans aucun doute également la recherche sur l'extinction de masse du Crétacé-Paléogène. «Avec cette découverte, nous sommes mieux que jamais pour fixer des limites de temps précises sur les produits formés à la suite de l'impact de l'astéroïde. À l'intérieur du cratère, nous voyons un tas de roche fondue, fracturée et à grain fin de 130 mètres d'épaisseur qui s'est probablement déposée en moins de vingt ans, la majeure partie se déposant même le premier jour, ce qui est étonnamment rapide. Dans de nombreux endroits différents à travers le monde, cet intervalle de temps de vingt ans est représenté par une couche de roche beaucoup plus mince, composée de matériaux choqués, fondus et condensés éjectés du cratère. En comparant ces différents endroits, nous comprendrons mieux les mécanismes précis associés à l'impact de Chicxulub qui ont conduit à l'extinction massive mondiale », explique Pim Kaskes, doctorant FWO à la Vrije Universiteit Brussel qui travaille sur la carotte de forage. "La préservation de la couche d'iridium dans le cratère est vraiment fantastique, c'est la preuve indiscutable que l'impact et l'extinction sont étroitement liés", conclut Philippe Claeys, professeur ordinaire de géologie à la Vrije Universiteit Brussel et vétéran de 30 ans du domaine de la recherche Crétacé-Paléogène.
L'étude est publiée dans Science Advances.
