Il existerait une grande horloge géologique dictant des cycles de 60 millions d'années à la vie terrestre. Jurassique, Crétacé, Paléogène…

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Le découpage des temps géologiques repose principalement sur les grands bouleversements qui ont marqué l’histoire de la vie terrestre.

Les géologues ont en effet depuis longtemps remarqué que certaines couches sédimentaires contenaient des fossiles caractéristiques, qui ne se retrouvaient pas forcément dans les couches adjacentes. Ces espèces n’ayant vécu que pendant des périodes très limitées ont ainsi été utilisées comme des repères temporels permettant d’identifier des couches du même âge à différents endroits du globe.

L’échelle des temps géologiques repose donc essentiellement sur la biochronologie. Ce principe a permis de caractériser les ères, les périodes, les époques et les étages, ces derniers représentant l’unité la plus fine de l’échelle biostratigraphique.

Or, les apparitions et disparitions d’espèces sont souvent associées à des variations paléoenvironnementales, qui ont modelé la biodiversité au fil du temps.

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Certaines espèces marines comme les trilobites sont de bons marqueurs biostratigraphiques.

Derrières les extinctions, de grands processus géologiques

Ces variations des paramètres environnementaux sont souvent associées à des événements ou processus géologiques ou géodynamiques, comme les grandes éruptions volcaniques, les mouvements des continents ou encore l’altération des roches continentales.

Il semble donc exister un lien profond entre la dynamique interne de la Terre et l’évolution de la biodiversité. Une synchronisation que des chercheurs viennent de mettre en évidence via une analyse des séries temporelles et de simulations.

Les résultats publiés dans la revue Communications Earth and Environnement, révèlent ainsi l’existence dans les registres fossiles d’un cycle d’extinctions de 60 millions d’années durant le Phanérozoïque (-538,8 millions d’années).

Or, cette cyclicité biologique semble corrélée aux grands cycles tectoniques. Des cycles de 60 millions d’années sont en effet observés au niveau de la vitesse de subduction et d’accrétion océanique. Plus le taux d’accrétion océanique est important, plus la libération de gaz et de fluide au niveau des dorsales océaniques est élevée.

Or, ces processus impactent directement la chimie des océans et notamment les conditions redox.

Trilobites de Pompéi disparus il y a 250 millions d'années

Une chaîne complexe de cause à effet, qui illustre le couplage fort entre processus internes et surfaces

De plus, le CO2 libéré par les volcans, en lien direct avec l’activité tectonique, va moduler de son côté le climat et donc les processus d’altération.

Un climat chaud et humide va favoriser l’altération des roches continentales et augmenter l’afflux de nutriments dans les océans, augmentant ainsi la bioproductivité et donc la production de carbone organique.

Ces processus biologiques vont eux-mêmes avoir un impact sur les conditions redox des océans, l’oxydation du carbone organique consumant de grandes quantités d’O2.

Pour résumer, on peut dire que plus l’activité tectonique globale est forte, plus l’océan s’appauvrit en oxygène et s’enrichit en sulfure d’hydrogène. Des conditions qui augmentent le taux d’extinction et favorisent une baisse de la biodiversité.

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Une activité tectonique forte (b) favorise le développement d'un océan anoxique et donc une baisse de la biodiversité.

Ce couplage fort entre processus internes et de surface au sein de cycles de 60 millions d’années laisse penser que la TERRE possède sa propre horloge géologique, qui gouverne l’évolution de la vie terrestre au fil du temps.

F Futura-Sciences - Article de Morgane Gillard