Représentation d’un reptile proche des dinosaures lors d’une tempête de pluie, il y a quelque 234 millions d’années — © Jorge Gonzalez / NHMU

Une équipe internationale de chercheurs a récemment estimé que d’importants bouleversements climatiques survenus durant le Trias supérieur pourraient avoir favorisé l’apparition et la diversification des dinosaures. Explications.

Une période d’importants bouleversements climatiques

La période du Trias, s’étant étendue de -252 à -201 millions d’années, a été marquée par d’importants changements, en particulier durant un intervalle connu sous le nom de Carnien (il y a environ 237 à 227 millions d’années). Trois événements majeurs se sont produits sur Terre : les premiers dinosaures sont apparus, de gigantesques éruptions volcaniques jaillissant de la province magmatique de Wrangellia (située sur la façade Pacifique de l’Alaska et du Canada) ont produit une grande quantité des gaz à effet de serre à l’origine d’un climat plus chaud et humide. Une période aujourd’hui connue sous le nom d’épisode pluvial du Carnien (CPE).

Alors que de précédents travaux avaient suggéré que les changements climatiques résultant des éruptions de Wrangellia auraient favorisé l’apparition et la diversification précoce des dinosaures, l’absence de datations précises pour de nombreux sédiments du Carnien rendait les comparaisons difficiles. Par ailleurs, il existait peu de données paléoclimatiques détaillées pour de nombreuses régions en dehors de l’Europe, permettant de démontrer que le CPE avait réellement été un évènement climatique mondial et qu’il était clairement lié à l’essor des dinosaures.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Gondwana Research, un groupe international de scientifiques a démontré que l’ECP avait affecté l’hémisphère sud, plus précisément l’Amérique du Sud, ce qui renforce l’idée qu’il s’agissait d’un événement climatique mondial. « Il existe de nombreuses roches et fossiles du Trias, et notamment du Carnien, en Amérique du Sud, mais jusqu’à présent, il n’existait pas d’études paléoclimatiques démontrant de manière concluante que l’épisode pluvial du Carnien s’était produit dans l’hémisphère sud », explique Adriana Mancuso, auteure principale de l’étude.

— solarseven / Shutterstock.com

Le zircon, véritable capsule temporelle

L’équipe s’est penchée sur les roches carniennes de la formation géologique de Los Rastros, au nord-ouest de l’Argentine. Pour la première fois, l’équipe a daté avec précision les cendres volcaniques conservées dans les sédiments lacustres et a reconstitué le paléoclimat de l’époque. « Notre étude s’est concentrée sur ces roches parce qu’elles présentaient la combinaison parfaite d’un bon registre de fossiles, de couches de cendres datables et de riches données climatiques conservées dans les sédiments lacustres », souligne le paléontologue Randall Irmis.

Afin de dater la couche de cendres, les scientifiques ont isolé de petits cristaux de zircon en forme d’aiguilles, des minéraux agissant comme des capsules temporelles. Lorsque le zircon cristallise lors d’une éruption, il emprisonne de l’uranium dans sa structure cristalline, mais n’incorpore jamais de plomb. Par conséquent, tout plomb conservé aujourd’hui dans les cristaux est le résultat de la désintégration radioactive de l’uranium. Comme les scientifiques connaissent ce taux de désintégration, ils peuvent mesurer le rapport entre l’uranium et le plomb dans chaque cristal de zircon et calculer à quelle époque les cristaux se sont formés.

Dans la présente étude, cette mesure a été effectuée sur un spectromètre de masse précis au centre de géochronologie de Berkeley.

Un cristal de zircon — © Eurico Zimbres / Tom Epaminondas / Wikimedia Creative Commons

Des sédiments renfermant les empreintes des premiers dinosaures ou de leurs plus proches parents

Les scientifiques ont ensuite obtenu des données paléoclimatiques en examinant les caractéristiques détaillées des sédiments, les types d’argile préservés et les isotopes de carbone et d’oxygène dans les couches de calcaire d’eau douce. Grâce à ces mesures, ils ont pu estimer la température ainsi que le taux d’humidité et d’aridité, et ont observé un intervalle distinct de conditions particulièrement chaudes et humides.

En se basant sur la datation absolue de ces mêmes strates, l’équipe a conclu qu’elle correspondait dans le temps au CPE de l’hémisphère nord. Tandis que d’autres analyses ont révélé que les inférences paléoclimatiques résultantes étaient plus robustes que les affirmations précédentes faites à partir d’une seule source de données. Par hasard, il s’avère que cet intervalle chaud/humide comprenait également des couches préservant les empreintes fossiles des premiers dinosaures ou de leurs plus proches parents, les archosaures.

« Notre étude suggère que l’apparition des dinosaures en Amérique du Sud pourrait être liée au CPE, mais les données disponibles dans le monde entier restent peu concluantes. Pour établir un lien mondial plus solide entre cet évènement et la diversification des dinosaures, il faudra mener des études beaucoup plus détaillées du paléoclimat avec des âges précis, comme nous avons pu le faire pour la formation de Los Rastros en Argentine », conclut Mancuso.

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