Des animaux sont morts dans une “soupe toxique” lors de la pire extinction de masse de la planète – Un avertissement pour aujourd’hui

Des animaux sont morts dans une "soupe toxique" lors de la pire extinction de masse de la planète - Un avertissement pour aujourd'hui
Conditions d'extinction de masse à la fin du Permien

Le rendu d’un artiste des conditions pendant l’extinction de masse de la fin du Permien, qui a anéanti presque toute vie sur terre. (Illustration de Victor Leshyk

“La fin du Permien est l’un des meilleurs endroits pour rechercher des parallèles avec ce qui se passe actuellement.”

L’extinction massive de la fin du Permien il y a environ 252 millions d’années – le pire événement de ce type dans l’histoire de la Terre – a été liée à de vastes émissions volcaniques de gaz à effet de serre, à une augmentation importante de la température et à la perte de presque toutes les espèces dans les océans et sur terre.

Maintenant, il semble que même les lacs et les rivières n’étaient pas des refuges. Une étude récente publiée par une équipe internationale de chercheurs comprenant le professeur et chef du département de géosciences Tracy Frank et le professeur Chris Fielding, tous deux nouvellement arrivés à UConn, a identifié une nouvelle cause d’extinction lors d’événements de réchauffement extrême : les proliférations microbiennes toxiques.

Dans un écosystème sain, les algues microscopiques et les cyanobactéries fournissent de l’oxygène aux animaux aquatiques en tant que déchet de leur photosynthèse. Mais lorsque leur nombre devient incontrôlable, ces microbes épuisent l’oxygène libre et libèrent même des toxines dans l’eau. En étudiant les fossiles, les sédiments et les enregistrements chimiques des roches près de Sydney, en Australie, les chercheurs ont découvert que plusieurs impulsions d’événements de floraison s’étaient produites peu de temps après les premiers grondements volcaniques de l’extinction de masse de la fin du Permien. Une fois que les animaux se nourrissant de fond, ou «détritivores», ont été tués, il ne restait plus personne pour contrôler les microbes. Les systèmes d’eau douce grouillaient alors d’algues et de bactéries, retardant le rétablissement des animaux pendant peut-être des millions d’années.

Frank et Fielding étudient les sédiments, et Frank explique leur contribution au travail, qui a été effectué alors que les deux étaient à l’Université du Nebraska-Lincoln, était en train de glaner des détails sur les conditions de l’environnement, et la soupe toxique résultante, à partir des couches de sédiment.

« Nous essayons de comprendre dans quelles conditions ces plantes vivaient, par exemple s’agissait-il de dépôts de lacs par rapport à des dépôts de rivière ? » dit Franck. “Alors que pouvons-nous déterminer les détails sur la salinité et les températures des eaux, ces détails proviennent de la géochimie.”

Les trois principaux ingrédients de la soupe toxique sont des émissions accélérées de gaz à effet de serre, des températures élevées et des nutriments abondants. Les éruptions volcaniques ont fourni les deux premières, tandis que la déforestation soudaine a provoqué la troisième. Lorsque les arbres ont été détruits, les sols ont coulé dans les rivières et les lacs, fournissant tous les nutriments dont les microbes auraient besoin. Lorsque les chercheurs ont comparé les archives fossiles de différentes extinctions massives liées au réchauffement, l’équipe a trouvé des archives fossiles extrêmement similaires. Cela implique des proliférations microbiennes mortelles en tant que récidivistes des extinctions d’eau douce lors d’événements de réchauffement extrême.

Aujourd’hui, les humains ont suivi cette recette, et les proliférations microbiennes d’eau douce ont augmenté, illustrant à quel point les géosciences sont importantes pour comprendre le passé d’une manière qui offre un contexte crucial pour comprendre les changements climatiques contemporains.

«Nous constatons de plus en plus de proliférations d’algues toxiques dans les lacs et dans les environnements marins peu profonds, liées à l’augmentation de la température et aux changements dans les communautés végétales qui entraînent une augmentation des apports en nutriments aux environnements d’eau douce», explique Frank. “Donc, beaucoup de parallèles avec aujourd’hui. Le volcanisme était une source de CO2 dans le passé mais nous savons que le taux de CO2 l’apport qui a été vu à l’époque était similaire au taux de CO2 augmentations que nous observons aujourd’hui en raison des effets anthropiques.

« Nous pouvons avoir une idée de l’ampleur des changements climatiques dans le passé, des extrêmes, de la vitesse à laquelle il peut changer, des causes du changement climatique et cela nous donne une belle toile de fond pour comprendre ce qui se passe aujourd’hui. »

Selon cette année rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), l’influence de l’homme sur le changement climatique est « sans équivoque », créant des conditions qui favorisent la propagation de ces microbes aimant la chaleur. En combinaison avec un afflux de nutriments provenant de la pollution de l’eau, principalement de l’agriculture et de la déforestation, cela a conduit à une forte augmentation des proliférations toxiques. Les résultats : mortalité massive de poissons, effets graves sur la santé humaine et animale, et un coût annuel mesurable en milliards de dollars.

« La fin du Permien est l’un des meilleurs endroits pour rechercher des parallèles avec ce qui se passe actuellement », explique Fielding.

« L’autre grand parallèle est que l’augmentation de la température à la fin du Permien a coïncidé avec une augmentation massive des incendies de forêt. L’une des choses qui ont détruit des écosystèmes entiers était le feu, et nous le voyons actuellement dans des endroits comme la Californie. On se demande quelles sont les conséquences à plus long terme d’événements comme celui-là alors qu’ils deviennent de plus en plus répandus.

Ce sont des symptômes clairs d’un écosystème déséquilibré, et la présente étude indique que les impacts des événements de floraison peuvent se répercuter pendant une période extrêmement longue. Cependant, contrairement aux espèces qui ont subi les extinctions massives du passé, nous avons la possibilité de prévenir ces proliférations toxiques en gardant nos cours d’eau propres et en réduisant nos émissions de gaz à effet de serre.

“Ce qui est effrayant, c’est que nous sommes habitués à penser en termes d’échelles de temps, peut-être des dizaines d’années, si nous devenons vraiment aventureux. L’extinction massive de la fin du Permien a mis quatre millions d’années à se remettre. Cela donne à réfléchir », dit Fielding.

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