Les volcans de la Sibérie actuelle ont déclenché le plus grand événement d’extinction de masse au monde.
De minuscules microbes crachant du gaz toxique ont contribué à provoquer – et à prolonger – la plus grande extinction de masse de l’histoire de la Terre, suggère une nouvelle étude.
En règle générale, les scientifiques pensent que les volcans sibériens crachant des gaz à effet de serre ont principalement provoqué l’extinction de masse il y a environ 250 millions d’années, à la fin de la période permienne. Les gaz ont provoqué un réchauffement extrême, qui à son tour a conduit à l’extinction de 80 % de toutes les espèces marines, ainsi que de nombreuses espèces terrestres.
Jusqu’à présent, les scientifiques ne pouvaient pas expliquer exactement comment la chaleur avait causé ces décès. Une nouvelle étude menée par UC Riverside en Géosciences de la nature montre que la chaleur a accéléré le métabolisme des microbes, créant des conditions mortelles.
“Après que l’oxygène de l’océan ait été utilisé pour décomposer la matière organique, les microbes ont commencé à” respirer “du sulfate et ont produit du sulfure d’hydrogène, un gaz qui sent les œufs pourris et est toxique pour les animaux”, a déclaré Dominik Hülse, modélisateur du système UC Riverside Earth.
Au fur et à mesure que les photosynthétiseurs océaniques – les microbes et les plantes qui forment la base de la chaîne alimentaire – pourrissaient, d’autres microbes consommaient rapidement l’oxygène et en laissaient peu aux organismes plus gros. En l’absence d’oxygène, les microbes ont consommé du sulfate puis expulsé du sulfure d’hydrogène toxique et puant, ou H2S, créant une condition encore plus extrême appelée euxinia. Ces conditions ont été entretenues par la libération de nutriments lors de la décomposition, favorisant la production de plus de matière organique qui a contribué à maintenir ce cycle toxique et puant.
Dominik Hülse, modélisateur du système UC Riverside Earth réagissant au sulfate d’hydrogène. Crédit : Dominik Hülse/UCR
« Nos recherches montrent que l’océan entier n’était pas euxinique. Ces conditions ont commencé dans les parties les plus profondes de la colonne d’eau », a déclaré Hülse. « À mesure que les températures augmentaient, les zones euxiniques sont devenues plus grandes, plus toxiques et ont remonté la colonne d’eau jusqu’à l’environnement du plateau où vivaient la plupart des animaux marins, les empoisonnant. »
Les zones euxiniques en expansion peuvent être détectées par des signatures chimiques dans des échantillons de sédiments.
L’épuisement de l’oxygène est un problème qui persiste aujourd’hui et qui ne manquera pas de s’aggraver avec le changement climatique futur. Les eaux euxiniques peuvent être trouvées dans des endroits comme le canal Dominguez de 16 miles de long du comté de Los Angeles, dans lequel un incendie d’entrepôt en septembre 2021 a libéré de l’éthanol. L’éthanol a tué la végétation dans le canal, qui s’est décomposée et a été consommée par les microbes. Ils ont ensuite produit du sulfure d’hydrogène à des niveaux toxiques. Des milliers de personnes dans la zone de respiration de la rivière puante ont signalé des vomissements, de la diarrhée, des étourdissements, de l’insomnie, des maux de tête, des éternuements et d’autres symptômes.
Les leçons du monde antique peuvent être importantes pour comprendre les processus qui remettent en question nos océans et nos voies navigables modernes.
“Il serait spéculatif de superposer l’ancien événement d’extinction de masse sur la planète d’aujourd’hui”, a déclaré Hülse. “Cependant, l’étude nous montre que la réponse de l’océan à des concentrations plus élevées de dioxyde de carbone dans l’atmosphère peut être sous-estimée.”
Référence : « End-Permian marine extinction due to temperature-driven nutrient recyclage and euxinia » par Dominik Hülse, Kimberly V. Lau, Sebastiaan J. van de Velde, Sandra Arndt, Katja M. Meyer et Andy Ridgwell, 28 octobre 2021, Géosciences de la nature.
DOI : 10.1038 / s41561-021-00829-7
