Reconstitution artistique de la vague de seiche déferlant dans la rivière Tanis, entraînant les poissons et tout ce qui se trouve sur son passage (dinosaures, arbres) tandis que les sphérules d’impact tombent du ciel. Certains dinosaures tentent encore de s’enfuir mais nous savons qu’ils n’iront pas loin. Des fourmis tentent de retourner dans leur nid alors que les dianthus tout juste éclos au premier plan sont déjà touchés par les sphérules d’impact. Crédit : Joschua Knüppe
L’astéroïde qui a tué la quasi-totalité des dinosaures a frappé la Terre au printemps. Cette conclusion a été tirée par une équipe internationale de chercheurs après avoir examiné des sections minces, des scans à haute résolution de rayons X synchrotron et des enregistrements d’isotopes de carbone des os de poissons morts moins de 60 minutes après l’impact de l’astéroïde. L’équipe présente ses conclusions dans le journal Nature.
Les chercheurs de l’Université d’Uppsala en Suède, de la Vrije Universiteit (VU) à Amsterdam, de la Vrije Universiteit à Bruxelles (VUB) et de l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) en France se sont tournés vers la localité unique de Tanis dans le Dakota du Nord (États-Unis) pour trouver des poissons-spatules et des esturgeons fossilisés, victimes directes de l’impact de la météorite dite de Chicxulub, qui a également marqué le dernier jour des dinosaures. L’impact a fait basculer la plaque continentale et a provoqué d’énormes vagues stationnaires dans les masses d’eau. Celles-ci ont mobilisé d’énormes volumes de sédiments qui ont englouti les poissons et les ont enterrés vivants tandis que les sphérules d’impact pleuvaient du ciel, moins d’une heure après l’impact.
Les poissons fossiles du dépôt de Tanis étaient parfaitement conservés, leurs os ne montrant pratiquement aucun signe d’altération géochimique. Les données obtenues par rayons X synchrotron, que chacun peut explorer, confirment que des sphérules d’impact filtrées sont encore coincées dans leurs branchies. Même les tissus mous ont été préservés !
Des os de poissons sélectionnés ont été étudiés pour la reconstruction des derniers Cretaceous seasonality. “These bones registered seasonal growth very much like trees do,” says Sophie Sanchez of Uppsala University and the ESRF.
A paddlefish from Tanis, prior to scanning at the ESRF. On the right, the rostrum (paddle) is missing and on the left everything behind the shoulder fin is missing. Credit: During et al.
”The retrieved growth rings not only captured the life histories of the fishes but also recorded the latest Cretaceous seasonality and thus the season in which the catastrophic extinction occurred,” states senior author Jeroen van der Lubbe of the VU in Amsterdam.
An additional line of evidence was provided by the distribution, shapes, and sizes of the bone cells, which are known to fluctuate with the seasons as well. “In all studied fishes, bone cell density and volumes can be traced over multiple years. These were on the rise but had not yet peaked during the year of death,” says Dennis Voeten of Uppsala University.
Melanie During excavating a paddlefish in the Tanis deposit. Credit: Jackson Leibach
One of the studied paddlefishes was subjected to stable carbon isotope analysis to reveal its annual feeding pattern. The availability of zooplankton, its prey of choice, oscillated seasonally and peaked between spring and summer.
“This temporary increase of ingested zooplankton enriched the skeleton of its predator with the heavier 13C carbon isotope relative to the lighter 12C carbon isotope,” explains Suzan Verdegaal-Warmerdam of the VU Amsterdam. “The carbon isotope signal across the growth record of this unfortunate paddlefish confirms that the feeding season had not yet climaxed – death came in spring,” infers Melanie During from Uppsala University and the VU Amsterdam and lead author of the publication.
L’extinction de masse de la fin du Crétacé représente l’une des extinctions les plus sélectives de l’histoire de la vie, qui a vu la disparition de tous les dinosaures non aviaires, des ptérosaures, des ammonites et de la plupart des reptiles marins, tandis que les mammifères, les oiseaux, les crocodiles et les tortues ont survécu. Comme nous savons maintenant que l’extinction a dû commencer brusquement au printemps de l’hémisphère nord, nous commençons à comprendre que cet événement s’est produit au cours de stades de vie particulièrement sensibles des organismes du dernier Crétacé, notamment au début des cycles de reproduction. Et comme l’automne de l’hémisphère sud coïncide avec le printemps de l’hémisphère nord, la préparation à l’hiver a peut-être protégé les organismes de l’hémisphère sud.
“Cette découverte cruciale permettra de comprendre pourquoi la plupart des dinosaures ont disparu alors que les oiseaux et les premiers mammifères ont réussi à échapper à l’extinction”, conclut Melanie During.
Pour en savoir plus sur ces recherches, voir Le règne des dinosaures s’est terminé au printemps : Révélations tirées des os des poissons morts lors du passage de l’astéroïde.
Référence : “Le Mesozoic terminated in boreal spring” by Melanie A. D. During, Jan Smit, Dennis F. A. E. Voeten, Camille Berruyer, Paul Tafforeau, Sophie Sanchez, Koen H. W. Stein, Suzan J. A. Verdegaal-Warmerdam and Jeroen H. J. L. van der Lubbe, 23 February 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-04446-1
