Cette image illustre une scène du nord de la Laurentie (Amérique du Nord) quelques semaines après l’impact de Chicxulub, montrant le début d’un temps glacial et un ciel chargé d’aérosols sulfureux. L’accent est mis sur les derniers dinosaures survivants, ici une paire de poussins de T-Rex, qui ont survécu au phénomène de l’impact initial, mais qui succomberont bientôt au froid. Crédit : ©James McKay &ndash ; Creative Commons
Alors que le film populaire Netflix “Don’t Look Up&rdquo ; a sensibilisé le public aux effets catastrophiques potentiels de l’impact d’un astéroïde sur la planète Terre, de nouvelles recherches font la lumière sur la façon dont l’impact de Chicxulub, il y a 66 millions d’années, a entraîné l’extinction de 75 % des animaux sur Terre, y compris les dinosaures.
Un grand astéroïde, d’environ 10 kilomètres de diamètre, a frappé le nord de la péninsule du Yucatán au Mexique, un impact qui a éjecté des matériaux équivalents à une zone de la taille du Connecticut et plus de deux fois plus hauts que le Mont Everest, les redistribuant sur le globe. Le souffle et les retombées de l’impact ont déclenché de vastes incendies qui, associés à la poussière de roche, à la suie et aux substances volatiles éjectées du cratère, ont occulté le soleil à l’échelle mondiale au cours d’un hiver d’impact qui a peut-être duré des années, entraînant l’extinction des espèces ; Christopher Junium, professeur associé de sciences de la terre et de l’environnement, dirige le groupe de recherche en géobiologie, astrobiologie, paléoclimat et paléocéanographie du College of Arts and Sciences de l’université de Syracuse.
Emplacement de l’affleurement contenant les dépôts de la limite K-Pg à Rosebud, Texas, le long de Darting Minnow Creek, un affluent de la rivière Brazos. Crédit : James Witts
Les scientifiques ont longtemps impliqué de fines particules de sulfate dans la stratosphère comme agent principal du changement climatique massif et de l’extinction de masse qui en a résulté, mais ils n’étaient pas certains du sort réservé au soufre.
Dans une recherche publiée ce mois-ci dans PNAS, une équipe de l’université de Syracuse, de l’université de St Andrews en Écosse, de l’université de Bristol en Angleterre et de l’université Texas A&M établit un lien entre les niveaux élevés de soufre stratosphérique et l’impact et son emplacement, qui était riche en gypse, un minéral sulfaté.
Bien que les impacts de comètes, d’astéroïdes et d’autres corps planétaires soient fréquents au cours de l’histoire de la Terre, les archives géologiques révèlent peu de choses sur la façon dont ces impacts ont modifié le cours de la vie. L’impact de Chicxulub est unique en ce sens qu’il a réorganisé l’équilibre de la biosphère de la Terre et qu’il a laissé derrière lui une fine couche de sédiments appelée limite K-Pg, que l’on retrouve dans le monde entier dans des roches marines et terrestres.
Gros plan des roches exposées le long de Darting Minnow Creek. Les sphérules rondes et blanches se sont condensées à partir du panache d’éjection des roches vaporisées de Chicxulub et se sont abattues sur la Terre dans la période qui a suivi l’impact. Les éjectas de Darting Minnow Creek contiennent du soufre provenant du cratère de Chicxulub et des anomalies isotopiques du soufre qui confirment la formation d’abondants aérosols de soufre stratosphériques qui ont provoqué un refroidissement prolongé après l’impact. Crédit : Benjamin Uveges
Grâce à un financement de la National Science Foundation, M. Junium, sa collègue de Syracuse Linda Ivany, professeur et directrice associée du département de paléoécologie évolutive et de paléoclimat, James Witts de l’université de Bristol et des étudiants diplômés de Syracuse ont effectué des travaux de terrain le long de la rivière Brazos, dans le centre du Texas, afin de collecter des échantillons de roche qui témoignent des conséquences immédiates de l’impact de Chicxulub. Junium a bénéficié d’une bourse globale pour passer six semaines à St. Andrews, où Aubrey Zerkle, Mark Claire et leurs collègues ont analysé les échantillons grâce à un financement de l’Union européenne. De nouvelles techniques géochimiques ont permis aux chercheurs de retracer les transformations uniques subies par les aérosols de soufre lorsqu’ils s’élèvent au-dessus de la couche d’ozone de la Terre et sont exposés aux rayons UV, créant ainsi des signatures diagnostiques dans les isotopes stables des gaz sulfureux.
“Les empreintes digitales uniques que nous avons mesurées dans ces sédiments d’impact fournissent les premières preuves directes de l’importance des aérosols sulfureux dans les changements climatiques catastrophiques et dans les catastrophes naturelles.Zerkle, spécialiste des isotopes du soufre et du cycle du soufre.
Junium explique que la présence de ces signatures nécessite des quantités extraordinaires d’aérosols de soufre dans la stratosphère, qui sont lentement revenus sur Terre sous forme de pluies acides et se sont déversés dans les mers peu profondes à la suite de l’impact. Ces aérosols de soufre auraient prolongé la durée du changement climatique post-impact, amenant une biosphère déjà assiégée au bord de l’effondrement, dit-il.
Référence : “Perturbations massives du soufre atmosphérique après l’impact de Chicxulub&rdquo ; par Christopher K. Junium, Aubrey L. Zerkle, James D. Witts, Linda C. Ivany, Thomas E. Yancey, Chengjie Liu et Mark W. Claire, 21 mars 2022, Proceedings of the National Academy of Sciences .
DOI : 10.1073/pnas.2119194119
