La plus grande extinction de masse de l'histoire de la Terre il y a environ 251 millions d'années a été précédée par des taux d'extinction élevés avant l'événement principal et a été suivie d'une récupération retardée qui a duré des millions d'années. De nouvelles recherches menées par deux scientifiques de l'Université de Washington suggèrent qu'une forte baisse des niveaux d'oxygène atmosphérique était probablement une des principales raisons à la fois des taux d'extinction élevés et de la récupération très lente.
À l'époque, la terre de la Terre était encore massée dans un supercontinent appelé Pangée, et la plupart des terres au-dessus du niveau de la mer sont devenues inhabitables car la faible teneur en oxygène rendait la respiration trop difficile pour la plupart des organismes, a déclaré Raymond Huey, professeur de biologie à l'UW.
De plus, dans de nombreux cas, les populations voisines de la même espèce ont été coupées les unes des autres parce que même les cols à basse altitude n'avaient pas suffisamment d'oxygène pour permettre aux animaux de traverser d'une vallée à l'autre. Cette fragmentation de la population a probablement augmenté le taux d'extinction et ralenti la reprise après l'extinction massive, a déclaré Huey.
"Les biologistes ont déjà réfléchi aux conséquences physiologiques des faibles niveaux d'oxygène pendant la dernière période permienne, mais pas à celles biogéographiques", a-t-il déclaré.
La teneur en oxygène atmosphérique, d'environ 21% aujourd'hui, était très riche de 30% au début du Permien. Cependant, la modélisation précédente du cycle du carbone par Robert Berner à l'Université de Yale a calculé que l'oxygène atmosphérique a commencé à chuter peu de temps après, atteignant environ 16% à la fin du Permien et atteignant un niveau inférieur à 12% environ 10 millions d'années dans la période du Trias.
"L'oxygène est passé de son niveau le plus élevé à son niveau le plus bas jamais atteint en seulement 20 millions d'années, ce qui est assez rapide, et les animaux qui ont pu traverser des cols de montagne assez facilement ont soudainement vu leurs mouvements sévèrement restreints", a déclaré Huey.
Il a calculé que lorsque le niveau d'oxygène atteignait 16%, respirer au niveau de la mer aurait été comme essayer de respirer au sommet d'une montagne de 9200 pieds aujourd'hui. Au début du Trias, une teneur en oxygène au niveau de la mer inférieure à 12 pour cent aurait été la même qu'aujourd'hui dans l'air mince à 17 400 pieds, plus élevée que toute habitation humaine permanente. Cela signifie que même les animaux au niveau de la mer auraient été exposés à l'oxygène.
Huey et le paléontologue UW Peter Ward sont les auteurs d'un article détaillant le travail, publié dans l'édition du 15 avril de la revue Science. Le travail a été financé par des subventions de la National Science Foundation et de l'Institut d'astrobiologie de la National Aeronautics and Space Administration.
Non seulement la teneur en oxygène atmosphérique chutait à la fin du Permien, ont déclaré les scientifiques, mais les niveaux de dioxyde de carbone augmentaient, entraînant un réchauffement climatique mondial.
"La baisse de l'oxygène et le réchauffement des températures auraient été doublement stressants pour les animaux du Permien tardif", a déclaré Huey. «À mesure que le climat se réchauffe, les températures corporelles et les taux métaboliques augmentent. Cela signifie que la demande en oxygène augmente, de sorte que les animaux seraient confrontés à une demande accrue en oxygène et à une offre réduite. Ce serait comme forcer les athlètes à faire plus d'exercice mais leur donner moins de nourriture. Ils auraient des ennuis. "
Ward a été l'auteur principal d'un article publié dans Science plus tôt cette année présentant des preuves que les taux d'extinction des vertébrés terrestres ont été élevés tout au long du Permien tardif, probablement en raison du changement climatique, et ont abouti à une extinction de masse à la fin du Permien. L'événement, souvent appelé «le grand mourant», a été la plus grande extinction de masse de l'histoire de la Terre, tuant 90% de toute la vie marine et près des trois quarts des plantes et des animaux terrestres.
Ward a déclaré que les paléontologues avaient précédemment supposé que la Pangée n'était pas seulement un supercontinent mais aussi une "autoroute" sur laquelle les espèces auraient rencontré peu de barrages routiers en se déplaçant d'un endroit à un autre.
Cependant, il semble que l'oxygène considérablement réduit ait créé des barrières infranchissables qui ont affecté la capacité des animaux à se déplacer et à survivre, a-t-il déclaré.
"Si cela est vrai, je pense que nous devons revenir en arrière et regarder l'oxygène et son rôle dans l'évolution et comment les différentes espèces se sont développées", a déclaré Ward. «Vous pouvez vous passer de nourriture pendant quelques semaines. Vous pouvez vous passer d'eau pendant quelques jours. Combien de temps pouvez-vous passer sans oxygène, quelques minutes? Il n'y a rien avec un plus grand effet évolutif que l'oxygène. "
Source d'origine: communiqué de presse UW
