Extinction Crétacé-Tertiaire

Badlands près de Drumheller, Alberta, où l'érosion a mis à l'air libre la limite K-T.
Une roche du Wyoming (États-Unis), avec une couche intermédiaire d'argile qui contient 1 000 fois plus d'iridium que les couches supérieures et inférieures ; photo prise au musée d'histoire naturelle de San Diego.

L'extinction Crétacé-Tertiaire ou extinction K-T (de l'allemand Kreide-Tertiär), qui marque la fin du Crétacé, est une extinction massive et à grande échelle d'espèces animales et végétales qui s'est produite sur une courte période de temps (à l'échelle géologique) il y a 66 millions d'années[1].

Cet évènement marque la fin de l'ère mésozoïque et le début de l'ère cénozoïque. Cette extinction est associée à une signature géologique (connue sous le nom de limite K-T), habituellement sous la forme d'une mince couche d'argile présentant un taux anormalement élevé d'iridium, que l'on retrouve dans diverses régions du monde. K est l'abréviation traditionnelle pour la période du Crétacé (dérivé du nom allemand Kreidezeit), et T est l'abréviation du Tertiaire, terme historique qui désignait la période maintenant couverte par les périodes Paléogène et Néogène. L'emploi du terme « Tertiaire » étant maintenant déconseillé comme unité formelle de temps ou de roche par la Commission internationale sur la stratigraphie, l’évènement K-T est maintenant désigné comme l'extinction Crétacé-Paléogène (ou K-Pg) par de nombreux chercheurs[Qui ?],[réf. nécessaire].

La majorité des paléontologues admettent que les oiseaux appartiennent au groupe des dinosaures. Les dinosaures en dehors des oiseaux sont dits non aviens[2]. Les fossiles de dinosaures non aviens se trouvant presque uniquement au-dessous de la limite K-T, les paléontologues estiment majoritairement que les dinosaures se sont éteints juste avant, ou pendant l'évènement. Dans cette interprétation, le fait que quelques fossiles de dinosaures aient été découverts au-dessus de la limite K-T est entièrement dû à des remaniements des sédiments, c'est-à-dire que l'érosion les a ramenés à la surface avant qu'ils ne soient recouverts par un dépôt de sédiments plus récents[3],[4],[5]. Cette théorie pourra être vérifiée, puisque des systèmes de datation, utilisés depuis le début des années 2010, permettent de dater directement les ossements, contrairement aux méthodes antérieures qui ne dataient que les sédiments qui les entourent[6]. Les mosasaures, les plésiosaures, les ptérosaures et de nombreuses espèces de plantes et d'invertébrés se sont également éteints. Les clades de mammifères et d'oiseaux ont survécu avec peu d'extinctions, et une radiation évolutive des taxons du Maastrichtien s'est produite bien après la limite. Le taux d'extinction et de radiation varie d'un clade à l'autre[7].

L'île de Madagascar, déjà séparée du continent africain à l'époque de l'événement, a développé de ce fait une faune distincte.

Les théories scientifiques expliquent les extinctions de K-T par un ou plusieurs évènements catastrophiques, tels que des impacts massifs d'astéroïdes, et/ou une activité volcanique accrue, l'activité volcanique semblant cependant être antérieure. La datation de plusieurs cratères d'impact (comme l'impact de Chicxulub) et celle des roches issues d'une activité volcanique massive dans les trapps du Deccan, coïncident avec la période approximative de l'évènement d'extinction. Ces évènements géologiques auraient réduit la quantité de lumière solaire arrivant au sol, limitant ainsi la photosynthèse et menant à un changement massif de l'écologie terrestre. D'autres chercheurs avancent que l'extinction a été plus progressive, résultant de changements plus lents du niveau de la mer ou du climat[7].

Toutefois, les paléobotanistes, notamment les palynologues étudiant le pollen, semblent avoir montré au niveau de la limite K-T, et plus particulièrement sur les sites nord-américains, que l'extinction a été rapide et cohérente avec l'hypothèse d'un impact : disparition quasi instantanée du pollen d'angiospermes dominant au Maastrichien, fern spike (« pic des fougères »)[8] coïncidant avec le pic d'iridium, végétation opportuniste (fougères le plus souvent) puis réapparition progressive de gymnospermes puis d'angiospermes, et reconstitution progressive de la biodiversité[9],[10],[11].

En mars 2010, un groupe de 41 scientifiques s'est accordé, dans la revue Science, sur le fait que la chute de l'astéroïde à l'origine du cratère de Chicxulub a été l'événement déclencheur de l'extinction K-Pg[12]. Mais, quatre ans plus tard, la même revue relance le débat en publiant une nouvelle étude géochronologique, laquelle a permis une datation plus précise de l'évènement du plateau du Deccan, remettant en question l'idée que les gigantesques effusions de lave du Deccan auraient eu lieu trop tôt pour avoir joué un rôle dans les extinctions. L'étude montre que ce phénomène chevauche bien la période géologique d'extinctions majeures, et redonne de la crédibilité à l'hypothèse soutenue par Gerta Keller (paléontologue de l'Université de Princeton)[a],[13],[14]. Lors de cet épisode volcanique parmi les plus destructeurs de toute l'histoire de la Terre, les volcans auraient pu cracher assez de dioxyde de carbone et de soufre pour brutalement réchauffer la Terre et acidifier ses océans, en tuant les trois-quarts des formes terrestres de vie dont tous les dinosaures non aviens.

En octobre 2015, une datation encore plus précise des coulées de lave des trapps du Deccan, basée sur le rapport isotopique 40Ar/39Ar de l'argon, est obtenue par l'équipe de Paul R. Renne[15] de l'université de Californie à Berkeley. Les épisodes les plus importants et les plus continus d'émissions de laves du Deccan, représentant 70 % du total, sont datés de moins de 50 000 ans après la chute de la météorite de Chicxulub. Cette coïncidence convainc les auteurs que l'épisode paroxysmal des trapps serait une conséquence de l'impact de la météorite de Chicxulub[15]. Le choc de la météorite aurait induit une onde sismique énorme, équivalent d'un tremblement de terre de magnitude 11, qui aurait fragilisé la croûte terrestre de l'autre côté du globe, aux « antipodes » en longitude mais pas en latitude. Ainsi, après l'extinction massive due à l'impact de la météorite de Chicxulub, les éruptions volcaniques du Deccan, avec leurs quantités énormes de gaz létaux expulsées — dont le sulfure d'hydrogène (H2S) —, auraient prolongé les effets du nuage soulevé par l'impact météoritique[15],[16].

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