Sciences

Cinq nouvelles forêts fossilisées découvertes en Antarctique

Il y a des centaines de millions d'années, l'Antarctique était tapissé de verdure. Les scientifiques tentent désormais de comprendre quelles ont été les causes de la fin du Permien.

De ELAINA ZACHOS

L'Antarctique est sans doute l'une des terres les plus hostiles de la planète. Continent le plus froid et le plus sec de la Terre, c'est un monde d'extrêmes. Les puissants vents catabatiques qui déferlent du plateau polaire sur les côtes abruptes de la côte continentale peuvent provoquer des tempêtes de neige pendant des jours voire des semaines. Ce terrain infiniment aride vaut à l'Antarctique le titre de plus grand désert du monde, à juste titre.

En ce moment, l'été polaire inonde le continent de lumière 24 heures sur 24. Pendant six mois le soleil brillera avant de disparaître pendant six mois et de plonger le continent dans un hiver polaire fait d'obscurité totale. Indépendamment de la saison, les températures sont constamment au-dessous du point de congélation, ce qui rend les excursions inimaginables pour quiconque n'a pas le coeur bien accroché.

Mais il n'en a pas toujours été ainsi en Antarctique. Il y a des centaines de millions d'années, le continent faisait partie du supercontinent Gondwana. Le Gondwana est un supercontinent formé à la toute fin du Néoprotérozoïque et qui a commencé à se fracturer au Jurassique. Il était humide et jonché de plantes rustiques très résistantes.

Mais c'est alors qu'un événement d'extinction massive a frappé la Terre. Plus de 90% des espèces du monde de l'époque ont été décimées. 

Ce qui a causé l'extinction Permien-Trias, ou extinction permienne, est toujours un mystère. Des indices sont connus sous la forme d'arbres fossilisés, mais la plupart des raisons de cette extinction restent encore à déterminer. Et c'est pourquoi quelques scientifiques intrépides ont mené une expédition en Antarctique cet hiver, curieux de collecter des indices sur ce qui a pu, entre autres, provoquer la fin des forêts du continent.

« Notre objectif cette année était d'étudier les écosystèmes fossiles datant de l'époque du Permien tardif », explique Erik Gulbranson, professeur à l'Université du Wisconsin-Milwaukee et l'un des trois chefs d'équipe d'une expédition conduite en Antarctique fin 2017. « Pouvoir voir et étudier ces écosystèmes fossiles est quelque chose d'inédit en Antarctique. »

L'équipe de chercheurs a découvert cinq nouvelles forêts fossilisées datant du Permien et qui aurait pu survivre à l'extinction Permien-Trias. C'est le plus grand nombre de forêts fossilisées mises au jour en une saison, et cette découverte double le nombre de forêts fossilisées connues en Antarctique.

« Ces récentes découvertes nous montrent que ces organismes réagissaient ou répondaient aux changements climatiques et environnementaux liés à ces extinctions de masse », explique Erik Gulbranson. « Avoir des traces fossiles datant de cet intervalle de temps est notre seul moyen de comprendre comment la vie sur notre planète survit ou périt à ce genre de changements brutaux. »

Ces travaux de recherche répondent à une urgence scientifique : pour beaucoup de scientifiques, la sixième extinction massive a déjà commencé.

DE NOUVELLES FORÊTS FOSSILISÉES

Des vents soufflant jusqu'à 48 kilomètres par heure ont freiné l'équipe pendant plusieurs jours, pendant parfois plus de douze heures consécutives. Alors qu'ils étudiaient les roches fossiles dans le premier camp, l'équipe a découvert cinq nouvelles forêts fossiles dont personne ne soupçonnaient l'existence sur le continent. Ils ont trouvé quelques restes fossiles sur le second site, mais rien de comparable.

Les arbres fossilisés ressemblent beaucoup aux forêts pétrifiées du parc national de Yellowstone. Avant cette expédition, les scientifiques ignoraient si l'intervalle permien avait été préservé dans les roches sédimentaires de l'Antarctique. Pour les membres de l'expédition, la succession sédimentaire qu'ils ont découverte s'est produite en même temps que l'intervalle d'extinction. Cela signifie que ces nouvelles forêts fossiles auraient connu et survécu à l'épisode d'extinction, représentant trois niches écologiques distinctes vieilles de 251 millions d'années.

Ce lien entre les plantes et les écosystèmes au cours de l'épisode d'extinction n'avait jamais été constaté jusqu'à présent. La vie microbienne ancienne a peut-être joué un rôle important dans la résistance au phénomène d'extinction massive.

 

DES PLANTES PERMIENNES PÉTRIFIÉES

Les plantes de l'époque permienne ne ressemblent à aucune espèce vivante connue. Patricia Ryberg, professeure de biologie à la Park University, étudie l'anatomie et la morphologie de la paléobotanique ou des plantes fossilisées et notamment un groupe de feuillage du genre Glossopteris, caractérisé par des plantes ligneuses datées d'environ 300 à 200 millions d'années. Les archives fossiles nous apprennent que les plantes Glossopteris ont souvent des feuilles trouvées dans des tapis épais, ce qui pousse les scientifiques à penser qu'ils étaient caduques.

« Ces plantes sont si étranges », ajoute Brian Atkinson, doctorant à l'Université du Kansas. « Il y a de nombreuses morphologies différentes, que vous ne constatez pas dans les plantes modernes. Plus nous en apprenons sur ces plantes, plus elles nous paraissent étranges.» 

En étudiant ces changements passés, les scientifiques espèrent avoir une meilleur vision de notre avenir. Pour les écologistes, il y a urgence : d'ici 300 ans, 75 % de toutes les espèces de mammifères auront disparu de la planète. En 2060, certains disent que 30 % de toutes les espèces auront déjà disparu. Alors que d'autres phénomènes d'extinction ont été provoqués par des causes naturelles, celui dans lequel nous nous trouvons est probablement dû à la destruction de l'habitat, aux changements climatiques et à la pollution, créés ou aggravés par l'activité humaine, entre autres facteurs.

L'extinction Permien-Trias pourrait nous en apprendre davantage sur la manière dont les espèce réagissent - et parfois s'adaptent - à ces épisodes d'extinction. Tant que le mystère autour de cet épisode d'extinction massive ne sera pas résolu, des scientifiques curieux continueront de mener des expéditions au bout du monde pour interroger le passé de notre planète. 

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