En étudiant des fossiles de poissons morts lors de l’impact de l’astéroïde, les paléontologues ont réussi à dater la saison à laquelle l’extinction des dinosaures est survenue. C’était au printemps.

Un beau jour de printemps, un astéroïde massif s’est écrasé sur Terre, dans l’actuel Mexique. C’était il y a quelque 66 millions d’années. L’impact a provoqué un bouleversement tel que c’en fut fini du règne des dinosaures, et le début du développement des mammifères (nous !). Si l’on sait maintenant que l’impact a eu lieu au printemps, c’est grâce à une toute nouvelle étude parue le 23 février 2022 dans Nature.

Comment peut-on dater la saison d’un impact survenu il y a des millions ? Qu’est-ce que cette découverte nous apprend sur l’extinction Crétacé-Paléocène — nom de cette transition déterminante dans le règne animal sur Terre ?

Comment peut-on savoir que l’impact était au printemps ?

Les auteurs de cette importante étude sont parvenus à cette conclusion en analysant des ossements de poissons morts moins d’une heure avant l’impact de Chicxulub — l’astéroïde vers lequel toutes les preuves concordent pour dire qu’il est à l’origine de ce grand bouleversement. Les isotopes de carbone des ossements ont été examinés et passées sous des scanners à rayons X à l’aide d’un synchrotron (une source extrêmement puissante de rayons X et offrant donc une très haute résolution). Se pencher sur ces poissons, premières victimes directes de l’astéroïde, a permis aux auteurs de « remonter le temps » pour caractériser la période d’impact.

Ces fossiles poissons présentent en effet un avantage : leur état de conservation quasi parfait. L’impact de Chicxulub a fait basculer la plaque continentale, soulevant d’énormes volumes de sédiments, qui sont ensuite retombés en pleuvant sous forme de petites sphérules — comme des grêlons de sédiments. Les poissons de la région ont littéralement été enterrés vivants pendant que ces sphérules pleuvaient. Résultat : les os des poissons ne présentent pas de signes d’altération géochimique, certains tissus mous ont été conservés et, en plus, les fameuses sphérules issues directement de l’impact sont encore coincées dans leurs branchies.

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L’un des fossiles de poisson étudiés pour identifier la saison d’impact qui a provoqué l’extinction des dinosaures. L’état de conservation est excellent. // Source : During et al.

On comprend donc que ces fossiles sont des capsules temporelles, mais comment en arrive-t-on à la saison ? Il se trouve que les os ont une « croissance saisonnière » : en examinant leur stade de développement, on peut savoir à quelle saison leur croissance s’est arrêtée. Analyser en détail ces os a donc permis « de retracer l’histoire de la vie des poissons », et, ce faisant, « d’enregistrer la dernière saison du Crétacé et donc la saison au cours de laquelle l’extinction s’est produite », détaille l’un des auteurs, Dennis Voeten, en complément de l’étude.

Ce n’est pas le seul indice découvert. En étudiant les isotopes de certains poissons, il est possible d’identifier son mode d’alimentation, en l’occurrence basée sur le zooplancton. On peut donc savoir à quel point ils ingéraient du zooplancton au moment de leur mort. Or, les traces géologiques déjà bien connues nous permettent de savoir que le zooplancton du Crétacé n’avait pas le même niveau de disponibilité selon la saison — un pic de disponibilité démarrait au printemps pour atteindre son apogée en été. Il suffit alors de mettre ces deux éléments en relation : « Cette augmentation temporaire du zooplancton ingéré a enrichi le squelette de son prédateur en isotope de carbone 13C, plus lourd, par rapport à l’isotope de carbone 12C, plus léger », explique Suzan Verdegaal-Warmerdam.

« La mort est survenue au printemps »

mélanie during, paléontologue

En clair, plus l’on trouve de carbone 13C, plus le poisson se nourrissait de zooplancton, plus celui-ci était donc disponible. L’analyse a révélé que les poissons étudiés étaient riches en carbone 13C, mais clairement pas au plus haut. « […] La saison d’alimentation n’avait pas encore atteint son apogée — la mort est survenue au printemps », résume Melanie During, autrice principale de l’étude.

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Melanie During, paléontologue, durant l’excavation de fossiles (à Tanis) ayant conduit à cette découverte. // Source : Jackson Leibach

Tous ces éléments concordent, qui plus est, après une étude publiée en 2021 et qui avait trouvé de premiers indices que l’extinction des dinosaures avait démarré au printemps.

Pourquoi les dinosaures ont disparu ? Le printemps est peut-être la clé

Connaître la saison exacte de l’impact de Chicxulub ne relève pas de l’anecdote. Il s’agit d’une pièce du puzzle pour mieux comprendre comment s’est déroulée l’extinction de masse, comment les événements se sont emboîtés jusqu’à provoquer la fin des dinosaures et d’une bonne partie des autres espèces vivantes.

L’impact de Chicxulub ayant eu lieu au printemps, cela signifie que l’on était alors dans une saison « sensible » : il s’agissait, pour les organismes du Crétacé, du début des cycles de reproduction. Ce timing n’est pas sans importance sur la capacité de récupération des espèces. Il se trouve que l’impact a eu lieu dans l’Hémisphère nord. Les saisons sont différentes d’un hémisphère à l’autre : pendant ce temps-là, dans l’Hémisphère sud, c’était l’automne. Or, les paléontologues ont observé une meilleure récupération des espèces présentes dans l’Hémisphère sud.

Et s’il y avait là une clé sur la nouvelle configuration de la vie ayant émergé après cette extinction ? « Cette découverte cruciale permettra de comprendre pourquoi la plupart des dinosaures ont disparu alors que les oiseaux et les premiers mammifères ont échappé à l’extinction », conclut Melanie During.