Séminaire « Les sciences de la vie et de la Terre au XXIème siècle »

Le point de vue du paléontologue : les extinctions dans le passé

Philippe Taquet, membre de l'académie des sciences, professeur de paléontologie au Muséum

Rappels historiques

Les thèses catastrophistes

Sur le plan épistémologique, le monde a changé son regard sur la Terre et son histoire en 1800, lorsque Georges Cuvier a montré que le mammouth était une espèce éteinte. L'introduction de la notion d'"espèce éteinte" a bouleversé l'humanité de l'époque et a eu un énorme retentissement. Lorsque Cuvier a reçu des ossements fossiles du gypse de Montmartre, il s'est aperçu qu'avant l'époque du mammouth, des animaux très différents peuplaient ce territoire. En poursuivant ses recherches, il découvre l'existence des grands reptiles marins : les ichtyosaures et les plésiosaures. Les premiers dinosaures sont également découverts à cette époque même si le concept de "dinosaure" n'apparaît qu'en 1842 c'est-à-dire après la mort de Cuvier en 1832. Cuvier en conclut que l'époque des grands reptiles a précédé l'époque des grands mammifères et que ces espèces se sont éteintes. Dans un discours magistral, il constate que la vie a subi des catastrophes énormes. Il devient immensément célèbre comme en témoigne l'hommage de Balzac dans la Peau de chagrin.

Les thèses gradualistes

Ces découvertes - l'inscription dans un temps sagittal de l'histoire des espèces - marquent un bouleversement profond dans l'histoire des idées. Cuvier publie ses travaux après la Révolution dans un contexte sociologique particulier. Charles Lyell, géologue anglais dont on dirait aujourd'hui qu'il est gradualiste, lui succède. Lors d'un voyage dans la région de Naples, il observe des colonnes romaines incrustées de coquillages marins. Il en conclut que la mer s'est retirée et que les phénomènes doivent être appréhendés de façon graduelle en fonction des évolutions naturelles de la Terre et non en fonction d'événements extraordinaires. Charles Darwin, son contemporain, le conforte dans cette idée que l'histoire de la vie est progressive et graduelle même si des crises ont pu intervenir dans cette histoire.

Les géologues travaillent alors à l'inventaire de la biodiversité du passé. Ils identifient cinq très grandes extinctions à la fin de chacune des périodes suivantes : Ordovicien, Dévonien, Permien, Trias et Crétacé. Ces changements très importants des faunes et des flores permettent aux géologues de construire l'échelle du temps géologique. Alcide d'Orbigny, disciple de Cuvier, sera le premier géologue à mettre en évidence la notion d'étage géologique, chaque passage d'un état à un autre étant associé dans son esprit à des catastrophes successives, jusqu'à vingt-sept ! Cette théorie sera battue en brèche par Darwin et Lyell, même si tous les géologues et paléontologues reconnaissent l'existence de crises très sérieuses.

À la fin du Crétacé, toutes sortes de faunes vont disparaître et être remplacées par un monde dominé par les mammifères. Les recherches récentes montrent que l'idée selon laquelle les dinosaures ont disparu faute d'avoir pu s'adapter est fausse. En effet, les dinosaures n'ont pas disparu, ils ont donné naissance aux oiseaux. Dans le Crétacé inférieur en Chine, de nombreux fossiles de dinosaures à plumes ont été trouvés.

Fluctuation de la biodiversité : les différents scénarios

La météorite "tueuse"

Les différents scénarios autour des fluctuations de la biodiversité ont généré des disputes historiques. En 1980, la théorie de la chute d'une météorite a été proposée aux scientifiques par Walter et Luis Alvarez pour expliquer la grande crise de la fin du Crétacé. Cette météorite de plus de 10 kilomètres de diamètre aurait creusé un cratère gigantesque et répandu dans l'atmosphère une grande quantité de poussière créant une sorte d'hiver nucléaire. Cette hypothèse, grâce à une publicité efficace, a fait de nombreux adeptes, aux États-Unis notamment. Dans l'ouvrage d'Alvarez intitulé T.rex and the crater of the Doom, c'est-à-dire "Tyrannosaurus rex et le cratère de la fin des temps", un chapitre porte le titre : "Armageddon, le cavalier de l'Apocalypse" !

Les éruptions volcaniques

Les médias et le public se sont emparés de cette idée simple, voire simpliste, battue en brèche aujourd'hui par un autre scénario catastrophe, celui des éruptions volcaniques. Ce scénario est fondé sur l'observation de couches de basalte de milliers de mètres d'épaisseur en Inde. Il postule un hiver de plus de 500 000 ans, qui aurait abouti à des stress écologiques sur la planète engendrant des grandes éruptions volcaniques.

Le refroidissement des océans

Un troisième scénario, moins catastrophique, part du constat que la température des océans varie. Grâce au dosage des isotopes d'oxygène 16 et 18, il est possible de connaître la température de l'eau de mer dans laquelle se formaient les squelettes des coquillages. Ce "paléothermomètre" permet de constater que les eaux des océans se sont refroidies à la fin du crétacé et d'expliquer la disparition graduelle des différentes familles de rudistes, de grands bivalves qui s'ancrent sur le fonds des océans au Crétacé supérieur. Cette hypothèse n'est pas celle d'un changement catastrophique et brutal mais postule une évolution progressive des espèces, qu'il s'agisse de celles qui disparaissent ou de celles qui ne disparaissent pas comme les tortues, les crocodiles ou les serpents qui franchissent la frontière entre Crétacé et Tertiaire. Les plantes et les insectes franchissent également cette étape sans trop de dommages.

La compétition entre espèces

Le dernier scénario est celui de la compétition entre espèces. L'exemple nous en est donné aujourd'hui avec le développement d'une espèce très prolifique qui est en train de faire disparaître de façon massive un grand nombre d'espèces. Les grands mammifères en particulier ont une espérance de survie très faible. Lorsque des chercheurs étudieront l'évolution de la terre dans 600 millions d'années, ils observeront une extinction majeure qui n'est imputable ni aux éruptions volcaniques, ni au refroidissement, mais à Homo sapiens.

Un ensemble de causes

Récemment, un géologue de Neuchâtel et une micropaléontologiste américaine ont étudié le cratère de la météorite d'Alvarez qu'on a retrouvé sur la péninsule du Yucatán. La succession des sédiments de ce cratère, baptisé "queue du diable", montre que l'impact s'est produit 350 000 ans avant la limite entre Crétacé et Tertiaire. Par conséquent, il n'existe pas de coïncidence entre la disparition des dinosaures et l'impact de cette fameuse météorite. Bien que ces arguments soient remis en question par les partisans de la théorie de la comète, ils sont particulièrement solides et il est très probable que ces deux chercheurs aient raison.

La crise n'est vraisemblablement pas le fruit de changements brutaux mais de l'addition d'événements successifs. Le scénario envisageable est celui d'un refroidissement général, d'une régression des mers, d'une diminution de la biodiversité et d'éruptions volcaniques modifiant les températures. L'impact de la comète "tueuse" participe à ce scénario mais cet événement est probablement intervenu à une autre date que celle avancée par Alvarez et fait partie d'un ensemble de causes.

Le futur de l'histoire de la Terre

Il n'y a pas de raison que ces crises disparaissent dans le futur de l'histoire de la Terre. Des crises se préparent en liaison avec le réchauffement climatique et l'effet de serre. Au Crétacé inférieur, deux crises liées à l'effet de serre ont pu être identifiées grâce à la découverte de schistes cartons témoignant de l'intensité du carbone présent dans l'atmosphère. Aujourd'hui, la croissance du carbone dans l'atmosphère est très importante et nous savons que les énergies fossiles non renouvelables seront épuisées aux alentours de 2050. Par ailleurs, la phase de réchauffement que nous connaissons va engendrer une élévation du niveau des océans. Enfin, nous observons une diminution des ressources alimentaires, en particulier halieutiques.

Le paléontologue constate que l'histoire de la Terre est faite d'aléas et que l'homme, en changeant les règles du jeu, va être soumis à des modifications climatiques très importantes. En outre, l'histoire de l'homme, environ 7 millions d'années, est très brève au regard des 155 millions d'années pendant lesquelles les dinosaures ont peuplé la Terre. Cela montre que ces derniers ont été un grand succès évolutif, contrairement à ce que nous imaginions il y a quelques années...

Actes du séminaire national - Les sciences de la vie et de la Terre au XXIème siècle : enjeux et implications 15 et 16 décembre 2004

Mis à jour le 15 avril 2011
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