Environ 20 millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures, et plus de 250 millions d’années avant celle d’Homo sapiens, la Terre a été frappée par une terrible catastrophe biologique : l’extinction Permien-Trias. Elle est survenue il y a 252 millions d’années et les anglophones la surnomment « The Great Dying » (« la grande mort »). C’est la 3e extinction de masse, celle qui a emporté près de 96 % des espèces marines et 70 % des animaux terrestres.
De gigantesques éruptions volcaniques (à l’origine des Trapps de Sibérie, une province magmatique) ont vomi dans l’atmosphère des quantités considérables de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4), deux gaz à effet de serre qui ont violemment surchauffé l’atmosphère et tous les écosystèmes. Si le consensus était clair sur l’origine de l’extinction, la communauté scientifique ne s’accordait pas pleinement sur les facteurs qui ont permis à certaines lignées d’espèces de survivre. Une nouvelle étude de l’Université de Stanford, publiée dans la revue PNAS, apporte ce que les chercheurs décrivent comme le « dernier clou dans le cercueil » sur la raison de cette sélection forcée. Selon les chercheurs, c’est la capacité métabolique des organismes qui a fait la différence et sauvé les rares 4 % de survivants.
Fin du Permien : quand l’océan s’est retourné contre ses habitants
Avant le cataclysme, le fond des océans appartenait à des animaux à faible mobilité et à des filtreurs, dominés par les brachiopodes et les lis de mer (crinoïdes). Après l’extinction, les populations océaniques ont radicalement changé au profit d’animaux plus actifs : poissons, palourdes, escargots, moules ou oursins. Aujourd’hui, il ne reste qu’environ 400 espèces de brachiopodes, tandis que les bivalves (palourdes, huîtres, moules) comptent entre 10 000 et 15 000 espèces.
Pourquoi ces lignées-là, et pas d’autres ? Les éruptions sibériennes ont libéré tellement de carbone dans l’atmosphère que les océans se sont réchauffés de 8 à 12 °C en quelques millénaires. En montant en température, leurs eaux ont perdu leur capacité à retenir l’oxygène dissous ; parallèlement, les organismes ectothermes (dont la température corporelle dépend de leur environnement) ont vu leur métabolisme s’accélérer sous l’effet de la chaleur, ce qui a fait exploser leur demande en oxygène.
Les océans offraient moins de ressources vitales, alors que les populations animales qui y vivaient en demandaient plus : une double peine dont seuls les plus endurants se sont extraits. Les filtreurs sédentaires du Paléozoïque, brachiopodes et crinoïdes en tête, ne disposaient d’aucun moyen physiologique pour s’adapter et accélérer leurs échanges gazeux et ont été asphyxiés passivement.
Inversement, les lignées (poissons, bivalves, gastéropodes, oursins) qui ont survécu à l’extinction possédaient toutes des branchies capables de capter l’oxygène même dans une eau appauvrie, et une circulation sanguine assez réactive pour maintenir leurs organismes face au choc hypoxique et thermique.
La Terre connaîtra-t-elle sa seconde grande mort ?
« La plus grande extinction de masse de tous les temps a débuté dans un monde très similaire au nôtre aujourd’hui, avec un océan relativement frais et bien oxygéné, puis il y a eu une injection géante de dioxyde de carbone dans le système terrestre. Comprendre comment la Terre et sa biote ont réagi à l’époque peut nous éclairer sur ce qui nous attend », explique Erik Anders Sperling, co-auteur de l’étude. Se pourrait-il que, dans quelques millions d’années, la Terre subisse de nouveau un autre choc biologique de cette magnitude ?
À en croire les projections les plus pessimistes, la réponse à cette question n’offre qu’un bien maigre réconfort. Bien que beaucoup moins chauds qu’à la charnière du Permien-Trias, nos océans sont déjà en grave surchauffe et certaines prédictions tablent, pour 2100, sur une hausse des températures mondiales de 1,5 à 4 °C au-dessus des niveaux préindustriels. Bien qu’il soit impossible de mettre ces deux grandeurs sur le même plan la dynamique fondamentale reste identique dans les deux cas.
L’atmosphère est saturée de carbone (anthropique, cette fois) et d’autres gaz au pouvoir réchauffant, qui acidifient les océans et les appauvrissent également en oxygène. La faune marine contemporaine doit s’adapter à une vitesse folle, alors que les hausses du Permien se sont étalées sur plusieurs milliers d’années.
L’équipe de Stanford prévoit d’étendre ses recherches à d’autres espèces marines pour évaluer comment ces paramètres se combinent dans nos eaux actuelles. Sperling prévient : « Nous sommes sur la trajectoire du Permien-Trias dans les scénarios les plus défavorables », avant de tempérer : « Mais nous en sommes encore au stade où nous pouvons agir. ». On peut retourner cette phrase dans tous les sens, mais rien, dans le contexte actuel, ne nous donne à croire que l’espèce responsable de la sixième extinction sera aussi celle qui parviendra à l’enrayer. De nombreux points de non retour ont déjà été franchis ou vont l’être : mort des récifs coralliens d’eau chaude, fonte irréversible de la calotte glaciaire du Groenland, déstabilisation de la calotte de l’Antarctique de l’Ouest, dégel accéléré du pergélisol arctique, disparition des glaciers alpins ou perturbation de l’AMOC… Autant de cicatrices que la Terre portera pendant des millénaires, quelles que soient les décisions prises dans les prochaines décennies. Mais elle s’en sortira très bien, comme ce fut toujours le cas. Nous ne sommes pas en train de « détruire la planète », une expression aussi répandue qu’erronée ; nous sommes en train d’anéantir les seules conditions qui nous permettent d’y survivre, ce qui est infiniment plus grave à notre échelle, mais reste un non-événement absolu à celle de l’histoire terrestre.
- L’extinction Permien-Trias, survenue il y a 252 millions d’années, a éliminé près de 96 % des espèces marines, causée par des éruptions volcaniques libérant d’énormes quantités de CO2 et de CH4.
- Les espèces ayant survécu possédaient des adaptations métaboliques leur permettant de capter l’oxygène dans des eaux appauvries, contrairement aux organismes à faible mobilité comme les brachiopodes.
- Les océans actuels connaissent une surchauffe similaire à celle du Permien-Trias, soulevant des inquiétudes quant à la possibilité d’une nouvelle extinction de masse si des mesures ne sont pas prises rapidement.
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