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Histoire de la Terre et de la vie – Actualités géologiques

Paléontologie

L’Ordovicien

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L’Ordovicien est une période allant de 485 à 444 millions d’années, à la fin de laquelle la première des grandes extinctions d’espèces du Phanérozoïque s’est produite. Le Phanérozoïque est un éon allant du début du Cambrien, il y a 541 Ma, jusqu’à maintenant. S’il faut apporter cette précision, c’est parce que des extinctions de masse se sont certainement produites durant les éons précédents, mais il n’existait sans doute que des organismes unicellulaires et des algues. Durant l’Ordovicien, les plantes, toutes issues d’algues vertes, ont commencé à s’installer sur les terres. Les animaux restaient dans les mers. Il s’agissait surtout d’invertébrés : coraux, brachiopodes, échinodermes, bryozoaires, mollusques céphalopodes ou arthropodes, dont les ostracodes et les trilobites. Les brachiopodes sont des animaux à coquille qui peuvent être confondus avec les mollusques bivalves mais n’en sont pas. Des animaux ne nous sont pas familiers car ils n’ont plus aucun représentant actuel. C’est le cas des graptolites, dont les fossiles font penser à des plantes. Les stromatopores sont des éponges calcifiées. Les conodontes sont des animaux en forme de ver à petite nageoire. Ils ont laissé des fossile évoquant des dents.

Reconstitution de Graptolites

Il y a eu deux épisodes d’extinction au début et à la fin d’un étage appelé l’Hirnatien, allant de 445,2 à 443,4 Ma. C’est le dernier étage de l’Ordovicien. Cela correspond au début et à la fin d’une grande glaciation. Elle aurait duré environ un million d’années, mais la durée d’un tel événement est toujours difficile à estimer. Ces traces sont abondantes dans le Sahara, où l’on trouve d’anciennes moraines et des roches striées par l’écoulement de glaciers. Elles sont également présentes dans la péninsule arabique. Ces traces n’existent pas en Afrique centrale, simplement parce qu’elles n’ont pas été conservées, mais on les retrouve au Afrique du Sud. Elles sont beaucoup moins répandues en Amérique du Sud. Il y a des témoignages de glaciation ordovicienne en Argentine occidentale et en Bolivie, et peut-être au Brésil. Comme l’Afrique et l’Amérique étaient voisines au sein du supercontinent Gondwana, cela implique l’existence d’une grande calotte glaciaire. Durant l’Hirnantien, le pôle Sud se trouvait dans l’actuel Sahara occidental. L’aire de cette calotte a été évaluée à 30 000 000 km², moins que celle des calottes du Quaternaire. La baisse du niveau des mers, due à l’accumulation des glaces sur le Gondwana, aurait aussi été inférieure. Elle est évaluée à moins de 100 m, mais les plateaux continentaux étaient plus développés que durant le Quaternaire. C’étaient les parties immergés des continents, là où la vie abondait. Elle a donc été victime du rétrécissement et de la perte d’habitats mais peut-être aussi d’un excès d’oxygénation due au changement des courants océaniques. La faune subsistante est dite à Hirnantia. Elle est caractérisée par des brachiopodes (Hirnantia, Eotropheodonta et Plectothyrella) et des trilobites. Les photos montrent des fossiles de brachiopodes d’Afrique du Nord. Le deuxième épisode d’extinction aurait été causé par la fin de la glaciation. D’abondants dépôts de black shales (schistes noirs) prouvent que des conditions anoxiques se sont installées. Ce sont des argiles mêlés à de la matière organique non oxydée et de la pyrite, liée à la décomposition de celle-ci. De tels dépôts sont susceptibles d’engendrer des hydrocarbures. En fin de compte, environ 50 % des genres et 85 % des espèces ont disparu.

Owen E, Sutcliffe et al., The development of an atypical Hirnantia-brachiopod Fauna and the onset of glaciation in the late Ordovician of Gondwana, Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 92, 1-14, 2001.

Il n’est pas simple d’expliquer cette glaciation car l’Ordovicien était une période de « serre » pour notre planète, à cause d’un taux élevé de dioxyde de carbone. Il était peut-être 8 à 16 fois plus élevé que maintenant. La température de l’océan tropical a été évaluée à 32-37 °C. La glaciation aurait causé une baisse de 5 °C. Cette estimation a été déduite de la composition isotopique de l’oxygène des carbonates CO₃²⁻ et phosphates PO₄³⁻ sédimentés. Elle est liée à la température de l’eau mais aussi à sa composition isotopique. Selon une hypothèse émise en 2004 par cinq scientifiques américains, la glaciation aurait été provoquée par une explosion de rayons gamma, qui aurait détruit la couche d’ozone de la stratosphère et provoqué l’irradiation des mers par les rayons ultraviolets. D’après eux, un tel phénomène, probablement causé par l’explosion d’une supernova, doit se produire au moins deux fois par milliard d’années. Mais cette hypothèse mal étayée n’a pas été retenue par la communauté scientifique.

Reconstitution de la Terre il y a 450 millions d’années. Les trois continent isolés sont la Laurentia à l’ouest, la Siberia au nord-est et la Baltica au sud-est.

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