Limite Crétacé-Paléogène - Cretaceous–Paleogene boundary

Badlands près de Drumheller , Alberta, Canada, où l'érosion glaciaire et post-glaciaire a exposé la limite K-Pg
Couche d'argile complexe du Crétacé-Paléogène (en gris) dans les tunnels de Geulhemmergroeve près de Geulhem , aux Pays-Bas. Finger est sur la limite réelle K-Pg.

La limite Crétacé-Paléogène (K-Pg) , anciennement connue sous le nom de limite Crétacé-Tertiaire (KT) , est une signature géologique , généralement une mince bande de roche. La limite K-Pg marque la fin de la période crétacée, la dernière période de l' ère mésozoïque , et marque le début de la période paléogène , la première période de l' ère cénozoïque . Son âge est généralement estimé à environ 66 millions d'années, avec une datation radiométrique donnant un âge plus précis de 66,043 ± 0,011 Ma.

La limite K-Pg est associée à l' événement d'extinction Crétacé-Paléogène , une extinction de masse qui a détruit la majorité des espèces mésozoïques du monde, y compris tous les dinosaures à l' exception des oiseaux .

Il existe des preuves solides que l'extinction a coïncidé avec un grand impact de météorite dans le cratère de Chicxulub et la théorie scientifique généralement acceptée est que cet impact a déclenché l'événement d'extinction.

Le mot "Crétacé" est dérivé du latin "creta" (craie). Il est abrégé en K (comme dans "limite K-Pg") pour sa traduction allemande "Kreide" (craie).

Causes possibles

cratère de Chicxulub

cratère de Chicxulub
Structure d'impact Chicxulub
Yucatan chix cratère.jpg
L'imagerie de la mission de topographie radar de la navette STS-99 de la NASA révèle une partie de l'anneau de 180 km (110 mi) de diamètre du cratère. Les nombreux gouffres regroupés autour du creux du cratère suggèrent un bassin océanique préhistorique dans la dépression laissée par l'impact.
Cratère/structure d'impact
Confiance Confirmé
Diamètre 150 km (93 mi)
Profondeur 20 km (12 mi)
Diamètre de l'impacteur 10 à 15 kilomètres (6,2 à 9,3 mi)
Âge 66,043 ± 0,011 Ma
Limite Crétacé–Paléogène
Exposé Non
Percé Oui
Type de bolide Chondrite carbonée
Emplacement
Coordonnées 21°24′0″N 89°31′0″O / 21.40000°N 89.51667°W / 21.40000; -89.51667
Pays  Mexique
État Yucatán
Le cratère de Chicxulub est situé en Amérique du Nord
cratère de Chicxulub
cratère de Chicxulub
Localisation du cratère de Chicxulub

En 1980, une équipe de chercheurs dirigée par le physicien lauréat du prix Nobel Luis Alvarez , son fils, le géologue Walter Alvarez , et les chimistes Frank Asaro et Helen Vaughn Michel ont découvert que les couches sédimentaires trouvées partout dans le monde à la limite Crétacé-Paléogène contiennent une concentration d' iridium des centaines de fois supérieur à la normale. Ils ont suggéré que cette couche était la preuve d'un événement d'impact qui a déclenché un dérèglement climatique mondial et provoqué l' extinction du Crétacé-Paléogène , une extinction de masse au cours de laquelle 75% des espèces végétales et animales sur Terre se sont soudainement éteintes, y compris tous les dinosaures non aviaires .

Lorsqu'il a été proposé à l'origine, un problème avec « l' hypothèse d'Alvarez » (comme on l'a connu) était qu'aucun cratère documenté ne correspondait à l'événement. Ce n'était pas un coup fatal à la théorie ; alors que le cratère résultant de l'impact aurait été plus grand que 250 km (160 mi) de diamètre, les processus géologiques de la Terre cachent ou détruisent les cratères au fil du temps.

Le cratère Chicxulub ( / i k ʃ ʊ l u b / ; Maya:  [tʃ'ikʃuluɓ] ) est un cratère d'impact enterré sous la péninsule du Yucatan au Mexique . Son centre est situé près de la ville de Chicxulub , d'où le cratère tire son nom. Il a été formé par un gros astéroïde ou comète d' environ 10 à 15 kilomètres (6,2 à 9,3 miles) de diamètre, l' impacteur Chicxulub , frappant la Terre. La date de l'impact coïncide précisément avec la limite Crétacé-Paléogène (limite K-Pg), il y a un peu plus de 66 millions d'années.

Le cratère est estimé à plus de 150 kilomètres (93 miles) de diamètre et 20 km (12 mi) de profondeur, bien dans la croûte continentale de la région d'environ 10-30 km (6,2-18,6 mi) de profondeur. Cela fait de la caractéristique la deuxième des plus grandes structures d'impact confirmées sur Terre et la seule dont l'anneau de pointe est intact et directement accessible pour la recherche scientifique.

Le cratère a été découvert par Antonio Camargo et Glen Penfield, des géophysiciens qui cherchaient du pétrole dans le Yucatán à la fin des années 1970. Penfield a d'abord été incapable d'obtenir la preuve que la caractéristique géologique était un cratère et a abandonné ses recherches. Plus tard, grâce à un contact avec Alan Hildebrand en 1990, Penfield a obtenu des échantillons suggérant qu'il s'agissait d'une caractéristique d'impact. Les preuves de l'origine de l'impact du cratère comprennent du quartz choqué , une anomalie de gravité et des tectites dans les zones environnantes.

En 2016, un projet de forage scientifique a foré profondément dans l' anneau du pic du cratère d'impact, à des centaines de mètres sous le fond marin actuel, pour obtenir des échantillons de carottes rocheuses de l'impact lui-même. Les découvertes ont été largement considérées comme confirmant les théories actuelles liées à la fois à l'impact du cratère et à ses effets.

La forme et l'emplacement du cratère indiquent d'autres causes de dévastation en plus du nuage de poussière. L'astéroïde s'est posé directement sur la côte et aurait provoqué de gigantesques tsunamis , dont des preuves ont été trouvées tout autour de la côte des Caraïbes et de l'est des États-Unis - du sable marin dans des endroits qui étaient alors à l'intérieur des terres, et des débris de végétation et des roches terrestres dans les sédiments marins. daté du moment de l'impact.

L'astéroïde a atterri dans un lit d' anhydrite ( CaSO
4
) ou du gypse (CaSO 4 ·2(H 2 O)), qui aurait éjecté de grandes quantités de trioxyde de soufre SO
3
qui s'est combiné avec de l'eau pour produire un aérosol d' acide sulfurique . Cela aurait encore réduit la lumière du soleil atteignant la surface de la Terre puis, pendant plusieurs jours, précipité à l'échelle de la planète sous forme de pluie acide , tuant la végétation, le plancton et les organismes qui construisent des coquilles à partir de carbonate de calcium ( coccolithophoridés et mollusques ).

Pièges du Deccan

Avant 2000, les arguments selon lesquels les basaltes de crue du Deccan Traps ont causé l'extinction étaient généralement liés à l'idée que l'extinction était progressive, car les événements de crue de basalte auraient commencé vers 68 Ma et duraient plus de 2 millions d'années. Cependant, il existe des preuves que les deux tiers des pièges du Deccan ont été créés en 1 million d'années vers 65,5 Ma, donc ces éruptions auraient provoqué une extinction assez rapide, peut-être une période de milliers d'années, mais toujours une période plus longue que ce qui serait attendu d'un seul événement d'impact.

Les pièges du Deccan auraient pu provoquer l'extinction par plusieurs mécanismes, notamment la libération de poussières et d'aérosols sulfuriques dans l'air qui auraient pu bloquer la lumière du soleil et ainsi réduire la photosynthèse des plantes. De plus, le volcanisme du Deccan Trap pourrait avoir entraîné des émissions de dioxyde de carbone qui auraient augmenté l' effet de serre lorsque la poussière et les aérosols se sont dégagés de l'atmosphère.

Dans les années où la théorie des pièges du Deccan était liée à une extinction plus lente, Luis Alvarez (décédé en 1988) a répondu que les paléontologues étaient induits en erreur par des données éparses . Bien que son affirmation n'ait pas été bien reçue au départ, des études de terrain intensives ultérieures sur les lits de fossiles ont donné du poids à sa demande. Finalement, la plupart des paléontologues ont commencé à accepter l'idée que les extinctions massives à la fin du Crétacé étaient en grande partie ou au moins en partie dues à un impact massif sur la Terre. Cependant, même Walter Alvarez a reconnu qu'il y avait eu d'autres changements majeurs sur Terre avant même l'impact, comme une baisse du niveau de la mer et des éruptions volcaniques massives qui ont produit les pièges indiens du Deccan, et ceux-ci peuvent avoir contribué aux extinctions.

Événement à impact multiple

Plusieurs autres cratères semblent également avoir été formés à l'époque de la limite K-Pg. Cela suggère la possibilité d'impacts multiples presque simultanés, peut-être à partir d'un objet astéroïde fragmenté, similaire à l' impact cométaire Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter . Parmi ceux-ci se trouvent le cratère Boltysh , un cratère d'impact de 24 km (15 mi) de diamètre en Ukraine (65,17 ± 0,64 Ma); et le cratère Silverpit , un cratère d'impact de 20 km (12 mi) de diamètre dans la mer du Nord (60-65 Ma). Tout autre cratère qui aurait pu se former dans l' océan Téthys aurait été obscurci par l'érosion et des événements tectoniques tels que la dérive incessante vers le nord de l'Afrique et de l'Inde.

Une très grande structure dans le fond marin au large de la côte ouest de l'Inde a été interprétée en 2006 comme un cratère par trois chercheurs. Le cratère potentiel de Shiva , d'un diamètre de 450 à 600 km (280 à 370 mi), dépasserait considérablement la taille de Chicxulub et a été estimé à environ 66 millions d'années, un âge cohérent avec la limite K-Pg. Un impact sur ce site aurait pu être l'événement déclencheur des pièges Deccan à proximité. Cependant, cette caractéristique n'a pas encore été acceptée par la communauté géologique comme un cratère d'impact et peut simplement être une dépression de gouffre causée par le retrait de sel.

Régression marine maastrichtienne

Il existe des preuves évidentes que le niveau de la mer a baissé dans la phase finale du Crétacé plus qu'à tout autre moment de l' ère mésozoïque . Dans certaines couches rocheuses de l' étage maastrichtien de diverses parties du monde, les dernières sont terrestres ; les premiers représentent les rivages et les premiers représentent les fonds marins. Ces couches ne montrent pas l'inclinaison et la distorsion associées à la construction de la montagne ; par conséquent, l'explication la plus probable est une régression , c'est-à-dire une accumulation de sédiments, mais pas nécessairement une baisse du niveau de la mer. Aucune preuve directe n'existe pour la cause de la régression, mais l'explication qui est actuellement acceptée comme la plus probable est que les dorsales médio-océaniques sont devenues moins actives et ont donc coulé sous leur propre poids sous forme de sédiments provenant de ceintures orogéniques soulevées et remplies de bassins structuraux.

Une régression sévère aurait considérablement réduit la superficie du plateau continental , qui est la partie de la mer la plus riche en espèces, et aurait donc pu suffire à provoquer une extinction de masse marine . Cependant, la recherche conclut que ce changement aurait été insuffisant pour provoquer le niveau observé d' extinction des ammonites . La régression aurait également provoqué des changements climatiques, en partie en perturbant les vents et les courants océaniques et en partie en réduisant l' albédo de la Terre et donc en augmentant les températures mondiales.

La régression marine a également entraîné la réduction de la superficie des mers épiiriques , telles que la voie maritime intérieure de l' ouest de l'Amérique du Nord. La réduction de ces mers a considérablement modifié les habitats, supprimant les plaines côtières qui, dix millions d'années auparavant, avaient été l'hôte de diverses communautés telles que celles trouvées dans les roches de la Formation de Dinosaur Park . Une autre conséquence a été l'expansion des environnements d' eau douce , car les eaux de ruissellement continentales avaient désormais de plus longues distances à parcourir avant d'atteindre les océans. Alors que ce changement était favorable aux vertébrés d' eau douce , ceux qui préfèrent les milieux marins , comme les requins , en ont souffert.

Hypothèse de la supernova

Une autre cause discréditée de l'événement d'extinction K-Pg est le rayonnement cosmique d'une explosion de supernova à proximité . Une anomalie d'iridium à la frontière est cohérente avec cette hypothèse. Cependant, l'analyse des sédiments de la couche limite n'a pas permis de trouver244
Pu
, un sous-produit de la supernova qui est l' isotope du plutonium à la plus longue durée de vie, avec une demi-vie de 81 millions d'années.

Causes multiples

Il est possible que plus d'une de ces hypothèses soient une solution partielle au mystère, et que plus d'un de ces événements se soient produits. Les pièges du Deccan et l'impact de Chicxulub peuvent avoir été des contributeurs importants. Par exemple, la datation la plus récente des pièges du Deccan soutient l'idée que les taux d'éruption rapides dans les pièges du Deccan peuvent avoir été déclenchés par de grandes ondes sismiques rayonnées par l'impact.

Voir également

Références et notes

Liens externes

Lectures complémentaires