Il y a encore débat sur les causes de toutes les extinctions massives. En général, de grandes extinctions peuvent survenir lorsqu’une biosphère soumise à un stress à long terme subit un choc à court terme. Un mécanisme sous-jacent semble être présent dans la corrélation des taux d’extinction et d’origine avec la diversité. Une grande diversité conduit à une augmentation persistante du taux d’extinction; une faible diversité à une augmentation persistante du taux d’origine. Ces relations vraisemblablement contrôlées écologiquement amplifient probablement des perturbations plus petites (impacts d’astéroïdes,etc.,) pour produire les effets globaux observés.
identifier les causes d’extinctions de masse spécifiquesmodifier
Une bonne théorie pour une extinction de masse particulière devrait: (i) expliquer toutes les pertes, pas seulement se concentrer sur quelques groupes (tels que les dinosaures); (ii) expliquer pourquoi certains groupes d’organismes se sont éteints et pourquoi d’autres ont survécu; (iii) fournir des mécanismes suffisamment puissants pour provoquer une extinction de masse mais pas une extinction totale; (iv) se baser sur des événements ou des processus qui peuvent être démontrés s’être produits, pas seulement déduits de l’extinction.,
Il peut être nécessaire d’envisager des combinaisons de causes. Par exemple, l’aspect marin de l’extinction de la fin du Crétacé semble avoir été causé par plusieurs processus qui se sont partiellement chevauchés dans le temps et peuvent avoir eu différents niveaux d’importance dans différentes parties du monde.
Arens et West (2006) ont proposé un modèle « press / pulse » dans lequel les extinctions massives nécessitent généralement deux types de causes: une pression à long terme sur l’écosystème (« press ») et une catastrophe soudaine (« pulse ») vers la fin de la période de pression.,Leur analyse statistique des taux d’extinction marine tout au long du Phanérozoïque a suggéré que ni la pression à long terme seule ni une catastrophe seule ne suffisait à provoquer une augmentation significative du taux d’extinction.
explications les plus largement étayéesmodifier
- événements basaltiques D’inondation: 11 occurrences, toutes associées à des extinctions importantes, mais Wignall (2001) a conclu que seulement cinq des extinctions majeures coïncidaient avec des éruptions basaltiques d’inondation et que la phase principale des extinctions a commencé avant les éruptions.,
- Chutes du niveau de la mer: 12, dont sept ont été associées à des extinctions importantes.
- impacts D’astéroïdes: un impact important est associé à une extinction massive, c’est–à-dire à l’extinction Crétacé-Paléogène; il y a eu de nombreux impacts plus petits mais ils ne sont pas associés à des extinctions significatives.
Les causes les plus couramment suggérées d’extinctions massives sont énumérées ci-dessous.,
événements basaltiques D’Inondationmodifier
la formation de grandes provinces ignées par des événements basaltiques d’inondation pourrait avoir:
- produit des aérosols de poussières et de particules qui inhibent la photosynthèse et provoquent ainsi l’effondrement des chaînes alimentaires tant sur terre qu’en mer
- émet des oxydes de soufre précipités sous forme de pluies acides et empoisonne de nombreux organismes, contribuant ainsi à l’effondrement des chaînes alimentaires
- émet du dioxyde aérosols dissipés.,
Les inondations basaltiques se produisent sous forme d’impulsions d’activité ponctuées de périodes de dormance. En conséquence, ils sont susceptibles de faire osciller le climat entre le refroidissement et le réchauffement, mais avec une tendance globale au réchauffement car le dioxyde de carbone qu’ils émettent peut rester dans l’atmosphère pendant des centaines d’années.
on suppose que le volcanisme massif a causé ou contribué aux extinctions de la fin du Permien, de la fin du Trias et de la fin du Crétacé. La corrélation entre les événements volcaniques gigantesques exprimés dans les grandes provinces ignées et les extinctions massives a été démontrée pour les 260 derniers millions d’années., Récemment, une telle corrélation possible a été étendue à l’ensemble de L’Éon Phanérozoïque.
chutes du niveau de la Mermodifier
elles sont souvent clairement marquées par des séquences mondiales de sédiments contemporains qui montrent tout ou partie d’une transition du fond de la mer à la zone de marée, de la plage à la terre ferme-et où il n’y a aucune preuve que les roches dans les zones, Les chutes du niveau de la mer pourraient réduire suffisamment la surface du plateau continental (la partie la plus productive des océans) pour provoquer une extinction de masse marine et perturber suffisamment les régimes météorologiques pour provoquer des extinctions sur terre. Mais les chutes du niveau de la mer sont très probablement le résultat d’autres événements, tels que le refroidissement global soutenu ou le naufrage des dorsales médio-océaniques.
Les Chutes du niveau de la mer sont associées à la plupart des extinctions massives, y compris toutes les « Big Five »-fin de L’Ordovicien, fin du Dévonien, fin du Permien, fin du Trias et fin du Crétacé.,
Une étude de 2008, publiée dans la revue Nature, a établi une relation entre la vitesse des événements d’extinction de masse et les changements du niveau de la mer et des sédiments. L’étude suggère que les changements dans les environnements océaniques liés au niveau de la mer exercent une influence déterminante sur les taux d’extinction et déterminent généralement la composition de la vie dans les océans.
événements D’Impactmodifier
l’impact d’un astéroïde ou d’une comète suffisamment gros pourrait avoir provoqué l’effondrement des chaînes alimentaires sur terre et en mer en produisant de la poussière et des aérosols particulaires et en inhibant ainsi la photosynthèse., Les Impacts sur les roches riches en soufre pourraient avoir émis des oxydes de soufre précipitant sous forme de pluies acides toxiques, contribuant davantage à l’effondrement des chaînes alimentaires. De tels impacts pourraient également avoir causé des mégatsunamis et / ou des incendies de forêt mondiaux.
la plupart des paléontologues conviennent maintenant qu’un astéroïde a frappé la Terre vers 66 Ma, mais il y a un différend en cours pour savoir si l’impact était la seule cause de l’événement D’extinction Crétacé–Paléogène.,
néanmoins, en octobre 2019, des chercheurs ont rapporté que L’impact de L’astéroïde Chicxulub du Crétacé qui a entraîné l’extinction des dinosaures non aviaires 66 Ma, a également acidifié rapidement les océans produisant un effondrement Écologique et des effets durables sur le climat, et était une raison clé de l’extinction massive de fin du Crétacé.
selon L’hypothèse de Shiva, la Terre est soumise à des impacts d’astéroïdes accrus environ une fois tous les 27 millions d’années en raison du passage du soleil dans le plan de la Voie Lactée, provoquant ainsi des événements d’extinction à des intervalles de 27 millions d’années., Certaines preuves de cette hypothèse ont émergé dans des contextes marins et non marins. Alternativement, le passage du Soleil à travers les bras spiraux de plus haute densité de la galaxie pourrait coïncider avec l’extinction de masse sur Terre, peut-être en raison d’événements d’impact accrus. Cependant, une réanalyse des effets du transit du Soleil à travers la structure en spirale basée sur les données de CO n’a pas permis de trouver une corrélation.,
refroidissement mondialModifier
un refroidissement global soutenu et important pourrait tuer de nombreuses espèces polaires et tempérées et forcer d’autres à migrer vers l’Équateur; réduire la superficie disponible pour les espèces tropicales; rendre souvent le climat terrestre plus aride en moyenne, principalement en enfermant plus d’eau de la planète dans la glace et la neige. On pense que les cycles de glaciation de la période glaciaire actuelle n’ont eu qu’un impact très léger sur la biodiversité, de sorte que la simple existence d’un refroidissement important ne suffit pas à elle seule à expliquer une extinction massive.,
Il a été suggéré que le refroidissement global a causé ou contribué aux extinctions fin-Ordovicien, Permien–Trias, Dévonien supérieur, et peut-être d’autres. Le refroidissement global soutenu se distingue des effets climatiques temporaires des événements ou impacts basaltiques d’inondation.,
réchauffement mondialeModifier
cela aurait les effets opposés: élargir la superficie disponible pour les espèces tropicales; tuer les espèces tempérées ou les forcer à migrer vers les pôles; peut-être provoquer de graves extinctions d’espèces polaires; rendre souvent le climat de la terre plus humide en moyenne, principalement en faisant fondre la glace et la neige et en augmentant ainsi le volume du cycle de l’eau. Il peut également provoquer des événements anoxiques dans les océans (voir ci-dessous).
le réchauffement climatique en tant que cause d’extinction massive est soutenu par plusieurs études récentes.,
l’exemple le plus spectaculaire de réchauffement soutenu est le maximum thermique Paléocène–Éocène, qui a été associé à l’une des plus petites extinctions de masse. Il a également été suggéré d’avoir causé L’extinction Trias–Jurassique, au cours de laquelle 20% de toutes les familles marines ont disparu. De plus, il a été suggéré que l’événement d’extinction Permien–Trias a été causé par le réchauffement.
Clathrate pistolet hypothesisEdit
Clathrates sont composites dans lesquels un treillis d’une substance forme une cage autour de l’autre., Les clathrates de méthane (dans lesquels les molécules d’eau sont la cage) se forment sur les plateaux continentaux. Ces clathrates sont susceptibles de se décomposer rapidement et de libérer le méthane si la température augmente rapidement ou si la pression sur eux diminue rapidement—par exemple en réponse à un réchauffement climatique soudain ou à une baisse soudaine du niveau de la mer ou même à des tremblements de terre. Le méthane est un gaz à effet de serre beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone, de sorte qu’une éruption de méthane (« clathrate gun ») pourrait provoquer un réchauffement climatique rapide ou le rendre beaucoup plus grave si l’éruption était elle-même causée par le réchauffement climatique.,
la signature la plus probable d’une telle éruption de méthane serait une diminution soudaine du rapport carbone-13 sur carbone-12 dans les sédiments, car les clathrates de méthane sont faibles en carbone-13; mais le changement devrait être très important, car d’autres événements peuvent également réduire le pourcentage de carbone-13.
Il a été suggéré que les éruptions de méthane « clathrate gun » étaient impliquées dans l’extinction de la fin du Permien (« la Grande Mort ») et dans le maximum thermique Paléocène-Éocène, qui était associé à l’une des plus petites extinctions de masse.,
événements Anoxiquesmodifier
les événements anoxiques sont des situations dans lesquelles les couches moyennes et même supérieures de l’océan deviennent déficientes ou totalement dépourvues d’oxygène. Leurs causes sont complexes et controversées, mais tous les cas connus sont associés à un réchauffement climatique sévère et soutenu, principalement causé par un volcanisme massif soutenu.,
Il a été suggéré que les événements anoxiques ont causé ou contribué aux extinctions Ordovicien–Silurien, Dévonien supérieur, Permien–Trias et Trias–Jurassique, ainsi qu’à un certain nombre d’extinctions moins importantes (telles que les événements Ireviken, Mulde, Lau, Toarcien et Cénomanien–Turonien). D’autre part, il existe des lits de schiste noir répandus du Crétacé moyen qui indiquent des événements anoxiques mais ne sont pas associés à des extinctions massives.,
Il a été démontré que la biodisponibilité des oligo-éléments essentiels (en particulier le sélénium) à des creux potentiellement mortels coïncide avec au moins trois phénomènes d’extinction massive dans les océans, à savoir à la fin de l’Ordovicien, au Dévonien moyen et supérieur et à la fin du Trias, et qu’elle y a probablement contribué. Pendant les périodes de faibles concentrations d’oxygène, le sélénate très soluble (Se6+) est converti en séléniure beaucoup moins soluble (Se2-), en se élémentaire et en Complexes organo-sélénium., La biodisponibilité du sélénium au cours de ces événements d’extinction a chuté à environ 1% de la concentration océanique actuelle, un niveau qui s’est avéré mortel pour de nombreux organismes existants.
Andrew Watson, océanologue et spécialiste de l’atmosphère Britannique, a expliqué que, bien que l’époque Holocène présente de nombreux processus rappelant ceux qui ont contribué aux événements anoxiques passés, l’anoxie océanique à grande échelle prendrait « des milliers d’années à se développer ».,
émissions de sulfure D’hydrogène par les mersmodifier
Kump, Pavlov et Arthur (2005) ont proposé que pendant l’extinction Permien–Trias, le réchauffement a également bouleversé l’équilibre océanique entre le plancton photosynthétisant et les bactéries réductrices de sulfate en eau profonde, provoquant des émissions massives de sulfure d’hydrogène qui ont empoisonné la vie sur terre et en mer et gravement affaibli la couche d’ozone, exposant une grande partie de la vie qui restait encore à des niveaux mortels de rayonnement UV.,
renversement Océaniquemodifier
le renversement océanique est une perturbation de la circulation thermo-haline qui permet à l’eau de surface (qui est plus saline que l’eau profonde à cause de l’évaporation) de couler tout droit, amenant l’eau profonde anoxique à la surface et tuant ainsi la plupart des organismes qui respirent l’oxygène Il peut se produire au début ou à la fin d’une glaciation, bien qu’un renversement au début d’une glaciation soit plus dangereux car la période chaude précédente aura créé un plus grand volume d’eau anoxique.,
contrairement à d’autres catastrophes océaniques telles que les régressions (Chutes du niveau de la mer) et les événements anoxiques, les renversements ne laissent pas de « signatures » facilement identifiées dans les roches et sont des conséquences théoriques des conclusions des chercheurs sur d’autres événements climatiques et marins.
Il a été suggéré que le renversement océanique a causé ou contribué aux extinctions du Dévonien supérieur et du Permien–Trias.,
une nova, une supernova ou un sursaut gamma à proximitémodifier
un sursaut gamma à proximité (à moins de 6000 années-lumière) serait assez puissant pour détruire la couche D’ozone de la terre, laissant les organismes vulnérables au rayonnement ultraviolet du Soleil. Les sursauts Gamma sont assez rares, ne se produisant que quelques fois dans une galaxie donnée par million years.It a été suggéré qu’une supernova ou un sursaut gamma a provoqué L’extinction fin-Ordovicien.,
inversion Géomagnétiquedit
Une théorie est que les périodes d’augmentation des inversions géomagnétiques affaibliront le champ magnétique terrestre suffisamment longtemps pour exposer l’atmosphère aux vents solaires, provoquant l’évacuation des ions oxygène de l’atmosphère à un taux augmenté de 3-4 ordres, entraînant une diminution désastreuse de l’oxygène.,
tectonique des Platesmodifier
Le mouvement des continents dans certaines configurations peut provoquer ou contribuer à des extinctions de plusieurs façons: en initiant ou en mettant fin aux périodes glaciaires; en modifiant les courants océaniques et éoliens et donc en modifiant le climat; en ouvrant des voies maritimes ou des ponts terrestres qui exposent des espèces précédemment isolées à une compétition pour laquelle elles sont mal adaptées (par exemple, l’extinction de la plupart des ongulés indigènes D’Amérique du Sud et de tous ses grands métathériens après la création d’un pont terrestre entre L’Amérique du Nord et L’Amérique du Sud)., Parfois, la dérive des continents crée un super-continent qui comprend la grande majorité de la superficie terrestre de la Terre, ce qui, en plus des effets énumérés ci-dessus, est susceptible de réduire la superficie totale du plateau continental (la partie la plus riche en espèces de l’océan) et de produire un vaste intérieur continental aride pouvant présenter des variations saisonnières extrêmes.
Une autre théorie est que la création du super-continent Pangée a contribué à l’extinction massive de la fin du Permien., La Pangée s’est presque entièrement formée lors de la transition du Permien moyen au Permien supérieur, et le diagramme de la « diversité des genres marins » en haut de cet article montre un niveau d’extinction à partir de cette époque qui aurait pu être inclus dans les « Big Five » s’il n’était pas éclipsé par la « Grande Mort » à la fin du Permien.
autres hypothèsesmodifier
de nombreuses autres hypothèses ont été proposées, comme la propagation d’une nouvelle maladie, ou la simple hors-compétition suite à une innovation biologique particulièrement réussie., Mais tous ont été rejetés, généralement pour l’une des raisons suivantes: ils nécessitent des événements ou des processus pour lesquels il n’y a pas de preuve; ils supposent des mécanismes qui sont contraires aux preuves disponibles; ils sont basés sur d’autres théories qui ont été rejetées ou remplacées.
Les scientifiques craignaient que les activités humaines ne provoquent l’extinction d’un plus grand nombre de plantes et d’animaux que par le passé. En plus des changements climatiques causés par l’homme (voir ci-dessus), certaines de ces extinctions pourraient être causées par la chasse excessive, la surpêche, les espèces envahissantes ou la perte d’habitat., Une étude publiée en mai 2017 dans Proceedings of the National Academy of Sciences a soutenu qu’une « annihilation biologique” semblable à une sixième extinction de masse est en cours en raison de causes anthropiques, telles que la surpopulation et la surconsommation. L’étude a suggéré que jusqu’à 50% du nombre d’individus animaux qui vivaient autrefois sur Terre étaient déjà éteints, menaçant également la base de l’existence humaine.,
future Biosphere extinction/sterilizationmodifier
le réchauffement et l’expansion du Soleil, combinés à la baisse éventuelle du dioxyde de carbone atmosphérique, pourraient en fait provoquer une extinction de masse encore plus importante, ayant le potentiel d’éliminer même les microbes (en d’autres termes, la Terre est complètement stérilisée), où la hausse des températures mondiales causée par L’expansion du Soleil augmentera progressivement le taux d’altération, qui à son tour élimine de plus en plus de dioxyde de carbone de l’atmosphère., Lorsque les niveaux de dioxyde de carbone deviennent trop bas (peut-être à 50 ppm), toute la vie végétale s’éteint, bien que les plantes plus simples comme les herbes et les mousses puissent survivre beaucoup plus longtemps, jusqu’à ce que les niveaux de CO
2 tombent à 10 ppm.
avec tous les organismes photosynthétiques partis, l’oxygène atmosphérique ne peut plus être reconstitué, et est finalement éliminé par des réactions chimiques dans l’atmosphère, peut-être des éruptions volcaniques. Finalement, la perte d’oxygène entraînera la mort de toute vie aérobie restante par asphyxie, ne laissant derrière elle que de simples procaryotes anaérobies., Lorsque le soleil devient 10% plus lumineux dans environ un milliard d’années, la Terre subira un effet de serre humide entraînant l’ébullition de ses océans, tandis que le noyau externe liquide de la Terre se refroidit en raison de l’expansion du noyau interne et provoque l’arrêt du champ magnétique terrestre. En l’absence de champ magnétique, les particules chargées du Soleil appauvriront l’atmosphère et augmenteront encore la température de la Terre à une moyenne de ~420 K (147 °C, 296 °F) en 2,8 milliards d’années, provoquant la disparition de la dernière vie restante sur Terre. C’est l’exemple le plus extrême d’un événement d’extinction causé par le climat., Comme cela ne se produira que tard dans la vie du soleil, cela provoquera l’extinction de masse finale dans l’histoire de la terre (bien qu’un événement d’extinction très long).