Processus graduelsEdit
Un changement climatique graduel, des fluctuations du niveau de la mer ou une impulsion d’acidification océanique au cours de la fin du Trias peuvent avoir atteint un point de basculement. Cependant, l’effet de tels processus sur les groupes d’animaux et de plantes du Trias n’est pas bien compris.
Les extinctions à la fin du Trias ont été initialement attribuées à des environnements changeant progressivement. Dans le cadre de son étude de 1958 reconnaissant le renouvellement biologique entre le Trias et le Jurassique, Edwin H. Colbert proposait que cette extinction soit le résultat de processus géologiques diminuant la diversité des biomes terrestres. Il considérait que la période du Trias était une époque où le monde connaissait une variété d’environnements, des hautes terres imposantes aux déserts arides en passant par les marais tropicaux. En revanche, la période jurassique était beaucoup plus uniforme, tant au niveau du climat que de l’altitude, en raison des excursions des mers peu profondes.
Des études ultérieures ont noté une nette tendance à l’augmentation de l’aridification vers la fin du Trias. Bien que les régions de haute latitude comme le Groenland et l’Australie soient en fait devenues plus humides, la majeure partie du monde a connu des changements climatiques plus radicaux, comme l’indiquent les preuves géologiques. Ces preuves comprennent une augmentation des dépôts de carbonate et d’évaporite (qui sont plus abondants dans les climats secs) et une diminution des dépôts de charbon (qui se forment principalement dans les environnements humides comme les forêts de charbon). En outre, le climat peut être devenu beaucoup plus saisonnier, avec de longues sécheresses interrompues par de fortes moussons.
Les formations géologiques en Europe semblent indiquer une baisse du niveau des mers à la fin du Trias, puis une hausse au début du Jurassique. Bien que la baisse du niveau des mers ait parfois été considérée comme un coupable des extinctions marines, les preuves ne sont pas concluantes puisque de nombreuses baisses du niveau des mers dans l’histoire géologique ne sont pas corrélées à une augmentation des extinctions. Cependant, il existe encore des preuves que la vie marine a été affectée par des processus secondaires liés à la baisse du niveau des mers, tels qu’une diminution de l’oxygénation (causée par une circulation ralentie) ou une acidification accrue. Ces processus ne semblent pas avoir été mondiaux, mais ils peuvent expliquer des extinctions locales de la faune marine européenne.
Impact extraterrestreEdit
Certains ont émis l’hypothèse qu’un impact d’un astéroïde ou d’une comète pourrait avoir provoqué l’extinction du Trias-Jurassique, similaire à l’objet extraterrestre qui a été le principal facteur de l’extinction du Crétacé-Paléogène il y a environ 66 millions d’années, comme en témoigne le cratère de Chicxulub au Mexique. Cependant, jusqu’à présent, aucun cratère d’impact de taille suffisante n’a été daté pour coïncider précisément avec la limite entre le Trias et le Jurassique.
Néanmoins, la fin du Trias a connu plusieurs impacts, dont le deuxième plus grand impact confirmé du Mésozoïque. Le réservoir de Manicouagan au Québec est l’un des grands cratères d’impact les plus visibles sur Terre et, avec un diamètre de 100 km, il est à égalité avec le cratère éocène Popigai en Sibérie comme quatrième plus grand cratère d’impact sur Terre. Olsen et al. (1987) ont été les premiers scientifiques à relier le cratère Manicouagan à l’extinction du Trias-Jurassique, en citant son âge qui, à l’époque, était grossièrement considéré comme la fin du Trias. Une datation radiométrique plus précise effectuée par Hodych & Dunning (1992) a montré que l’impact du Manicouagan s’est produit il y a environ 214 millions d’années, soit environ 13 millions d’années avant la limite Trias-Jurassique. Par conséquent, il n’a pas pu être responsable d’une extinction précisément à la limite entre le Trias et le Jurassique. Néanmoins, l’impact de Manicouagan a eu un effet généralisé sur la planète ; une couche d’éjecta de 214 millions d’années composée de quartz choqué a été trouvée dans des couches rocheuses aussi loin que l’Angleterre et le Japon. Il est toujours possible que l’impact de Manicouagan ait été responsable d’une petite extinction au milieu du Trias tardif, à la limite Carnien-Norien, bien que l’âge contesté de cette limite (et la question de savoir si une extinction a réellement eu lieu en premier lieu) rende difficile la corrélation entre l’impact et l’extinction. Onoue et al. (2016) ont proposé alternativement que l’impact de Manicouagan soit responsable d’une extinction marine au milieu du Norien qui a impacté les radiolaires, les éponges, les conodontes et les ammonoïdes du Trias. Ainsi, l’impact de Manicouagan peut avoir été partiellement responsable du déclin graduel de ces deux derniers groupes qui a culminé avec leur extinction à la limite entre le Trias et le Jurassique. La limite entre les zones fauniques des vertébrés terrestres de l’Adamanien et du Revueltien, qui a impliqué des extinctions et des changements fauniques chez les tétrapodes et les plantes, a peut-être aussi été causée par l’impact de Manicouagan, bien que les divergences entre les datations magnétochronologiques et isotopiques conduisent à une certaine incertitude.
D’autres cratères triasiques sont plus proches de la limite Trias-Jurassique mais aussi beaucoup plus petits que le réservoir de Manicouagan. Le cratère érodé de Rochechouart en France a été daté le plus récemment à 201±2 millions d’années, mais avec 25 km de diamètre (peut-être jusqu’à 50 km de diamètre à l’origine), il semble être trop petit pour avoir affecté l’écosystème. Parmi les autres cratères triasiques supposés ou confirmés, on peut citer le cratère Puchezh-Katunki de 80 km de large en Russie orientale (bien qu’il puisse être d’âge jurassique), le cratère Saint-Martin de 40 km de large au Manitoba, le cratère Obolon’ de 15 km de large en Ukraine et la structure Red Wing Creek de 9 km de large dans le Dakota du Nord. Spray et al. (1998) ont noté un phénomène intéressant, à savoir que les cratères Manicouagan, Rochechouart et Saint Martin semblent tous être à la même latitude, et que les cratères Obolon’ et Red Wing forment des arcs parallèles avec les cratères Rochechouart et Saint Martin, respectivement. Spray et ses collègues ont émis l’hypothèse que le Trias a connu un « événement d’impact multiple », un grand astéroïde fragmenté ou une comète qui s’est brisé et a impacté la terre en plusieurs endroits au même moment. Un tel impact a été observé de nos jours, lorsque la comète Shoemaker-Levy 9 s’est brisée et a heurté Jupiter en 1992. Cependant, l’hypothèse d’un « événement d’impact multiple » pour les cratères d’impact du Trias n’a pas été bien étayée ; Kent (1998) a noté que les cratères de Manicouagan et de Rochechouart se sont formés à des époques de polarité magnétique différente, et la datation radiométrique des cratères individuels a montré que les impacts se sont produits à des millions d’années d’intervalle.
Éruptions volcaniquesModification
Éruptions volcaniques massives, plus précisément les basaltes d’inondation de la Province Magmatique de l’Atlantique Central (CAMP), libéreraient du dioxyde de carbone ou du dioxyde de soufre et des aérosols, ce qui provoquerait soit un réchauffement climatique intense (du premier), soit un refroidissement (du second). En plus de ces effets climatiques, l’absorption océanique de carbone volcanique et de dioxyde de soufre aurait conduit à une diminution significative du pH de l’eau de mer, connue sous le nom d’acidification des océans, qui est considérée comme un facteur important d’extinction marine. La preuve que l’acidification des océans est un mécanisme d’extinction vient de l’extinction préférentielle des organismes marins à squelette aragonitique épais et à faible contrôle biotique de la biocalcification (par exemple, les coraux, les éponges hypercalcifiantes). L’interruption globale du dépôt de carbonates à la limite entre le Trias et le Jurassique a été citée comme une preuve supplémentaire de l’acidification catastrophique des océans. L’enregistrement du dégazage des CAMP montre plusieurs impulsions distinctes de dioxyde de carbone immédiatement après chaque impulsion majeure de magmatisme, dont au moins deux équivalent à un doublement du CO2 atmosphérique.
La composition isotopique des sols fossiles du Trias tardif et du Jurassique précoce a été liée à une grande excursion isotopique négative du carbone (Whiteside et al. 2010). Les isotopes de carbone des lipides (n-alcanes) dérivés de la cire de feuille et de la lignine, et le carbone organique total de deux sections de sédiments lacustres intercalés avec le CAMP dans l’est de l’Amérique du Nord ont montré des excursions isotopiques de carbone similaires à celles trouvées dans la section principalement marine de St. Audrie’s Bay, Somerset, Angleterre ; la corrélation suggère que l’événement d’extinction de la fin du Trias a commencé au même moment dans les environnements marins et terrestres, légèrement avant les basaltes les plus anciens dans l’est de l’Amérique du Nord mais simultanément avec l’éruption des plus anciennes coulées au Maroc (également suggéré par Deenen et al, 2010), avec à la fois une serre critique de CO
2 et une crise de biocalcification marine.
Les éruptions de CAMP contemporaines, l’extinction de masse et les excursions isotopiques du carbone sont montrées aux mêmes endroits, ce qui plaide pour une cause volcanique d’une extinction de masse. La dissociation catastrophique des hydrates de gaz (suggérée comme l’une des causes possibles de la plus grande extinction de masse de tous les temps, la « grande mort » à la fin de la période permienne) peut avoir exacerbé les conditions d’effet de serre.
Certains scientifiques ont d’abord rejeté la théorie de l’éruption volcanique, parce que le supergroupe de Newark, une section de roche dans l’est de l’Amérique du Nord qui enregistre la limite entre le Trias et le Jurassique, ne contient aucun horizon de chute de cendres et que ses plus anciennes coulées de basalte ont été estimées à environ 10 m au-dessus de la zone de transition. Cependant, un protocole de datation actualisé et un échantillonnage plus large ont confirmé que les éruptions de CAMP ont commencé en Nouvelle-Écosse et au Maroc quelques milliers d’années seulement avant l’extinction, et se sont poursuivies en plusieurs autres impulsions pendant les 600 000 années suivantes.