Le climat a provoqué l'explosion de la biodiversité marine il y a 460 millions d'années

Selon une étude publiée dans Science le 25 juillet, un changement climatique global caractérisé par une diminution de la température des océans a été à l'origine d'une multiplication et d'une diversification des espèces marines.
 

© Arlette Armand/CNRS Elément représentant l'appareil buccal d'un vertébré marin primitif anguilliforme

Pour mieux comprendre et surtout tenter de prévoir les conséquences des changements climatiques induits par l'effet de serre additionnel, de nombreuses recherches portent sur l'histoire climatique de la Terre. Connaître l'évolution de la composition atmosphérique de la planète et la relier à des phénomènes physiques (niveau des mers) ou biologiques (biodiversité des océans, migration des plantes) constitue un sujet de prédilections pour de nombreux centres de recherche.
Par exemple, en mai dernier, le CNRS annonçait le lancement du projet EPOCA visant à étudier l'absorption du CO2 atmosphérique par les océans et les modifications qui en découlent comme l'acidification des milieux. Grâce à des mesures répétées de pH dans l'Atlantique et le Pacifique mais aussi grâce à des méthodes de paléoreconstruction, le programme devrait permettre de mieux appréhender le passé et le présent des océans.
une étude sur la migration des plantes avec le réchauffement climatique, menée par des chercheurs d'AgroParisTech - l'Institut des sciences et industries du vivant et de l'environnement -, de l'Université Catholique du Chili et du CNRS a également été publié le 27 juin dernier dans la revue Science. Les chercheurs ont montré que les espèces ont déplacé leurs habitats préférentiels à plus haute altitude pour conserver la température qui convient le mieux à leur développement, reproduction, et survie. Selon l'étude, une montée significative des espèces en altitude affecte la majorité des plantes, de l'ordre de 29 m par décennie.

Récemment, une nouvelle étude* dédiée au changement climatique a mis en relation la température des océans et l'évolution de la biodiversité marine. Des chercheurs du Laboratoire INSU-CNRS PaléoEnvironnements et PaléobioSphère de Lyon et de l'Australian National University de Canberra ont mis en évidence une période de diminution de la température des océans il y a 460 millions d'années qui a coïncidé avec l'explosion de la biomasse et de la biodiversité marine. Trois à quatre fois plus de genres et de familles d'êtres vivants que précédemment ont été recensés à l'issue de ce développement.
Ces résultats ont été obtenus à partir de mesures faites sur des fossiles d'anguilles primitives, appelés conodontes, dont les chercheurs connaissaient l'âge géologique. Dans un minéral présent dans le squelette de ces anguilles, les chercheurs ont mesuré la variation du rapport de deux isotopes de l'oxygène, car celle-ci dépendait de la température de l'eau de mer dans laquelle vivaient ces animaux.

Les chercheurs se sont intéressés précisément à l'Ordovicien, période géologique qui s'étend de 490 à 440 millions d'années avant notre ère et au début de laquelle la planète connaissait une atmosphère très riche en CO2 responsable d'un effet de serre majeur. La température des océans atteignait 45°C. Il y a environ 460 millions d'années, la température des eaux a commencé à diminuer et ce refroidissement progressif a coïncidé avec l'explosion de la biodiversité. Non seulement la faune marine s'est diversifiée mais elle a également conquis le fond des océans et les premiers récifs coralliens ont vu le jour. Les températures redevinrent au final comparables à celles des eaux équatoriales actuelles.

Les chercheurs ont également remarqué que le refroidissement des eaux marines a été couplé à celui de l'atmosphère. Il s'agirait donc d'un changement climatique global et celui-ci pourrait avoir eu un rôle majeur dans l'augmentation, sans précédent, de la biodiversité à l'Ordovicien. Le CNRS estime que cette période propice à la biodiversité a fait entrer le vivant dans le règne de la modernité grâce à une diversification et une complexification des espèces.

F.ROUSSEL

*Référence de l'étude :
Did cooling oceans trigger Ordovician biodiversification : evidence from conodont thermometry, Julie A. Trotter, Ian S. Williams, Christopher R. Barnes, Christophe Lécuyer & Robert S.Nicoll, Science, 25 juillet 2008.