LSG – 2008-2009 TG2: Les grandes extinctions: - généralités - 250 Ma : la limite Permien/Trias La diversité des espèces 540Ma ->≈ 450Ma: forte croissance 450Ma -> 250Ma: palier 250Ma : crise majeure P/T 5 1 2 250Ma ->0: forte croissance crise biologique importante 4 3 1: limite Ordovicien / Silurien (O/S) 2: Dévonien supérieur 3: limite Permien / Trias (P/Tr) 4: limite Trias / Jurassique (Tr/J) 5: limite Crétacé / Tertiaire (K/T) Nature des groupes disparus K/T Tr/J P/Tr plancton, rudistes, ammonites, dinosaures. mollusques bivalves, ammonites, orthocéridés, conodontes. fusulines, coraux solitaires, brachiopodes, ammonoïdes, trilobites, thérapsides D brachiopodes, tentaculites, ammonoïdes, ostracodes. O/S Coraux solitaires, brachiopodes, trilobites, échinodermes fixés, graptolites. Que se passe-t-il lors d’une extinction ? exemple : les ammonoïdes. limite Crétacé / Tertiaire K/T AMMONITIDES limite Trias / Jurassique Tr/J CERATITIDES limite Permien / Trias P/Tr GONIATITIDES limite Dévonien sup. D à chaque crise: extinction massive quelques radiations de nouvelles espèces. temps Comportement des différents taxons lors d’un évènement géologique néfaste. Préadaptés (forme de résistance, stratégie de reproduction) Généralistes écologiques (gde possibilité d’adaptation) « Lazares » (survie dans un milieu refuge) Modalités d’une extinction Exemple : les foraminifères planctoniques (El Kef, Tunisie) de la limite K/T. L’extinction est « annoncée » nouvelles radiations progressives Les facteurs déterminants dans les extinctions continental marin BIOSPHERE ATMOSPHERE LITHOSPHERE HYDROSPHERE BIOSPHERE ATMOSPHERE HYDROSPHERE domaine continental marin LITHOSPHERE Toute modification d’une enveloppe (LITHOSPHERE, HYDROSPHERE ATMOSPHERE) entraîne une modification de la BIOSPHERE . continental marin ATMOSPHERE Facteurs physico-chimiques modifiables: ATMOSPHERE: T°, composition chimique, (CO2, NO2, SO2, H2O …) HYDROSPHERE: T° Salinité, concentration en O2, variation de volume, densité, courants (circulation thermohaline) LITHOSPHERE: mouvement des plaques paleogéographies NS et EW, fragmentation / regroupement, volcanisme, magnétisme (noyau) BIOSPHERE HYDROSPHERE LITHOSPHERE Causes possibles de modification des facteurs variations astronomiques: (soleil, rot. terre), continental climat marin chute de météorite ATMOSPHERE BIOSPHERE HYDROSPHERE LITHOSPHERE crise volcanique magnétisme et dynamique du noyau dynamique mantellique (évolution de lithosphère) Relation climat global et extinctions CAG : climat global avec glaciation grandes glaciations polaire(T°moy >-30°C°, grad. thermique latitudinal élevé (écart équateur-pôle > 50°C) CSG: climat global sans glaciation T°moy 8°aux pôles;grad. thermique latitudinal faible (écart équateur-pôle ≈ 25°C) -250 Ma : la limite Permien /Trias • L’extinction la plus importante depuis 540 Ma. Disparition de: 90% des espèces marine 30% des ordres des insectes Disparition de: 30% des ordres des insectes (continental) 90% des espèces marine dont: Les trilobites Les coraux tabulés et rugueux Les foraminifères : fusulinidés Brachiopodes et crinoïdes fortement réduits. La paléogéographie de l’époque: au PERMIEN supérieur 260 Ma PERMIEN SUP. En situation de PANGEE Grande calotte glaciaire au pôle sud La paléogéographie de l’époque: au TRIAS inférieur 240 Ma TRIAS INF. régression généralisée 251Ma le niveau de la mer descend: (250m) émersion du plateau continental changement climatique global (CAG -> CSG) 270,6Ma réduction de la surface disponible de la biodiversité marine modification du climat continentalisation 290Ma cause (possible) de la régression: érosion et oxydation des sédiments taux du CO2 arrêt de l’expansion océanique dégonflement des dorsales formation d’évaporites (roches salifères) piège à sel, sel extrait de la mer salinité de la mer disparition des organismes sténohalins (sténohalins: qui ne supportent pas de forte variation de salinité) Trilobites, brachiopodes, coraux, foraminifères benthiques (fusulinidés) survivance des organismes eurhyalins Les évènements volcaniques majeurs 260 Ma PERMIEN SUP. Trapps de Sibérie 2,5x106 km2 3 à 3,7 km d’épaisseur (4 à 5 sup. au volc. du Deccan) Chine du sud CO2, SO2 pluies acides effet de serre Inversion magnétique inversions fréquentes après période de calme magnétique Transgression marine avec dysoxie au Trias inf. eaux stagnantes T° élevée asphyxie brutale RESUME Hallam 1989 Haq et al 1987, Ross & Ross 1988 Régressions et extinctions majeures limite Crétacé/Tertiaire limite Trias/Jurassique limite Permien/Trias Dévonien supérieur (limite Frasnien/Faménien) limite Ordovicien/Silurien limite Cambrien/Précambrien variations de 2ème ordre 1er ordre en résumé: Météorite ou volcanisme, chacun d’eux peut perturber l’atmosphère, inhiber la photosynthèse, détruire la chaîne : photosynthèse > herbivore > carnivore 88% des espèces terrestres ont disparues 90% des espèces d’eau douce ont survécues. Sur terre: les détritivores résistent à la crise (ex les mammifères) Dans les mers: Le plancton ( dépendant de la photosynthèse) et la vie benthique liée au plancton disparaissent. Les poissons (détritivores) résistent. en résumé : Volcanisme et impact météoritique ont cumulé leurs effets, dans une période de régression (refroidissement ). schéma synoptique de la crise biologique de la limite Cr/T météorite(s) activité du noyau et du manteau volcanisme (trapps) expansion océanique réduite régression variations orbitales refroidissement extinction en masse du Cr/T radiations cosmiques rayonnement solaire sommation de causes néfastes Les 5 extinctions phanérozoïques : causes probables. Causes probables METEORITES VOLCANISME CHAMP MAGNETIQUE -436Ma -365Ma Ordovicien terminal Dévonien supérieur ? ? -250Ma limite Permien/Trias -203Ma Trias supérieur ? ? ? COLLISION CONTINENTALE REGRESSION VARIATIONS CLIMATIQUES VARIATION DE SALINITE OU ANOXIE CHANGEMENTS PALEOGEOGRAPHIQUES ? -65Ma limite Crétacé/Tertiaire