limite Crétacé / Tertiaire (K/T)

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