L'extinction des dinosaures |
B. La découverte des tout premiers indices
B.1. Une anomalie en Iridium
Nous sommes à la fin des années 1970 lorsque Walter Alvarez, géologue à l’université de Berkeley et son père Luis Alvarez, prix Nobel de physique en 1968, décident pour la toute première fois d’étudier les concentrations de métaux rares dans les couches sédimentaires de la limite K/T. Ils se rendent dans les Apennins, en Italie, où la coupe géologique de Gubbio montre des terrains mésozoïques et cénozoïques. Leurs analyses géochimiques se portent sur la fine couche d’argile située exactement à la limite entre le Crétacé et le Paléocène (première période du Cénozoïque). |
La limite Crétacé-Tertiaire à Stevns Klint (Danemark) ; la couche d’argile contenant la limite est pointée du doigt par la paléontologue Ella Hoch
(photo Eric Buffetaut) |
La limite Crétacé-Tertiaire au Colorado
(photo Philippe Claeys) |
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| La détection d’une concentration en iridium dans ces argiles va bouleverser les données jusqu’alors disponibles pour expliquer les événements de la fin du Crétacé. Le niveau argileux de Gubbio présente en effet une extraordinaire concentration en iridium (métal de la famille du platine) puisqu’elle varie de 6 à 9 ppb (parties par milliard). La concentration en iridium de la croûte terrestre est normalement très faible (résultat d’une fine pluie de micrométéorites qui tombe constamment sur Terre) alors qu’elle est élevée dans les objets extraterrestres comme les météorites. Tout l’iridium de notre planète est lié au fer concentré dans le noyau terrestre. Dans les argiles de Gubbio, cette concentration est plus de 100 fois plus élevée que la normale. Pour la famille Alvarez, seule la chute d’un objet extraterrestre tombé quelque part sur notre planète peut être responsable d’une telle concentration en iridium. Dès lors l’idée de prouver qu’une météorite a bien heurté la Terre il y a 65 millions d’années devient l’obsession scientifique de nombreux géologues, géochimistes et paléontologues du monde entier. Partout, ils vont tenter de déceler les moindres anomalies en iridium, ces particules éjectées dans l’atmosphère lors du choc météoritique et déposées sur toute la surface du globe. Quatre ans après la découverte de la famille Alvarez, on recense près de 40 sites présentant une anomalie en iridium à la limite K/T et plus de 110 aujourd’hui. |
Carte montrant la répartition mondiale de la présence d’iridium à la limite Crétacé-Tertiaire
(document Philippe Claeys) |
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B.2. Des quartz et des spinelles
En 1984, une équipe de géologues américains découvre dans les niveaux de la limite K/T du Montana aux Etats-Unis, des grains de quartz caractérisés par des bandes de déformation dont seules les ondes de choc engendrées par des pressions dynamiques très élevées (plusieurs millions de fois la pression atmosphérique) peuvent être responsables : ce sont les fameux « quartz choqués ». |
Un quartz choqué (photo Philippe Claeys) |
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| Aucun phénomène naturel autre que la chute d’un objet extraterrestre ou une explosion nucléaire ne peut déformer ainsi ces minéraux. L’origine continentale du quartz privilégie déjà la thèse d’un impact en milieu continental plutôt qu’en milieu océanique. Avec l’anomalie en iridium et l’abondance de quartz choqués, la présence de spinelles continue de suggérer l’origine extraterrestre des évènements de la limite K/T. Les spinelles sont une « famille d’oxydes métalliques qui renferment des concentrations variables de fer, de magnésium, d’aluminium, de titane, de nickel et de chrome ». Ces spinelles découvertes en très grande quantité à la limité Crétacé-Tertiaire prennent des formes dites en « flocons de neige », résultat de « la solidification rapide à partir d’un matériau fondu à très haute température ». |
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spinelles (photos Eric Robin)
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On les retrouve fréquemment dans les structures d’impact (ou cratères) connues. Ce sont surtout leurs hautes concentrations en nickel et en magnésium (d’où l’appellation de spinelles ou magnétites nickelifères) qui ont interpellé les chercheurs ainsi que leur fort taux d’oxydation car de tels phénomènes ne peuvent avoir lieu qu’après la rentrée d’une météorite dans l’atmosphère. La météorite qui rentre à très grande vitesse dans l’atmosphère est échauffée, ses minéraux superficiels et très riches en nickel sont fondus et se détachent de la météorite sous forme de gouttelettes qui s’oxydent et se recristallisent. A l’instar de l’iridium, ces spinelles sont bien d’origine extraterrestre. Leur apparition dans les niveaux de la limite K/T coïncide exactement avec l’apparition de fortes concentrations en iridium mais aussi avec la diminution des carbonates dans les sédiments marins, signature géologique d’une crise du plancton.
B.3. Une météorite ? Une théorie difficile à admettre
Proposée en 1980, l’hypothèse d’une collision entre la Terre et une météorite il y a 65 millions d’années a soulevé de nombreuses protestations. Et même si dès le milieu du XVIIIème siècle l’académicien Pierre-Louis de Maupertuis envisageait déjà les conséquences biologiques d’un impact météoritique, au début des années 1980 la communauté scientifique ne s’arrange pas d’une telle théorie catastrophique. Elle préfère sans conteste les thèses gradualistes plus familières et plus conformes à l’idée que l’histoire géologique et biologique de notre planète est réglée méthodiquement par des changements lents et progressifs. Ces thèses envisagent, à la fin du Crétacé, une lente dégradation des écosystèmes jusqu’à la disparition de plus de la moitié du monde vivant. Les partisans d’une catastrophe ont beaucoup de mal à faire entendre leurs arguments. Ils se retrouvent devant des discours qui nient en bloc tous phénomènes brutaux aux conséquences catastrophiques pour les écosystèmes, et ceci d’autant plus qu’ils font référence à un objet extraterrestre. Comme si, pour comprendre l’histoire de notre Terre nous n’avions nul besoin de regarder vers le ciel. En 1994, l’impact en direct de la comète Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter démontre une fois pour toute que notre planète ne peut être étudiée isolément du reste du système solaire. Il faudra attendre l’année 1996 (soit 3 ans après l’Amérique du Nord) pour qu’enfin la thèse cosmique soit entendue dans les réunions scientifiques françaises. Une théorie qui a donné lieu en 10 ans à la publication de plus de 4000 articles dans le monde. A ce stade des travaux et des acceptations, il restait encore à franchir un grand pas : découvrir le cratère d’impact pour faire plier les derniers réticents. Charles Frankel, géologue spécialiste du système solaire, apparente la traque du cratère à une véritable « enquête policière, en partant d’indices dispersés dans les strates rocheuses datant de la catastrophe et en remontant la filère jusqu’au responsable ». Une image que Luis Alvarez avait déjà utilisé vers le milieu des années 80. |
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