Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)
La première "explosion" de vie date du Cambrien (-542 à - 488 millions d'années), avec l'émergence des principaux embranchements animaux actuels qui vivaient essentiellement sur les fonds marins. Ce n'est que plus tard entre -489 à -443 millions d'années, à l'Ordovicien, que les océans se remplissent réellement de vie avec une multiplication exceptionnelle du nombre de familles et de genres d'organismes marins.
Surface d'un calcaire à trilobites, brachiopodes, coraux rugueux et tabulés, gastéropodes, etc.
de la Formation Jupiter (Silurien Inférieur), Île d'Anticosti, Québec, Canada.
© Axel Munnecke, Universität Erlangen-Nürnberg
La diversification rapide des groupes planctoniques a engendré le développement des organismes benthiques et des premiers grands prédateurs nageurs, comme les poissons et les céphalopodes. L'étude des raisons de cette "Grande Biodiversification Ordovicienne" a fait l'objet d'un programme international, l'International Geoscience Programme (IGCP) 503, Ordovician Palaeogeography and Palaeoclimate, auquel plusieurs équipes françaises ont participé. Une synthèse des résultats vient d'être publiée dans la revue GSA Today. Les causes de cette expansion de la vie marine à l'Ordovicien sont multiples, mais un facteur essentiel aurait été l'augmentation des surfaces de plateformes continentales et des hauts niveaux marins qui ont favorisé le développement du plancton et de l'ensemble des organismes marins.
Dans l'histoire de la vie sur Terre, les cinq crises majeures (notamment les extinctions en masse du Permien/Trias et du Crétacé/Tertiaire avec la disparition des dinosaures) ont attiré l'attention des chercheurs plus que les phases de radiation, pendant lesquelles les espèces se sont diversifiées, et de biodiversification de la vie. Après le Précambrien, où les organismes ne se fossilisaient généralement pas à cause de l'absence de coquilles, carapaces, ou squelettes (absence de processus de biominéralisation), le Cambrien a vu l'apparition de la grande majorité des embranchements des animaux vivants actuellement. Cette "explosion cambrienne" de la vie est bien documentée grâce aux gisements de fossiles à la préservation exceptionnelle (Konservat-Fossillagerstätten).
a) Courbe classique de la diversité des invertébrés marins au cours du Phanérozoïque
pour les faunes Cambrienne, Paléozoïque et Moderne.
b) Modèle de la formation et de la désintégration de supercontinents (Rodinia, Pangea)
en relation avec la biodiversification sur Terre, d'après Valentine et Moores (1972).
c) Variation globale du niveau des mers au Phanérozoïque d'après Miller et al (2005).
d) Abondance des plate-formes tropicales au cours du Phanérozoïque d'après Walter et al. (2002).
Par contre, les courbes de biodiversités des animaux marins montrent que l'explosion quantitative des familles et des genres d'organismes marins n'a eu lieu que plus tard, pendant l'Ordovicien, avec ce que l'on appelle "l'Evénement de la Grande Biodiversification Ordovicienne" (Great Ordovician Biodiversification Event: GOBE). Ainsi à l'Ordovicien, pendant un intervalle relativement court de 25 millions d'années, la diversité des organismes marins a explosé pour atteindre un plateau (le "plateau Paléozoïque") qui n'a été perturbé que par les extinctions en masse de la fin de l'Ordovicien et de la fin du Dévonien, avant l'effondrement des faunes du Paléozoïque (= Primaire) à la fin du Permien, quand la plus grande crise de la vie marine a ravagé les océans.
Mais pourquoi cette diversification majeure a-t-elle eu lieu pendant l'Ordovicien?
Reconstitution paléogéographique à l'Ordovicien inférieur, d'après Coks et Torsvik (2002)
L'Ordovicien est aujourd'hui reconnu comme une période particulièrement intéressante. Après l'éclatement du supercontinent du Précambrien, Rodinia, la séparation des continents à atteint son maximum à l'Ordovicien Moyen, avant que les continents commencent à se regrouper de nouveau pour former la Pangée au Permien, à la fin du Paléozoïque. Ainsi, l'Ordovicien est la période avec le plus grand nombre de continents du Paléozoïque.
Courbes de la diversité des genres d'invertébrés au Paléozoïque Inférieur d'après Webby et al. (2004)
Les courbes de l'évolution du niveau marin montrent qu'à la fin de l'Ordovicien Moyen, le niveau marin a atteint son maximum, avec des estimations de plus de 200 mètres au-dessus des valeurs actuelles. Le nombre des continents, et leur position à la surface de la Terre ont fait que l'Ordovicien a été la période avec la plus grande étendue de plateformes tropicales, qui sont connues aujourd'hui comme les milieux les plus riches en biodiversité marine.
Variation du nombre d'espèces de microphytoplancton au Paléozoïque Inférieur
d'après Servais et al. (2008)
L'évolution du phytoplancton marin a probablement joué un rôle essentiel dans le processus de biodiversification. La diversité des acritarches, microorganismes à la base de la chaîne alimentaire, considérés comme la partie majeure du phytoplancton organique au Paléozoïque, a sensiblement augmenté dès la base de l'Ordovicien, et ces microorganismes ont proliféré dans les mers épicontinentales étendues. Avec la présence abondante du phytoplancton, plusieurs groupes de zooplancton sont apparus et se sont également développés, comme les chitinozoaires et les graptolites. Les invertébrés suspensivores, qui se nourrissent par filtration dans la tranche d'eau au-dessus du sédiment profitent également de la présence du phytoplancton. De plus, certains groupes d'invertébrés développent pour la première fois la planctotrophie, profitant de la richesse de la vie dans la colonne d'eau.
Variation du niveau marin au Paléozoïque Inférieur d'après Haq et Schutter et al. (2008)
Les activités volcanique et tectonique soutenues pendant l'Ordovicien ont, de plus, probablement apporté les nutriments nécessaires dans les océans pour permettre le développement de la vie planctonique. La colonne d'eau s'est ainsi remplit de vie. Les premiers poissons sont apparus et les premiers céphalopodes pélagiques se sont diversifiés. A la fin de l'Ordovicien, des écosystèmes comparables à ceux qu'on connaît aujourd'hui étaient présents et le plateau de biodiversité du Paléozoïque était atteint.
Populaires