🌡️ Pourquoi la Terre s'est-elle refroidie après la disparition des dinosaures ?

Quels mécanismes ont permis à la Terre de se refroidir de manière significative après l'époque des dinosaures, la faisant passer d'un climat tropical à un environnement partiellement glacé ?

Une nouvelle recherche apporte un élément de réponse surprenant en explorant la chimie océanique. Durant des millions d'années, une transformation lente et profonde au sein de la composition de l'eau de mer aurait progressivement altéré l'équilibre climatique planétaire.


Publiés dans les Proceeding of the National Academy of Sciences (PNAS), les travaux d'une équipe internationale dévoilent une réduction marquée de la concentration en calcium dissous dans les océans. Estimée à plus de 50% au cours des 66 derniers millions d'années, cette chute a directement pesé sur la quantité de dioxyde de carbone présente dans l'atmosphère. Une moindre présence de ce gaz à effet de serre implique moins de chaleur retenue, participant ainsi au refroidissement global observé sur cette très longue période.

Afin de retracer cette évolution chimique, les scientifiques se sont appuyés sur des indices précieux conservés dans les sédiments marins. Leurs analyses se sont portées sur les coquilles fossilisées de minuscules organismes nommés foraminifères, qui préservent la signature de l'eau de mer où ils ont vécu. Ces archives naturelles ont permis d'établir une chronologie détaillée, mettant en évidence un lien étroit entre les teneurs en calcium et les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique.

Par ailleurs, les modèles informatiques élaborés par l'équipe indiquent qu'avec des concentrations élevées en calcium, les océans emmagasinaient moins de carbone. Ce dernier restait alors plus disponible sous forme de CO₂ dans l'air, maintenant une température globale élevée. Progressivement, la diminution du calcium a altéré les processus biologiques, encourageant le piégeage du carbone dans les sédiments océaniques et son retrait lent de l'atmosphère.


Cette transformation chimique paraît associée à des phénomènes géologiques profonds. Les chercheurs ont constaté que le déclin du calcium coïncide avec un ralentissement de l'expansion des fonds océaniques, un processus volcanique qui façonne continuellement le plancher marin. Ce ralentissement a modifié les échanges chimiques entre l'eau et les roches, entraînant la baisse graduelle des concentrations en calcium.

Ainsi, cette recherche renouvelle notre perception des mécanismes climatiques sur de très longues échelles de temps. Elle démontre que la chimie des océans ne constitue pas seulement une conséquence des changements climatiques, mais peut en être un moteur actif.

Le rôle des foraminifères dans la reconstitution du climat passé

Les foraminifères sont des organismes marins microscopiques dont les coquilles calcaires préservent des informations précieuses. Durant leur vie dans l'océan, ils incorporent dans leur coquille des éléments chimiques issus de l'eau environnante. La composition de ces coquilles reflète donc directement celle de l'eau de mer au moment de leur formation.

Après la mort de ces organismes, leurs coquilles s'accumulent lentement sur les fonds marins, formant des couches de sédiments. Les scientifiques peuvent prélever des carottes de sédiments pour remonter le temps. En analysant chimiquement les coquilles fossiles trouvées à différentes profondeurs, ils reconstituent les conditions océaniques et atmosphériques d'époques très anciennes.

Cette méthode est importante pour examiner les climats du passé car elle fournit des données directes. Contrairement à d'autres indicateurs, les foraminifères offrent un enregistrement continu sur des millions d'années. Leur étude a déjà permis de mieux appréhender les périodes glaciaires ou les épisodes de réchauffement intense dans l'histoire de la Terre.

Pour cette recherche spécifique, l'analyse du rapport entre différents isotopes dans les coquilles a permis de déduire les teneurs passées en calcium.