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2 articles avec dinosaures

Les dinosaures sont morts de froid

Publié le par Phil Fossil


23 janvier 2017, par Pierre Barthélémy

 

VOUS l’avez peut-être apprise à l’école comme la frontière entre l’ère Secondaire et l’ère Tertiaire. Mais entre-temps les dénominations ont changé, le Secondaire et le Tertiaire ont disparu des nomenclatures géologiques et cette délimitation a été rebaptisée « extinction Crétacé-Paléogène » (ou extinction K-Pg, d’après les initiales allemandes). Ce qui n’a pas varié, en revanche, c’est ce qui s’est produit il y a 66 millions d’années : une extinction de masse qui a frappé un grand nombre d’espèces végétales et animales, dont les plus célèbres sont évidemment les dinosaures non-aviens. Même si certains défendent encore l’idée que la cause de cet événement majeur dans l’histoire de notre planète est à chercher dans les immenses éruptions volcaniques dites des trapps du Deccan (dans l’ouest de l’actuelle Inde), la plupart des géologues se sont ralliés à l’hypothèse de la collision de notre planète avec un astéroïde d’une dizaine de kilomètres de diamètre. Le cataclysme s’est produit dans ce qui est aujourd’hui la péninsule du Yucatan, au Mexique.

Quand, en 1980, le physicien américain Luis Alvarez publie dans Science – en compagnie de son fils Walter, de Frank Asaro et d’Helen Michel – l’étude présentant ce scénario de choc cosmique, on pense que la cause de l’extinction massive de la quasi-totalité des gros animaux terrestres est une sorte d’hiver nucléaire provoqué par toutes les poussières mises en suspension dans l’air lors de l’impact. L’atmosphère aurait été sensiblement obscurcie et le blocage des rayons solaires aurait stoppé la photosynthèse des plantes, qui sont à la base de la chaîne alimentaire. Toutefois, des études plus récentes ont estimé que le rôle d’écran durable ne pouvait avoir été tenu par ces poussières… La suspicion s’est alors tournée vers des aérosols contenant du soufre.

De quoi, donc, sont exactement morts les dinosaures ? Pour répondre à la question, une équipe allemande du Potsdam Institute for Climate Impact Research vient de publier, dans les Geophysical Research Letters (GRL), une étude où elle explique avoir pour la première fois couplé la collision avec l’astéroïde à un modèle de simulation du climat. Ce afin d’évaluer les effets à long terme, et sur l’ensemble de la planète, de ladite collision. Transportons-nous donc 66 millions d’années en arrière, à la fin du Crétacé. Le taux de dioxyde de carbone est nettement plus élevé qu’aujourd’hui, et les températures aussi : la température moyenne à la surface de la Terre est de 18,9°C. Et voilà que vient nous percuter un projectile rocheux. Le choc est à la limite de l’imaginable : l’énergie produite est plusieurs milliards de fois supérieure à celle de la bombe atomique d’Hiroshima.

Effet parasol

Ce n’est pas tant cette donnée qui intéresse nos chercheurs que la quantité de soufre injectée dans l’atmosphère : 100 gigatonnes, soit 10 000 fois plus que la masse de soufre libérée lors de l’éruption volcanique du Pinatubo (Philippines) en 1991, qui fit baisser la température mondiale de 0,4°C. Dans la stratosphère, les aérosols à base de soufre créent une sorte d’effet parasol : ils diffusent le rayonnement solaire dans toutes les directions et en renvoient donc une partie vers l’espace, ce qui donne une perte d’énergie au niveau du sol. Avec 100 milliards de tonnes de soufre se retrouvant d’un coup tout autour de la planète, l’effet parasol est particulièrement puissant et brutal puisque, dans un premier temps, plus de 98 % des rayons du Soleil n’atteignent plus le sol !

Non seulement les plantes sont presque entièrement privées de leur source d’énergie mais, comme le révèle l’étude, la conséquence principale de ce blocage presque total de la lumière solaire est un refroidissement sévère et persistant pendant des années, voire des décennies suivant les scénarios retenus. Suivant le plus sévère, qui prévoit que les aérosols à base de soufre résident une dizaine d’années dans la stratosphère, la température perd 34°C, passant, en moyenne, de près de 19°C à -15°C. Dans l’hypothèse la moins rude, privilégiée par les auteurs de l’étude, la chute est tout de même de 27°C et la Terre se retrouve sous le point de congélation pendant quelques années. La banquise voit sa surface multipliée par six, ce qui a pour conséquence d’augmenter l’albédo de la planète, c’est-à-dire sa capacité à renvoyer les rayons solaires vers l’espace puisqu’ils sont réfléchis par les glaces. Il y a là une sorte de cercle vicieux inverse de celui que nous vivons actuellement avec le réchauffement climatique, qui, en faisant fondre la banquise, réduit l’albedo de la planète et alimente encore plus son réchauffement…

A la différence de ce que nous constatons maintenant, la cause du refroidissement planétaire lors de l’extinction K-Pg – les aérosols soufrés – a assez rapidement disparu. Néanmoins, les bouleversements des écosystèmes ont été immenses. En plus d’avoir fait mourir de faim et de froid les dinosaures non-aviens sans pour autant éradiquer les petits mammifères et oiseaux (lesquels sont les dinosaures aviens), l’événement a aussi chamboulé les océans. Ceux-ci ont d’une certaine manière été passés au shaker. L’hiver terrible qui s’est subitement installé a refroidi les eaux de surface qui ont coulé : les couches d’eau les plus profondes sont remontées, emportant avec elles leurs nutriments. Selon l’étude des GRL, cet afflux de nutriments en surface a donné un coup de fouet à la production de plancton. Or ces blooms planctoniques, qui s’accompagnent d’une grande consommation de l’oxygène dissous dans l’eau et de l’émission de toxines, sont souvent néfastes aux écosystèmes marins. L’article conclut que le refroidissement de la planète a sans doute aussi eu, par ricochet, des conséquences létales dans les océans. Toucher au climat n’est jamais anodin…


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Phil "Fossil"

Publié dans Revue de presse, Dinosaures

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Des plumes de dinosaures intactes découvertes dans de l’ambre

Publié le par Phil Fossil

 


Des paléontologues ont découvert pour la première fois une queue de dinosaure portant des plumes conservées dans de l’ambre. Un spécimen exceptionnel qui éclaire l’origine du plumage des oiseaux


Il était destiné à finir dans un cabinet de curiosité ou monté en bijou. Sur le marché de Myitkyina, au nord de la Birmanie, personne n’imaginait ce qu’emprisonnait réellement ce joli morceau d’ambre. Un végétal particulièrement bien conservé? C’était en fait bien plus inhabituel. Le morceau d’ambre en question contenait une queue de dinosaure avec des plumes. «Dans l’Etat de Kachin, il existe deux marchés d’ambre approvisionnés par les mines alentour. Mes bons contacts parmi les revendeurs me préviennent quand ils voient un spécimen qui pourrait m’intéresser», raconte au «Temps» Lida Xing de l’Université des géosciences de Chine à Pékin, qui a réussi à convaincre le Dexu Institute of Palaeontology de l’acquérir en 2015.


Un échantillon jamais vu

Dans cette région dangereuse de Birmanie, en proie aux conflits armés permanents, «où il faut négocier avec des gens ne parlant ni anglais ni chinois», mettre la main sur un tel échantillon paléontologique est à peine croyable. C’est en effet la première fois qu’on retrouve un morceau de squelette de dinosaure et des plumes piégés ensemble dans de l’ambre. Jusque-là, seules des plumes isolées, dont il était difficile de savoir avec certitude si elles provenaient d’un oiseau primitif ou d’un dinosaure, avaient été retrouvées dans de l’ambre. Des paléontologues chinois et canadiens décrivent le spécimen avec une très grande précision dans la revue «Current Biology» publiée le 8 décembre.

On sait depuis longtemps que certains dinosaures sont les ancêtres des oiseaux. On sait moins qu’un grand nombre de dinosaures avait des plumes. «Depuis vingt ans, les campagnes de fouille dégagent des fossiles de dinosaures à plumes qui sont, certes complets, mais aplatis sur des dalles de roche. Les plumes sont totalement écrasées, rendant l’interprétation difficile. C’est une aubaine d’avoir accès pour la première fois à la structure en trois dimensions, explique Eric Buffetaut, spécialiste en paléontologie des vertébrés à l’Ecole Normale Supérieure de Paris. «Il est extrêmement rare qu’un vertébré, ou un morceau d’animal, soit piégé dans de la résine. Vraisemblablement, le petit dinosaure était mort quand cela s’est produit», poursuit-il.

Avant de s’intéresser aux plumes, il fallait être sûr qu’elles appartenaient à un dinosaure, et non pas un oiseau primitif, ce qui n’aurait alors pas eu le même caractère exceptionnel. Les chercheurs ont donc étudié avec précision la queue. L’échantillon a été soumis au rayonnement synchrotron. Cette méthode non invasive reposant sur la collision entre des particules élémentaires accélérées et l’objet à étudier permet d’obtenir une image révélant des détails anatomiques et structuraux très fins. C’est ainsi que les paléontologues ont révélé que la queue, longue de 3,6 centimètres, est composée de huit petites vertèbres bien individualisées. Les vertèbres des oiseaux modernes, elles, sont fusionnées pour former un os appelé le pygostyle.


Une queue de théropode

D’après Lida Xing et Ryan Mc Kellar, du Royal Saskatchewan Museum au Canada et coordinateur de ce travail, cette queue appartiendrait à un théropode, un dinosaure carnivore bipède, incapable de voler, qui foulait la terre il y a 99 millions d’années, l’âge des gisements d’ambre de la région du Kachin. Autre observation: sous les plumes, les chercheurs ont constaté une quantité importante de fer qui témoignerait de la présence de protéines spécialisées pour le transport de ce métal, telles que l’hémoglobine et/ou la ferritine. Cela correspondrait à la dégradation soit du sang soit de pigments.

Voici pour le squelette qui permet d’identifier l’individu. Qu’en est-il des plumes? Présentes en abondance de chaque côté de la queue, elles sont de couleur brun noisette du côté dorsal de la queue et plus pâles, voire blanches, côté ventral. Elles indiqueraient que l’individu était un juvénile. Mais surtout, les plumes du jeune dinosaure sont morphologiquement différentes des plumes actuelles des oiseaux. Ces dernières sont formées d’un rachis central duquel des structures partent obliquement de part et d’autre dans le même axe. Ces structures, qu’on appelle les barbes, sont parallèles entre elles, et portent des éléments plus petits, les barbules.

L’organisation globale de la plume d’oiseau fascine par son côté très structurée. Les plumes du théropode, elles, sont composées d’un rachis, ou colonne vertébrale, particulièrement court et les barbes irradient de façon assez anarchique. Leur architecture rappelle celle des coraux. Rachis et barbes sont d’ailleurs difficilement distinguables. Les auteurs soulignent que les barbes portent des barbules selon la même implantation que celle observée actuellement. Ils en concluent qu’au cours de l’évolution des plumes, les barbes possédaient déjà des barbules quand elles ont fusionné pour former le rachis central.

«Il y a toutes sortes de plumes primitives qui n’existent plus chez les oiseaux actuels, comme les plumes en ruban dont la fonction est inconnue. L’évolution n’a conservé qu’une petite partie de cette grande variété. Le spécimen décrit aujourd’hui porte des plumes qui se situent entre la protoplume, qui ressemblait à un poil, et la plume asymétrique, la plume actuelle, qui permet de voler», indique Lionel Cavin, conservateur au Muséum d’histoire naturelle de la Ville de Genève, qui présente en ce moment «Dinosaures. La grande exposition». Reste à comprendre le rôle du plumage du dinosaure. D’après les hypothèses les plus en vogue parmi la communauté scientifique, les plumes duveteuses serviraient de protection thermique contre le froid, et les plus grandes pour la séduction.


https://www.letemps.ch/sciences/2016/12/08/plumes-dinosaures-intactes-decouvertes-lambre

http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)31193-9


Phil "Fossil"

Publié dans Revue de presse, Dinosaures

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