Les grandes extinctions, les crises biologiques
1. Introduction 2. Les 5 grandesA. Introduction B. Les 5 grandes3. Les caractéristiques dune crise1°. Au cours de l'Ordovicien 2°. Au cours du Dévonien 3°. Au cours du Permiena) L'enquête sur le phénomène b) La grande découverte4°. A la fin du Trias 5°. A la fin de Crétacéa) L'hypothèse la plus vraisemblable b) Les trapps du Deccan c) Les causes certaines et les autres probables d) Les causes improbables et farfelues
A. Généralités B. Les extinctions sont massives et brutales C. La crise touche tous les milieux à l'échelle planétaire D. Après la crise les survivants se diversifient E. L'intérêt des crises en géologie F. Peut-on parler de cycle d'extinction ? G. Les preuves4. L'histoire de la chute catastrophique de météorite
A. L'impact B. L'explosion C. L'enfoncement du coeur de l'astéroïde D. Le volcanisme intense E. Les conséquences du volcanisme F. Le choc H. Synthèses I. Annexe : extrait de la conférence de Gaverl Schiling
L'histoire de la vie sur la Terre a toujours été marquée par la disparition et l’apparition d’espèces mais, à différentes périodes, courtes à l’échelle des temps géologiques, se sont produites des extinctions massives. Ces extinctions sont interprétées comme le résultat de crises biologiques majeures dont nous mettrons en évidence les caractéristiques et les conséquences. Nous verrons ensuite que ces caractéristiques, communes aux grandes crises, ont servi aux géologues pour marquer des repères dans l’histoire de la planète.
Quand on énonce le terme de « crise biologique », de « grandes extinctions » ou « extinctions de masse », tout le monde pense inévitablement à la catastrophe planétaire qui a exterminé les dinosaures et 75% des espèces animales présentes sur la Terre.
Les dinosaures et les systèmes Trias-Jurassique-Crétacé ayant été, au cours de la dernière décennie, grâce aux différents films de Steven Spielberg, très médiatisés, on peut dire qu’une « dinomania » s’est emparée du grand public.
L’hyper médiatisation de cette époque géologique a eu pour conséquence une relance indéniable des recherches scientifiques en tous sens. La découverte quasi journalière de nouveaux dinosaures, notamment par le fait de John Horner, Paul Sereno aux Etats-Unis et Pascal Godefroid chez nous n'a fait que susciter du grand public un intérêt toujours grandissant.
Cette extinction a donc été celle qui a été le plus étudiée et c’est donc celle qui est la mieux connue… mais pas seulement grâce à l’hyper médiatisation qui a entouré cette période.
Il y a aussi des raisons géologiques à cela. Chronologiquement, c’est la dernière extinction (elle n’est vieille que de 65 millions d’années), c’est celle dont il reste le plus de traces visibles que l’érosion et les mouvements tectoniques n’ont pas encore totalement effacées… car on le sait maintenant, cette extinction n’est pas unique.
Contrairement à la théorie de Darwin qui disait que l’histoire de la Terre est « une suite progressive d’évènements », on peut aujourd’hui affirmer que c’est plutôt une « suite sporadiques d’évènements brutaux ».
Parmi toutes les extinctions, certaines étaient modérées (15% à 40% des espèces disparaissant), tandis que d’autres étaient bien plus sévères (de 65% à 95% des espèces disparaissant !!). On dénombre actuellement 5 grandes extinctions. Il y en a sans doute eu d’autres mais actuellement aucune trace n’en a été conservée. La dérive des continents et l’érosion n’y sont pas étrangers.
Les grandes crises biologiques correspondent à l’extinction en masse d’espèces sur une durée de l’ordre de 10.000 ans à 1 million d’années. Ces extinctions sont reconnaissables à l’échelle de la planète. On peut en distinguer deux types :
· Extinction graduelle, de peu d’intensité et étalée dans le temps
· Extinction catastrophique, de très grande intensité brutale et soudaine.
Il y aurait eu une très grande crise à la fin du permien (-245 millions d’années) et aurait fait disparaître entre 95% des animaux marins et plus de 90% des familles d’animaux terrestres.
On peut observer quatre autres crises majeures :
Détaillons maintenant dans l’ordre chronologique les « 5 grandes » :
Au cours de
l'Ordovicien on observe un fort développement des Nautiloïdes (Prédateurs), et
parallèlement les Trilobites acquièrent une faculté d'enroulement (à la façon
des cloportes), ce qui semble être une réponse à cette nouvelle prédation. Les
plateformes coralliaires se développent également permettant une forte fixation
du CO2 atmosphérique en calcaire.
Mais à la fin de l'Ordovicien (autour de -435 Ma), un tiers de la faune
s'éteint, particulièrement les coraux et les graptolites d'eaux chaudes qui sont
remplacés par des formes d'eaux froides. Ce fait s'observe également pour les
Brachiopodes.
Cette crise pourrait être due à une phase de glaciation. Le niveau des mers, en
baissant, a entraîné l'émersion des plateformes continentales, riches en faune
marine. Ce phénomène a été d'autant plus accentué que tous les continents
étaient proches du pôle sud. Quelques anomalies dans les dépôts
contemporains de la crise (notamment une teneur importante en iridium)
laisseraient penser aussi à l'influence d'un impact météoritique.
À la fin du Dévonien (-365 Ma): l'écosystème récifal a été fortement atteint; les récifs disparaissent pour ne revenir que beaucoup plus tard, au Trias, cette fois, érigés non plus par les stromatopores et coraux Rugosa et Tabulata, mais par les coraux Scléractiniens et des calcispongiaires; les poissons marins sont affectés, alors que ceux d'eau douce le sont beaucoup moins; peu de trilobites survivent (une seule famille).
Une étude complète de cette crise biologique est réalisée sur la page La crise biologique de la fin du Frasnien
En 1998, le planétologue Michael Rampino de l'université de New York se rendit dans les Alpes européennes. C'est l'un des seuls endroits en Europe où se trouve de la roche permienne contenant des fossiles. Son but était de pouvoir déterminer la durée de l'extinction et identifier le tueur. Pour cela, il mit au point un nouveau système de datation, basé sur le fait que les données fossiles de la fin du Permien sont préservées dans une mince couche rocheuse. En déterminant le temps de décantation, il fut possible d'estimer la durée de l'extinction. Les roches permiennes se trouvent juste au-dessous de la période géologique suivante, le Trias. Une fois déterminée la limite Permien/Trias, Michael Rampino chercha le temps mis par les sédiments pour se déposer.
Le système de Michael Rampino reposait sur le fait que l'orbite de la Terre autour du Soleil varie imperceptiblement sur une période de 23 000 ans. Ce phénomène entraîne de légers changements climatiques qui provoquent la formation de stries caractéristiques dans la roche, une tous les 23 000 ans. Il photographia les stries pour les traiter sur ordinateur de façon à faire apparaître des bandes rocheuses larges de 23 000 ans. Il étudia ensuite la position de la couche rocheuse correspondant à l'extinction, au sein des cycles. Cette couche recouvre moins de la moitié d'un cycle soit 8 à 10 000 ans, une durée bien plus courte que ce qui était imaginé. Ainsi les scientifiques ont pu en déduire que l'extinction a eu lieu d'une manière incroyablement rapide à l'échelle géologique. A cette époque, cela collait avec l'idée d'une collision avec un impacteur (météorite ou astéroïde).
Si une énorme météorite (taille supérieure à l'Everest) percutait la Terre, des ondes de choc parcourraient l'ensemble du globe tuant instantanément toute forme de vie à la surface. Ce serait comparable à 1 milliard de bombes atomiques explosant au même endroit. Dans les secondes qui suivraient des milliers de tonnes de poussières obscurciraient le ciel, masquant le Soleil. Tout se passerait beaucoup plus vite que dans le cas de changements climatiques causés par des coulées basaltiques. Selon les calculs de Michael Rampino, l'hiver nucléaire qui s'ensuivrait serait bien plus intense et brusque, que lors des trapps de Sibérie. La vie aurait disparu presque instantanément. Un cas similaire causa la disparition des dinosaures, il y a 65 millions d'années. L'impact fut retrouvé à Chicxulub dans la presqu'île du Yucatan, au Mexique. La météorite faisait 10 km de diamètre, plus haute que l'Everest. Mais dans le cas qui nous intéresse, elle aurait dû être encore plus grosse, peut-être 15 à 20 km.
Mais un objet d'une taille aussi importante aurait dû laisser des traces. Aucune trace à la surface de la Terre n'a été retrouvée. Andrian Jones émit une théorie qui sembla séduisante. Le chercheur anglais a créé un modèle informatique pour étudier l'effet de l'impact d'un astéroïde sur la croûte terrestre. L'impact creuse un profond cratère et l'écorce terrestre rebondit pour créer un cratère plus étendu et moins profond. Mais si la taille est très importante, l'écorce terrestre fond et la lave commence à s'écouler pour finalement remplir le cratère, qui disparaît. Ainsi le cratère du Permien aurait été comblé. Mais c'est une idée trop séduisante pour satisfaire la communauté scientifique tout entière. Surtout qu'un tel impact devrait laisser des traces (roches brisées, quartz choqués et poussières) sur l'ensemble du globe. Malgré les efforts de tous les chercheurs, aucun débris ne fut retrouvé. Gregory Retallack a participé à ces recherches au milieu des années 90, en concentrant ses efforts sur l'Antarctique au Mt. Crean. C'était l'aboutissement d'une longue période de recherches.
Pendant plusieurs semaines il étudia les roches permiennes, mais une couche rocheuse en particulier attira son attention. Dans la couche permienne la plus récente, le quartz présentait des caractéristiques particulières. Le quartz est le cristal le plus répandu sur Terre. Il est généralement blanc et translucide. La plupart des quartz sont transparents . La lumière les traverse en scintillant et ils paraissent blancs. Or, certains cristaux n'étaient ni blancs, ni transparents. Ce quartz présentait des stries de dislocation très étranges qui se croisaient à différents angles. Quelque chose avait fracassé le cristal. Pour Gregory Retallack, une force gigantesque fut nécessaire pour créer ces structures. L'origine ne pouvait être qu'une énorme météorite. Le chercheur semble avoir trouvé ce que tous les scientifiques cherchaient. Mais l'analyse s'avéra négative.
La météorite qui extermina les dinosaures, a laissé des traces d'iridium, de grandes quantités de quartz choqués et une fine couche de suie. L'iridium est très rare sur Terre mais abondant dans le Système solaire rapport de 0,01 ng/g à 500 ng/g. Le grand avantage de l'iridium est qu'il est mesurable à de très petites quantités, à partir de 10-15 g, permettant entre autres l'analyse de grains individuels de très petites tailles (jusqu'à 50 µm). Quant aux cristaux de quartz choqués, seules les impacts météoritiques, les explosions nucléaires et les expériences scientifiques permettent d'atteindre les pressions gigantesques nécessaires pour les former soit des millions de fois la pression atmosphérique. Or, les échantillons ne contiennent que des traces infimes de quartz choqués et d'iridium. Si l'hypothèse de la météorite était la bonne, de plus grandes quantités auraient dû être trouvées dans la couche P/T que dans la couche K/T.
Pour exterminer 95 % des espèces vivants, il aurait fallu une météorite gigantesque d'au moins de 15 km de diamètre. Or, les données recueillies indiquent que si un objet cosmique a effectivement percuté la Terre à la fin de la période permienne, il était bien trop petit pour détruire la planète. Une nouvelle fois, le "tueur" du Permien a échappé aux scientifiques.
Paul Wignall, un géologue de l'université de Leeds avait toujours douté du rôle de la météorite. Pour lui, toutes les hypothèses reposent sur des données insuffisantes et il pensait connaître le lieu où il trouverait plus d'informations : au Groenland. Si la présence de roches permiennes sur la grande île est avérée, le pays avait été considéré jusqu'à là trop difficile à explorer.
A la fin des années 90, il décida de tenter sa chance et s'envola vers le Groenland. Le premier objectif fut de trouver les roches permiennes, car personne ne sait vraiment où chercher. Finalement, il les trouva et cela dépassa ses rêves les plus fous. Au lieu d'une étroite bande de couche rocheuse, les sédiments remontant à l'époque de l'extinction s'étalaient sur plusieurs mètres, au-dessus et au-dessous d'eux. Les données fossiles comptaient parmi les plus intéressantes jamais trouvées sur la fin de la période permienne. Toute l'extinction permienne s'étalait sous ses yeux sur des dizaines de mètres. Même à l'oeil nu, une évidence s'imposait : les scientifiques invoquant la cause de l'extinction à une météorite s'étaient trompés sur la durée. Les traces du Groenland montraient que l'extinction avait été progressive. De fait elle semblait même s'être étalée sur des dizaines de milliers d'années. Pendant un mois, son équipe amassa 20 caisses d'échantillons. De retour à Leeds, ils se rendirent compte de la valeur du trésor amassé. Certains fossiles étaient tellement petits qu'ils devaient les extraire dans un bain d'acide. Ils furent débordés par l'ampleur de la découverte que révèlaient peu à peu les sédiments. Il y avait une énorme variété de très petits fossiles dans ces roches qui leur indiquaient ce qui s'était passé avec un luxe de détails. L'ordre des disparitions leur apparaissait avec évidence et leur permettait d'étudier l'extinction du début jusqu'à la fin. Pour la première fois la vérité était là. La surprise fut totale.
L'extinction se serait déroulée en 3 phases distinctes. La crise commença sur Terre et des espèces de plantes et d'animaux disparurent. Le processus continua pendant 40 000 ans. Lors de cette première phase, certaines espèces terrestres disparurent, tandis que d'autres échappèrent à l'extinction. Ensuite, 40 à 45 000 ans après le début de la crise, l'extinction s'étendit soudainement à la mer. Ce fut la partie marine du phénomène, beaucoup plus brève que sur Terre. Lors de la 2e phase plus rapide, la vie disparut presque entièrement des océans. Enfin pendant la 3e phase, l'extinction reprit sur la terre ferme. A la suite de cela, arriva l'apogée de l'extinction terrestre. Les espèces végétales et animales caractéristiques disparurent définitivement. Il y eut 3 longues phases d'extinction étalées sur 80 000 ans. C'est un concept très différent de la collision avec une météorite.
Mais Paul Wignall ne savait toujours pas pourquoi cela s'était produit. Mais il avait trouvé un indice. Des échantillons montraient en effet une quantité anormalement élevée de C12 ( carbone 12), une forme particulière de carbone, après l'extinction marine et avant l'extinction finale de la quasi totalité des espèces terrestres. Le C12 est produit généralement par la décomposition de matière organique, végétale ou animale. L'accroissement fut phénoménal, trop important pour être expliqué par ce seul facteur. Wignall réalisa que cette donnée nouvelle était capitale. Il comprit que cet accroissement était une indication pour élucider la nature de l'extinction.
Finalement l'énigme sera résolue de manière totalement inattendue. Gérald Dikens de Rice university au Texas est géologue, spécialisé dans les énergies nouvelles. Il ne s'intéresse pas spécialement à l'extinction permienne. Il rencontra un ami dans un bar, lequel lui raconta qu'il essayait de comprendre comment le C12 pouvait être produit rapidement et en grande quantité. Il disposait de données difficiles à expliquer. Cette conversation éveilla la curiosité de Gerald Dickens. Quelques années auparavant, il travaillait sur des forages dans le golfe du Mexique, à la recherche de nouvelles sources d'énergie: l'hydrate de méthane.
Sous des conditions de température et de pression particulières, la glace (H2O) peut piéger des molécules de gaz, formant une sorte de cage qui les emprisonne. Les composés résultant s'appellent des hydrates de gaz ou encore des clathrates. Les gaz piégés sont variés, par exemple le dioxyde de carbone (CO2), le sulfure d'hydrogène (H2S) et le méthane (CH4). Ces cages cristallines peuvent stocker de très grandes quantité de gaz. L'hydrate de méthane est une glace qui contient une quantité énorme de gaz: la fonte de 1 centimètre cube de cette glace libère jusqu'à 164 centimètre cubes de méthane.
Une importante quantité de matière organique qui se dépose sur les fonds océaniques est incorporée dans les sédiments. Sous l'action des bactéries anaérobies, ces matières organiques se transforment en méthane dans les premières centaines de mètres de la pile sédimentaire . Un volume très important de méthane est ainsi produit. Une partie de ce méthane se combine au molécules d'eau pour former l'hydrate de méthane, dans une fourchette bien définie de température et de pression.
Les fonds marins recèlent d'immenses réservoirs de ce gaz sous forme solide. Gerald Dickens sait que l'hydrate de méthane contient de grandes quantités de C12 et que l'on trouve des dizaines de réservoir à travers le monde, le long des côtes sur les plateaux continentaux. Le long des côtes de l'Amérique du Sud, de l'Amérique centrale, la côte ouest des USA, Canada et probablement en Indonésie et en Australie, en fait là où des matières organiques se décomposent au fond de l'eau pour créer le méthane. Ces énormes réservoirs de méthane pourraient-ils être la somme du C12 retrouvé dans les roches du Permien ? Si oui, comment expliquer le phénomène ? Dickens entame des recherches. Le méthane gelé naturel étant instable et peu facile à extraire, des échantillons artificiels sont produits en laboratoire.
La grande question est de savoir comment le méthane passa de l'océan à l'atmosphère. Lorsque Dickens disposa les échantillons artificiels dans de l'eau réchauffée, les résultats furent spectaculaires. Il se dissociait ! Le géologue constata que même un petit morceau de méthane gelé, dégageait d'énormes quantités de gaz riche en C12 . L'expérience confirma son hypothèse. L'accroissement du carbone 12 était la conséquence de la libération d'énormes quantités de méthane. Et Gerald Dickens fit une autre découvertes: une légère augmentation de la température de l'eau pouvait faire fondre le méthane et libérer le carbone. Pour expliquer les quantités de carbone 12 que l'on retrouvait dans les données géologiques, il suffisait que l'eau des fonds marins se réchauffe de 5°C. En octobre 1999 le géologue publia ses résultats. Il était loin de se douter des retombées que ses travaux allaient avoir.
A 8 000 km de là, en Angleterre, Paul Wignall lut l'étude de Gerald Dickens avec un intérêt croissant. Il réalisa tout à coup que ses idées, pour expliquer l'augmentation du C12 , pouvaient s'appliquer à la découverte du Groenland. C'était en quelque sorte le chaînon manquant de l'énigme de l'extinction du Permien. Paul Wignall s'interrogea sur les effets qu'une telle quantité de méthane pouvait avoir sur le climat. De fait, le méthane compte parmi les plus puissants gaz à effet de serre. En prenant le carbone 12 comme base pour les quantités de méthane, le chercheur construisit un modèle climatique approximatif. Il était compliqué d'estimer l'impact qu'avait pu avoir la libération du méthane, mais on pouvait calculer le volume de gaz émis à partir des données sur l'augmentation du C12 . D'après ses évaluations, la quantité de méthane relâchée dans l'atmosphère était suffisante pour réchauffer la planète de 4 à 5°C. Mais ce n'était pas suffisant pour faire disparaître toute forme de vie sur Terre. Paul Wignall réalisa que le méthane ne représentait qu'un seul aspect du problème. Pour que ce gaz gelé fonde, un phénomène précédent devait avoir eu lieu, pour réchauffer la planète de 4 à 5°C. Le méthane aurait alors augmenté la température du globe de 4 à 5°C. Soit un écart depuis le début de l'anomalie de 8 à 10°C. Un réchauffement suffisant pour tuer toutes espèces vivantes.
Peu à peu, la signification des données retrouvées au Groenland s'imposa. Il n'y avait pas eu un tueur au Permien, mais deux. C'est ainsi que Paul Wignall put reconstituer le déroulement probable de l'incroyable catastrophe.
Comme beaucoup le pensaient, cela commença par les trapps de Sibérie. Sur des milliers de km, la lave s'écoula de profondes fissures dans l'écorce terrestre. Ce fut le 1er tueur. Pour Michel Benton le ciel du Dicynodonte devait être pourpre en raison du taux élevé de poussières rejetées dans l'atmosphère. Lorsque le Mont Saint Helen (USA) explosa dans les années 80, pendant de nombreuses années, dans l'hémisphère Nord, pour les mêmes raisons, nous pouvions admirer un beau ciel rouge, le soir au couchant. Les modifications climatiques s'installèrent peu à peu. Au début, il faisait un peu plus chaud. Mais d'années en années, cela s'aggrava. Il y eut un terrible hiver suivi d'un réchauffement climatique lent. Progressivement la température moyenne s'accrut. Les espèces terrestres les moins résistantes, disparurent avec une diminution du nombre des naissances avec disparition de plus en plus importante des plus faibles. Les conséquences se répercutèrent dans les océans. La température de l'eau augmenta entraînant la mort des espèces marines. C'est alors qu'un nouveau phénomène entra en action. Les eaux de plus en plus chaudes libérèrent le second tueur venu du fond des océans : le méthane. La libération d'énormes quantité de méthane, gaz à effet de serre, augmenta la température du globe de 4 à 5°C. Le réchauffement global entraîna un accroissement de la température moyenne de la Terre de 10°C. Cela signifiait que le Sahara occupait tout ce qui contenait la vie. Finalement des espèces entières disparurent.
Voilà qui satisfait le monde scientifique. Une théorie globale pouvant expliquer les données retrouvées sur le terrain parmi les fossiles du Groenland. Après de nombreuses années de recherche, la cause de l'extinction du Permien a peut-être été identifiée.
L'hypothèse la plus vraisemblable pour expliquer cette teneur est celle d'un impact météoritique. Elle a été confirmée par plusieurs autres indices :
Selon cette théorie, l'impact (situé au niveau de la péninsule du Mexique) aurait entraîné :
la formation d'une onde choc se déplaçant à plus de 20 Km/s au niveau de l'impact. Les vents soufflaient encore à plus de 500 Km/h à plus de 1000 Km de distance. Puis par un phénomène d'appel d'air, les vents ont fait demi-tour !
l'embrasement de l'atmosphère par l'échauffement des particules projetées dans l'air. on estime que la température est alors montée à plus de 400°C. Les régions nuageuses ont toutefois dû être moins affectée par cet effet.
Sous l'effet de cette chaleur, les incendies ont ravagé la plupart des forêts.
L'empoisonnement de l'atmosphère et du sol dû à la formation de gaz toxiques sous l'effet de l'impact (nickel, chrome, mercure..). D'autres gaz (SO2) ont provoqué la formation de pluies d'acides.
l'opacité de l'atmosphère durant plusieurs mois (par suspension de poussières ou autres particules dans la stratosphère) provoquant une longue nuit sur toute la planète et empêchant la photosynthèse des végétaux survivants. La température moyenne a alors chuté d'au moins 5 °C.
un effet de serre dès que l'atmosphère s'est éclaircie en raison de l'accumulation de CO2 dans l'air.
Plusieurs autres hypothèses tentent non pas d'expliquer pleinement cette crise mais apportent des éléments qui, conjugués à l'impact météoritique pourraient expliquer l'ampleur de le crise. C'est le cas du volcanisme intense observé en Inde : les Trapps du Deccan.
Les Trapps du Deccan se trouvent dans l'ouest de l'Inde à cheval sur les Etats du Gujarat, du Maghya Pradesh et du Maharashtra principalement ainsi que dans le sud du Rajasthan. La majeure partie des 500 000 km2 de cette grande province forme un plateau relevé à l'ouest où il forme les Ghâts occidentaux. Dans la partie septentrionale et dans la péninsule de Kâthiâwar les trapps forment des plaines entrecoupées de montagnes.
Chaque coulée de lave peut mesurer de 10 à 50 mètres d'épaisseur voire 150 mètres pour les plus épaisses, la hauteur totale de l'empilement atteignant 2 400 mètres dans la partie occidentale.
Les trapps du Deccan se sont formés à la fin du Secondaire notamment entre il y a 60 et 65 millions d'années. Ils sont constitués d'un empilement de coulées de lave basaltique recouvrant à l'origine une superficie de 1,5 à 2 millions de kilomètres carrés pour un volume émis de 512 000 à 2 000 000 km3. Ils reposent sur des terrains granitiques et de gneiss constituant un bouclier datant du Précambrien. Les raisons et leur mode de formation sont encore mal connus mais les scientifiques sont d'accord pour dire que le débit de lave émis était très important. Les épisodes éruptifs les plus longs pouvaient durer jusqu'à plusieurs années. Un million d'années aurait suffi pour former les trapps. Le point chaud de la Réunion actuellement situé dans le Sud Ouest de l'Océan Indien sous l'île du même nom et qui a formé les Maldives, l'archipel des Chagos et les Mascareignes serait responsable de ces coulées de lave. Le sous-continent indien en train de suivre le mouvement vers le Nord de la plaque indienne, la formation des trapps aurait alors cessé une fois qu'ils n'étaient plus situés à l'aplomb de ce point chaud.
Par les gaz, notamment le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre, le sulfure d'hydrogène et les cendres rejetés dans l'atmosphère lors de leur formation, les trapps du Deccan ont pu, combinés à la chute de l'astéroïde, jouer un rôle important dans l'extinction Crétace-Tertiaire par modification des climats à l'échelle mondiale. Du dioxyde de carbone a aussi été émis lors du dégazage de ces coulées de lave et de l'altération du basalte qui les compose. Au total, le volume de ce gaz rejeté dans l'atmosphère au cours de cet épisode serait de 1,6 1018 moles ce qui équivaux à la moitié du dioxyde de carbone actuellement dissout dans les océans. Cette hausse du taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère résorbée en 1,5 million d'années par l'altération des silicates entraîne une élévation des températures mondiales de 4 °C.
Ici, on parle bien d'extinction de masse, c'est-à-dire l'extinction simultanée de plusieurs espèces non apparentées et de constitutions variées. Cette définition est importante à retenir lorsqu'on tente de déterminer les causes d'une extinction. Certains événements peuvent causer l'extinction d'une seule espèce, sans nécessairement causer celles de plusieurs autres.
Pour expliquer les extinctions de masse, il faut chercher des causes universelles. On peut en considérer deux grands ensembles :
· Des causes biologiques, comme par exemple l'effondrement de vastes systèmes écologiques, comme par exemple la disparition de tout le plancton;
· Des causes physiques, comme par exemple, la détérioration marquée du climat, la chute de grandes météorites, un volcanisme exceptionnel ou une configuration particulière des masses continentales.
Au chapitre des causes biologiques, on peut essayer de comprendre ce que sont les systèmes écologiques.
L'idée la plus véhiculée de ce qu'est un écosystème est que les communautés animales et végétales sont des systèmes délicats, formés de dépendances et d'interactions plus ou moins en équilibre harmonieux, mais facilement perturbables. Ces systèmes sont souvent vus comme le résultat de millions d'années d'adaptation réalisés dans le cadre de l'évolution.
Les communautés animales sont une collection d'espèces dont les habitats se trouvent coïncider dans l'espace, chacune des espèces s'efforçant de vivre du mieux qu'elle peut en étant opportuniste, en créant des liens avec d’autres communautés animales, se nourrissant de tout ce qui se présente, chacune ayant son créneau, son mode de vie et son interaction dans la chaîne alimentaire.
Dans ce cadre, on peut penser que des événements plutôt anodins vont causer des réajustements de masse, des déplacements dans la chaîne alimentaire en ne tuant qu’une seule espèce. Il faudra des événements extraordinaires touchant plusieurs espèces non apparentées à la fois pour créer une réelle extinction de masse.
Les archives géologiques et paléontologiques semblent donner raison à cette vision des choses en ce qui concerne les extinctions de masse.
Au chapitre des causes physiques, celles qu'on a le plus souvent invoquées dans le passé pour expliquer les extinctions de masse sont les changements climatiques et les variations du niveau des mers qui en découlent. Aujourd'hui, les hypothèses les plus crédibles se rattachent aux cataclysmes naturels, tels les chutes d'astéroïdes ou du volcanisme exceptionnel.
En ce qui concerne les dinosaures une question se pose : Qui a tué les dinosaures?
Durant des décennies, les paléontologues ont recherché la cause de la disparition subite des dinosaures à la fin du Crétacé. Une multitude d'explications ont été suggérées, pour la plupart axées sur la sélection naturelle: la compétition entre les espèces, la mésadaptation de certaines fonctions qui mènent à l'élimination des maladaptés et les adversités de la vie ou du milieu qui forcent les espèces à s'adapter ou disparaître. Voici quelques exemples.
· La compétition: les petits mammifères auraient mangé les oeufs des grands dinosaures, ce qui aurait empêcher l'éclosion de leur progéniture, ...
· La mésadaptation de certaines fonctions: c'est une hypothèse énoncée dans les années 1950 et qui voudrait qu'une augmentation de la température globale ait rendu les dinosaures stériles.
· Les adversités: on sait que les angiospermes, les plantes à fleurs, sont apparues vers la fin du règne des dinosaures. Certaines contiennent des substances psychotropes et les animaux d'aujourd'hui ont appris à les éviter, entre autres à cause d'un goût trop amer. Nos pauvres dinosaures ne le savaient pas et ils sont morts d'overdose! Quelle adversité! La science est souvent tributaire de la culture: cette hypothèse a été proposée par un psychiatre américain dans les années 1960!
Je garde pour la fin la plus belle, la plus farfelue et la plus folle. Dans les années 1970, un anthropologiste qui étudiait les rites de passage des peuples primitifs pour qu'un jeune devienne adulte a émis une hypothèse des plus folles. Les disparition des dinosaures est la preuve que les extraterrestres existent bel et bien. Nos chers reptiles préhistoriques auraient été massacrés au cours de chasses organisées par des extraterrestres venus sur terre effectuer leur rite de passage de l'adolescence vers l'adulte. Exterminés par des extraterrestres ???
Nous voici en pleine science fiction avec avant l'heure un scénario valant celui de Aliens Versus Prédator, film sorti en 2004. Mais revenons sur terre et ne nous fions qu'aux preuves matérielles
3. Les caractéristiques d’une crise
Les crises biologiques bouleversent les équilibres de la biosphère et réduisent la biodiversité. Mais on observe ensuite un nouveau développement de la biodiversité rendu possible, notamment, par la libération de nombreuses niches écologiques. Ainsi, dès le début du Tertiaire, les Mammifères, dont l’importance quantitative et la diversité étaient faibles au Secondaire, montrent une diversification considérable appelée radiation adaptative. Comme les Dinosaures au Secondaire, ils vont occuper des milieux variés avec des représentants marins, terrestres, volants, etc. Ainsi, une crise biologique permet aux espèces survivantes de se diversifier en occupant les milieux rendus libres. De nouvelles espèces en dérivent, rétablissant une nouvelle biodiversité et de nouveaux équilibres biologiques.
En observant l’évolution d’un certain nombre de taxons animaux au cours du temps, on se rend compte qu’un grand nombre s’éteignent brutalement et en même temps. On peut aussi remarquer l’apparition de certains taxons juste avant la crise, ce qui pourrait être le signe que ce groupe était encore en cours de diversification juste avant la crise, soulignant son caractère brutal.
On observe une disparition égale des taxons d’animaux terrestres et d’animaux marins. La crise affecte ces 2 grands milieux.
Certains animaux sont des fossiles stratigraphiques c’est à dire qu’ils ont une grande extension géographique. Leur disparition partielle pourrait être le reflet d’un phénomène mondial. Nos connaissances nous permettent de confirmer que les 5 grandes crises ont eu une extension mondiale.
L’observation des taxons animaux au cours du temps montre bien que les taxons survivants ont une importance quantitative en augmentation, et ce, dès la fin de la crise. On peut supposer que cette augmentation d’importance quantitative est due à une augmentation du nombre d’espèces. Il y a donc diversification. L’apparition de nouveaux taxons animaux confirme cette diversification.
L’étude de l’évolution des taxons, toujours, montre qu’après un pic d’extinctions succède un pic d’apparitions d’espèces nouvelles. Cette observation se renouvelle plusieurs fois par exemple à la fin de l’Ordovicien, à la fin du Dévonien, à la fin du Permien, etc. Les mammifères survécurent à la grande mort de la fin du Secondaire. Le Tertiaire arrive et avec lui un nouveau monde voit le jour. Pour nous consoler, nous savons que les oiseaux sont la descendance des dinosaures, et nous pouvons voir à travers eux la grâce, la beauté et l’intelligence de cette grande dynastie qu’étaient les dinosaures…
L’explication de ce redéploiement est que les niches écologiques laissées vacantes par les espèces disparues sont conquises par les survivants qui s’y diversifient.
Les caractéristiques communes des crises que nous venons d’évoquer (extinction massive et brutale à l’échelle planétaire d’espèces et de groupes entiers d’êtres vivants, animaux et végétaux, marins et continentaux, suivie d’une diversification des êtres vivants survivants, permettant à l’évolution biologique de prendre " un nouveau départ " après une crise majeure), ont amené les géologues à les utiliser comme marqueurs des temps géologiques. Les fossiles qui ont une extension planétaire, notamment ceux d’animaux marins, sont de bons marqueurs pour la datation relative. Par leur caractère global, les crises révèlent des modifications à l’échelle de la planète et la disparition simultanée de nombreuses espèces peut être repérée dans les vestiges sédimentaires. Elles sont en outre souvent accompagnées d’autres phénomènes repérables dans les archives géologiques (régression ou transgression, changements de sédimentation, etc.). C’est pourquoi on utilise les crises pour marquer de grandes coupures dans les temps géologiques.
A cette question, bien peu de scientifiques peuvent donner une réponse ferme et définitive. Disons, qu’on peut observer des extinctions importantes (de 15 à 40 % des espèces affectées) tous les 25 à 30 millions d’années, ce qui déterminerait un «pseudo cycle » ponctué par des extinction très massives (de 65 à 95 % des espèces affectées) tous les 100 à 150 millions d’années. Il est évident que ces chiffres sont à prendre avec toute la réserve qu’il se doit et que tout cela ne constitue pas une théorie.
De nombreuses extinctions sont dues directement à un impact météoritique et on peut dire aujourd’hui qu’au moins les 5 grandes en sont des conséquences directes. Nous en avons les preuves. Mais quelles sont-elles, ces preuves ?
Les preuves accréditant la thèse de la rencontre entre notre planète et un astéroïde de grande taille sont de divers ordres et concernant diverses disciplines scientifiques : géologiques, géographiques, paléontologiques, climatologiques, minéralogiques… et religieuses
Religieuses ? Oui ! Aussi bizarre que cela puisse paraître… Souvenons-nous de ce récit onirique dont Saint Jean fait le rapport dans l’Apocalypse, chapitre VIII, versets 7 à 12.
« (…) Le premier sonna de la trompette : une grêle de feu mêlé de sang se précipita sur le sol, le tiers du sol brûla, ainsi que le tiers des arbres et toute plante verte.
Le deuxième ange sonna de la trompette : une sorte de grande montagne ardente se précipita dans la mer ; le tiers de la mer tourna en sang, le tiers des créatures marines animées mourut et le tiers des bateaux fut détruit.
Le troisième ange sonna de la trompette : il chut du ciel une grande étoile qui flambait comme une torche ; elle tomba sur le tiers des fleuves et sur les sources. Cette étoile s’appelle « Absinthe ». Ainsi le tiers des eaux tourna en absinthe et bien des gens moururent d’avoir bu de ces eaux empoisonnées.
Le quatrième ange sonna de la trompette : le tiers du soleil de la lune et des étoiles furent frappés si bien qu’ils s’obscurcirent d’un tiers, que le jour perdit autant de sa clarté et la nuit pareillement.
Là-dessus, le cinquième ange sonna de la trompette. J’aperçus alors une étoile tombant du ciel vers la Terre. Elle ouvrit le puits de l’abîme et il s’en éleva une fumée comme celle d’une grande fournaise au point que le soleil et l’air furent assombris. (…) »
Bien sûr, ce récit est teinté de mysticisme et de symbolisme : symbolisme des nombres, symbolisme lié au sang (chose impure chez les Juifs), le tout étant mélangé dans un rêve où la chronologie n’est plus respectée… mais ne prenons que les « faits chronologiques et scientifiquement observables » :
Une sorte de grande montagne ardente, une grande étoile qui flambait comme une torche se précipita dans la mer détruisant une grande partie des créatures marines animées, une grande partie des espèces animales terrestres, occasionnant une grêle de feu se précipita sur le sol, brûlant une grande partie du sol et de la végétation, empoisonnant sources et rivières. Cette étoile tombant du ciel vers la Terre ouvrit le puits de l’abîme (un cratère ?) et il s’en éleva une fumée comme celle d’une grande fournaise au point que le soleil et l’air furent assombris. Une grande partie du soleil de la lune et des étoiles furent frappés si bien qu’ils s’obscurcirent de manière à ce que le jour perdit autant de sa clarté et la nuit pareillement.
Vision apocalyptique ? Rêve ? Réalité ?... Voyons cela de plus près…
Ces différentes preuves étudiées à part les unes des autres par divers scientifiques maîtrisant des compétences différentes dans des disciplines différentes, se retrouvent être totalement complémentaires lorsqu’on les rassemble, donnant une image assez fiable de la paléoécologie juste avant, pendant et juste après le crash. C’est pourquoi les équipes de chercheurs sont maintenant pluridisciplinaires et regroupent des géographes, des physiciens, des chimistes, des géologues, des paléontologues, des minéralogistes, des climatologues, des zoologues, des botanistes et des biologistes
Grâce à l'étude d'anciennes roches et de leurs fossiles il a été possible de mettre en évidence l'existence de périodes difficiles voire catastrophiques pour les êtres vivants. Comme nous l’avons vu lors du dénombrement de ces 5 grandes crises, certaines d’entre-elles marquent la limite entre deux étages géologiques
Nous allons donc essayer de dénombrer les preuves et tenter de reconstituer le film d’une extinction majeure. Pour cela, nous allons prendre les observations faites sur les sites des 5 grandes et nous allons tenter de les classer chronologiquement.
Imaginons donc qu’un énorme astéroïde ou une grosse comète arrive dans l’environnement immédiat de notre planète…
4. L’histoire d’une chute catastrophique de météorite
Avant d'aller plus loin, rappelons que la surface de notre Terre est occupée à 75 % par des océans et à 25 % par les continents. Les continents sont formés, en grande partie d’une accumulation de sédiments (roches meubles, cohérentes et dures) reposant sur un lit de basalte qui court sous les océans et sous les continents. Le tout forme la croûte terrestre. Le lit de basalte, de par la dérive des continents, est une espèce de tapis roulant flottant sur le manteau. Le manteau étant formé de basalte en fusion (lave, magma).
C’est cette structure qui va, en grande partie, déterminer la suite des évènements…
Soumis à
l’attraction terrestre, un immense astéroïde (ellipsoïde de révolution de 25 Km
de diamètre, d’un volume avoisinant 8.200.000.000.000 m3 c’est-à-dire
8.200 milliards de mètres cubes soit une masse proche de 45.000.000.000.000 de
tonnes c’est-à-dire 45.000 milliards de tonnes !!!) dévie de sa route et se
dirige vers notre planète. Il entre dans l’atmosphère
à une vitesse de 30 kilomètres par secondes.
La partie supérieure de sa surface s’échauffe avec le frottement de l’air et
c’est une énorme boule de feu qui plonge vers la terre.
Qu’il tombe sur la terre ferme ou dans l’océan, cela ne change absolument rien. Ce ne sont pas les 500, 1000 ou même 2000 ou 3000 mètres de profondeur de l’océan qui vont ralentir ou arrêter la chute de l’engin. Il arrive de l’espace mu par une vitesse initiale impressionnante et l’attraction terrestre lui donne encore une accélération supplémentaire.
C’est donc un bolide gigantesque animé par une vitesse vertigineuse qui rencontre la Terre.
Au contact avec le sol de notre planète, la couche extérieure de l’astéroïde va se vaporiser dans une explosion gigantesque. Quant au cœur du bolide extra-terrestre, il pénètre la couche de sédiments et la croûte terrestre écrasant et broyant tout sur son passage, creusant un cratère de plus de 120 Km de diamètre.
La première preuve est évidemment, la découverte de ce cratère d’impact fossile (astroblème). Les cratères peuvent être assez restreint dans le cas de petites météorites et dans ce cas, il n’y a pas eu de véritable extinction. Seuls les animaux présents sur place ou dans un environnement tout proche au moment de l’impact ont été tués. Les scientifiques ont estimé que pour qu’une extinction ait lieu, il faut qu’un astéroïde ait une taille de 15 à 20 Kms de diamètre (soit plusieurs fois l’Everest) et qu’il crée un cratère d’impact qui avoisine les 80 Kms de diamètre
Des astéroïdes de ce type sont tombés sur Terre et les astronomes en ont repéré quelques uns qui croisent dans l’environnement plus ou moins immédiat de notre planète. Cela veut simplement dire que malgré tout notre savoir, toute notre intelligence et toute notre technologie, nous ne sommes pas à l’abri d’une catastrophe identique à celle qui a éradiqué les dinosaures de la surface de la Terre… mais n’anticipons pas.
Ces astéroïdes monstrueux portent des noms qui nous laissent imaginer leur puissance destructrice. On parle de « Géocroiseurs », d’« Armagédon », ou encore d’« Exterminateur »
Si le météorite est tombé sur la terre ferme, une autre preuve géographique pouvant être observée, est le détournement de tous les cours d’eau qui semblent suivre un arc de cercle faisant le tour du cratère… ou de ce qui reste du cratère. Les traces extérieures des cratères anciens ont complètement disparu mais les satellites photographient des régions où tous les cours d’eau décrivent des cercles autour d’un centre qui serait l’endroit probable de l’impact. Si l’impact a eu lieu en pleine mer, on découvrira la présence d’une fosse marine circulaire, d’un golfe en forme d’entonnoir…
Sur place, les géologues pourront découvrir des « roches choquées », des roches bréchiques appelées « impactites » qui montrent sans doute aucun que les roches présentes avant l’impact ont été brisées par le choc, fondues par la chaleur dégagée au moment de l’impact. Il y a aussi les cristaux de quartz choqués qui prouvent l’existence d’un impact météoritique (seuls les impacts météoritiques, les explosions nucléaires et les expériences permettent d'atteindre les pressions gigantesques nécessaires pour les former : des millions de fois la pression atmosphérique) Parfois, ces roches sont les seuls révélateurs d'un impact extra-terrestre, car le cratère a disparu, effacé par l’érosion.
Le cœur du bolide s’enfonce donc dans la croûte terrestre pendant que la partie externe se volatilise dans une explosion gigantesque. Ici, plusieurs phénomènes vont avoir lieu en même temps mais nous devons, pour une bonne compréhension, les expliquer séparément.
Si l’explosion a eu lieu sur la terre ferme, c’est le souffle et la chaleur d’une bombe atomique d’une puissance inouïe (des millions de fois celle d’Hiroshima, on l’évalue à une puissance de 100 millions de mégatonnes) qui détruit tout sur son passage.
Si l’explosion a eu lieu en milieu marin, c’est le souffle et la chaleur de cette bombe atomique et un tsunami avec des vagues de plusieurs centaines de mètres de haut qui fait plusieurs fois le tour de la Terre qui vont tout détruire sur leur passage
Les plus grandes explosions atomiques souterraines peuvent être considérées comme des pétards comparés à un impact d'astéroïde. L'explosion de "Bravo", la bombe atomique de 1954, sur l'atoll de Bikini, faisait 15 mégatonnes de TNT. Mais cela ne représente que le 1/1000 de l'énergie d'un petit astéroïde de 500 m fonçant à 20 Km/s. Or, ici, on parle d’un astéroïde de 20 à 25 Km de diamètre… !!!
Les expériences atomiques permirent de développer des modèles de calculs pour étudier le pouvoir de destruction à la surface de l'eau. Dans les années 90, ces modèles furent appliqués aux astéroïdes. Les résultats démontrèrent que de petits astéroïdes pouvaient entraîner des tsunamis catastrophiques sur de grandes surfaces océaniques. En accord avec ces travaux, un astéroïde de 500 m générerait un cratère de 5000 m. A une vingtaine de Km du point zéro, l'épaisseur du tsunami serait de 200 m. Mais 10 fois plus loin, elle serait de 15 m, pour s'abaisser à 1 m à 2 000 Km Mais cependant, causé par l'amplification d'une eau peu profonde, le tsunami atteindra 40 m sur les rivages. Alors, imaginez l’ampleur de la catastrophe générée par un astéroïde de 20 à 25 Km de diamètre…
Un tel souffle dépouille la Terre ou une grande partie de celle-ci, tout au moins sur plusieurs milliers de kilomètres autour de l’explosion, des plantes enracinées. La conséquence de cet anéantissement de grandes quantités d'arbres et autres plantes qui maintenaient le sol en place est le déclenchement de graves érosions.
Comme résultat, les roches sédimentaires de cette période montrent que de larges méandres ont l'apparence de multicanaux anastomosés (braided en anglais : réunis sur une certaine longueur donnant des bras entrelacés, ramifiés et des rivières plates et très peu profondes), ressemblant aux rivières de la zone dévastée par la grande éruption du Mont St Helens, ou bien, à des régions où disparut la végétation après une coupe claire, comme les déforestations en Amazonie.
Les rivières anastomosées sont communes en Alaska et dans les régions montagneuses où les glaciers et les flots érodent la roche rapidement, garnissant les rivières de sédiments. On pensait autrefois que le passage des rivières, de méandres à ramifications (anastomoses), était causé par le soulèvement des montagnes et par la suite, à l'érosion. Mais si cela était, l'épisode de soulèvement des montagnes prendrait et l’érosion qui s’en suit devrait durer plusieurs millions d’années. Or, les roches indiquent que les rivières sont passées de méandres à anastomoses en moins de 50 000 ans (remplissage du lit des rivières) et qu'elles retrouvent l'état de méandres en 50 000 ou 100 000 ans (transport des sédiments et recreusement du lit des rivières), ce qui est, somme toute, très rapide, à l’échelle géologique, bien sûr.
De toute manière, l’explosion terrestre ou marine va libérer des forces gigantesques qui vont vaporiser dans l’atmosphère des quantités incroyables de poussières, de vapeur d’eau et de gaz.
Le cœur de l’astéroïde s’enfonce alors dans les sédiments, perfore la croûte terrestre sur plus de 70 kilomètres de profondeur et atteint le manteau. L’onde de choc va se propager à travers les roches, tout comme si on laissait tomber un pavé dans une marre.
D. Le volcanisme intense, une conséquence de l’enfoncement du cœur de l’astéroïde
Les roches ne sont pas flexibles et déformables comme peut l’être la surface de la marre. Sous l’effet des ondes, elle se déplacent, se soulèvent, se brisent. Cela forme des failles gigantesques d’où s’écoule le magma venant du manteau.
L'impact a donc déclenché un volcanisme intense appelé : trapps. Le mot trapp (trap en anglais) signifie escalier en suédois et néerlandais et est utilisé pour désigner des grands plateaux de basalte, débités par l'érosion en de multiples terrasses qui ressemblent à des marches.
Nous en connaissons de beaux exemples : les trapps sibériens (Siberian traps). La séquence volcanique y est volumineuse mais brève. Ces trapps s'étendent en sandwich entre les sédiments du Permien et du Trias. Mais il y a aussi et surtout, en ce qui nous concerne ici les trapps du Deccan, contemporains de la chute de l'astéroïde marquant la fin des dinosaures et le passage du Secondaire au Tertiaire. Les éruptions qui on suivi l’impact ont dû être très violentes. Ce doivent être les plus grands phénomènes effusifs que la Terre ait connus. Ils sont comparables aux vastes plaines lunaires basaltiques ou de Mars et Vénus. Mais, les ondes se propageant à l’intérieur de l’écorce terrestre, il est possible que ces trapps observables furent créés à partir d'un impact sur place ou aux antipodes.
Le volcanisme succédant à un impact pourrait durer près de 100 000 ans et si on peut raisonnablement penser que les éruptions ne sont pas la cause directe des extinctions on doit bien se rendre à l’évidence qu’elles semblent bien en aggraver le processus.
En effet, un volcanisme d’une telle ampleur peut avoir de graves conséquences pour la vie animale tant terrestre que marine.
Ce volcanisme violent aura lieu sur terre mais aussi sous la mer, ce qui provoque des raz-de-marée en cascade qui dévastent les côtes (s’il y a encore quelque chose à dévaster car si l’astéroïde est tombé dans la mer, ce sont les côtes et l’intérieur des terres sur plusieurs milliers de kilomètres qui ont vu déferler sur eux des vagues de plusieurs centaines de mètres de haut).
Voyons les conséquences possibles pour la vie marine : Il est possible qu'il déclenche une libération sous-marine de méthane, privant les océans de l'oxygène indispensable à la vie. Une seconde conséquence causée par des éruptions volcaniques créant de gigantesques flots de lave sous la mer est une élévation substantielle de la température de l’eau de mer, modifiant les écosystèmes et apportant globalement aux océans une chaleur pouvant détruire toute vie.
Pour la vie terrestre, les conséquences ne sont pas meilleures : La libération de méthane peut se faire de la même manière que dans l’océan. Issu de la décomposition des plantes, enfoui dans les couches internes, il est éjecté dans l'atmosphère en s'enflammant. La lave et les projections incandescentes se déversant sur tous les continents, au gré des failles, incendient forêts, savanes, maquis…
Tout comme l’explosion, le volcanisme très important qui a suivi l’impact va expulser dans l’atmosphère de grandes quantités de poussières, de gaz et de vapeur d’eau.
Parlons un peu de ces gaz : nous y trouvons du dioxyde de carbone, du dioxyde de soufre, du sulfure d’hydrogène et du monoxyde de carbone. Si le dernier gaz est un tueur sournois qui aura tôt fait d’asphyxier les animaux entrés en contact avec lui, les autres gaz, mélangés à l’eau des nuages formera des pluies acides qui détruiront un grand nombre de plantes, qui empoisonneront les sources, les eaux douces et les terres arables.
En 1815 un volcan de l'île indonésienne de Tambora explosa et produisit un cratère gigantesque. On aurait l’attribuer à la chute d'un astéroïdes de 500 m de diamètre. Environ 30 km³ de roches furent éjectées (par comparaison, le Mont St Helens n'en éjecta que le ¼ en 1980). En ce qui concerne Tambora, le nombre de morts, en relation direct avec l'éruption, a été estimé à 10 000 et à 80 000, dans la région, par les effets indirects comme la famine. En plus, les cendres sont responsables de l'absence d'été en 1816, année où l'agriculture fut déficiente dans toute l'Amérique du Nord. Le nombre total de morts fut estimé à 100 000, mais si, aujourd'hui, un tel phénomène se reproduisait, le nombre de victimes serait de plusieurs millions.
L'effet cheminée, provoqué par l'impact d'un astéroïde, a pour conséquence d'envoyer plus facilement les projections dans la haute atmosphère, que ne peut le faire une éruption volcanique conventionnelle. De ce fait les perturbations climatiques en sont plus importantes. L'événement de 1815 doit nous ouvrir les yeux sur les conséquences que pourrait provoquer l'impact d'un tel astéroïde.
Avec beaucoup moins de poussières libérées dans l'atmosphère, l'impact en mer est différent et peut-être moins catastrophique que sur le continent. Si le bolide tombe aux pôles ou sur des glaciers, tels ceux de la période glacière, le résultat serait similaire à un impact en mer.
Il est possible que notre espèce fût sauvée de plusieurs extinctions, car un gros astéroïde a une probabilité plus grande de percuter l'océan ou la glace que le sol. Tous les millions d'années, on peut s'attendre à ce qu'un astéroïde de 1 Km frappe notre Terre. L'impact sur un continent causera plus de perturbations climatiques et d'extinctions régionales.
Il est clair qu’un choc d’une telle violence peut, sans aucun problème, faire vaciller la Terre sur son axe, ce qui occasionne sans aucun doute des changements climatiques considérables.
G. L’hiver nucléaire.
Les quantités incommensurables de poussières, de vapeur d’eau et de gaz qui sont expulsées dans l’atmosphère vont masquer le soleil, faire baisser la luminosité et plonger la planète entière dans un hiver nucléaire qui va durer plusieurs centaines de milliers d’années. Cala va entraîner l’arrêt de la photosynthèse et la disparition de nombreuses plantes. Le soleil ne perçant plus les nuages de poussières et de gaz, c’est le froid, et une glaciation pendant cette longue période qui seront le lot des animaux ayant survécu à tout ce qui précède. Le dénominateur commun des grandes glaciations polaires est la baisse du niveau des mers, appelée " régression marine ".
En effet, on peut considérer que notre Terre est un vase clos dans lequel la quantité totale de l’eau est constante au cours du temps. Cette eau globale se réparti en deux groupes l’eau salée et l’eau douce : l’eau de mer et des océans (eau salée), qui s’évapore sous l’effet du soleil (le sel restant dans l’océan) se condense dans les nuages et tombe sur les continents sous forme de brouillard, bruine, pluie, givre, grêle, neige (eau douce) et retourne vers les océans via sources, ruisseaux, rivières et fleuves.
Si on considère une période de glaciation pendant laquelle les glaces aux pôles, les glaciers des montagnes et les « neiges éternelles » des plateaux augmentent sous l’action du froid, on peut comprendra aisément qu’il y a moins d’eau dans les rivières et donc dans les fleuves et donc que l’approvisionnement des océans diminue pour une évaporation somme toute toujours constante. A terme, le niveau des mers et océans baisse, créant une régression marine. Il y a eu donc réduction de l'habitat disponible dans les eaux peu profondes. Les plateaux continentaux se sont retrouvés à l'air libre et desséchés.
Une grande partie des plantes ayant disparu suite au souffle l’explosion de l’astéroïde, aux raz-de-marée causés par l’astéroïde ou le volcanisme sous marin, aux incendies de forêts dus à l’explosion de la couche superficielle de l’astéroïde et torrents de lave qui se sont déversés et enfin à la glaciation qui a suivi l’impact, l’oxygène atmosphérique a connu une chute spectaculaire qui a affecté ce qui pouvait rester des animaux terrestres.
Comme on le voit, ce n’est pas vraiment l’impact lui-même qui va exterminer les animaux mais les conséquences dramatiques qui vont suivre, balayant l’ensemble de la planète de catastrophes tant géologiques, géographiques que climatologiques.
Ce n’est pas pour rien que ces géocroiseurs sont appelés « exterminateurs ».
Quel est le risque de voir notre planète heurtée aujourd'hui ou demain par un projectile venu du cosmos? Cela s'est déjà produit par le passé et se reproduira tôt ou tard. La question est de savoir si nous pouvons y faire quelque chose.
Le lundi 6 octobre 2008, des astronomes de la Catalina Sky Survey (Arizona) découvraient un bloc rocheux se dirigeant à grande vitesse vers la Terre. Les calculs de trajectoire indiquaient que le projectile, dont le diamètre était de quelques mètres, pénétrerait dans l'atmosphère à l'aube du 7 octobre au-dessus du Soudan. Cette nuit-là en effet, on a pu observer une boule de feu lumineuse et il est sans aucun doute tombé des fragments rocheux de la grande météorite dans le désert. C'était la première fois que des astronomes découvraient un corps céleste qui suivait une trajectoire de collision avec notre planète.
2008 TC3, appellation officielle de l'astéroïde, n'est pas une exception. Très régulièrement, des grains de sable, cailloux et blocs de pierre cosmiques se consument dans l'atmosphère. De la surface terrestre, on observe alors un météore (une "étoile filante"). Parfois, le fragment qui pénètre dans l'atmosphère est si grand que des débris atteignent la Terre : ce sont les météorites. Mais jamais encore un astéroïde de ce genre n'avait été découvert avant d'entrer "en collision" avec la Terre. Heureusement, 2008 TC3 était un petit exemplaire. Car que se serait-il produit si le projectile découvert avait mesuré des dizaines ou des centaines de mètres?
Il y a un peu plus d'un siècle, le 30 juin 1908, un objet de grande taille animé d'une grande vitesse est ainsi tombé au-dessus du bassin fluvial pratiquement inhabité de la rivière Toungouska en Sibérie. Le corps céleste poreux, d'un diamètre d'environ cinquante mètres, explosa à quelques kilomètres d'altitude sous l'effet de l'augmentation de la pression atmosphérique. L'explosion détruisit deux mille kilomètres carrés de forêts de résineux. Imaginons que la Catalina Sky Survey ait découvert un objet du type Toungouska un jour avant son entrée en collision avec la Terre. Certes, on aurait pu déterminer avec précision le lieu de l'impact, mais sans avoir pour autant la moindre chance d'éviter un drame naturel d'une ampleur inimaginable.
Un objet d’un diamètre de cent mètres raierait la Belgique de la carte
A la fin du dix-huitième siècle, la science établie considérait encore comme du domaine des fables tout récit concernant les "pierres de l'espace". La pluie de météorites qui s'abattit le 26 avril 1803 près de la petite ville française de L'Aigle confronta toutefois impitoyablement géologues et astronomes à la réalité des faits : la Terre est bel et bien bombardée par des débris venant de l'espace et bien que la plupart d'entre eux soient heureusement petits et relativement inoffensifs, il n'en reste pas moins que de grosses masses rocheuses parcourent également le système solaire. Un objet d'une vingtaine de mètres de diamètre peut réduire une ville entière en cendres. Il suffit d'un fragment cinq fois plus grand pour rayer pratiquement la Belgique de la carte. Et il y a pire encore. Qu'un objet d'un diamètre d'un kilomètre entre en collision avec la Terre, et un territoire grand comme les Etats-Unis sera anéanti. L'impact d'un corps céleste mesurant dix kilomètres provoquerait un changement climatique radical et une gigantesque crise écologique. Et ce scénario est loin d'être impossible : des comètes de glace et des planétoïdes rocheux foncent en tous sens dans le système solaire. La Terre est en fait une cible cosmique.
La plupart des cicatrices célestes ont été effacées par l’orogenèse, la tectonique des plaques et l’activité volcanique
Dans un certain sens, la Terre doit son existence à des collisions effroyables. Aux premiers jours du système solaire, des particules de poussière et de débris se sont agglomérées en amas de plus en plus grands. Le disque aplati de matières autour du Soleil nouveauné s'est ainsi peuplé de trillions de planétésimaux : des corps célestes de glace et de roche dont les dimensions sont de l'ordre d'un kilomètre. Sous l'effet de leurs forces gravitationnelles conjuguées, ils se sont agglomérés pour former des protoplanètes de quelques milliers de kilomètres de diamètre. De la collision de ces protoplanètes se sont formées finalement des planètes à part entière, telles que la Terre. Il est à peu près certain que la Lune soit née de l'une, des dernières collisions.
Mais même après la fin de cette première vague de violence, des impacts fortement énergétiques ont continué à marquer de leur sceau l'évolution du système solaire. Entre les orbites des planètes Mars et Jupiter avait subsisté une ceinture complète de planétésimaux rocheux et, quelque sept cents millions d'années après la naissance du Soleil, les orbites de ces planétoïdes se sont vues fortement déformées par des perturbations gravitationnelles des planètes géantes. Conséquence : les parties internes du système solaire ont été longtemps écrasées sous un intense bombardement de débris cosmiques.
A la surface de la Lune et de la petite planète Mercure, la plus interne, les cicatrices de ce bombardement céleste sont encore clairement visibles. Les taches sombres qui, ensemble, constituent le fameux "petit homme de la Lune" sont en réalité des cratères d'impact colossaux qui datent de cette période et qui, peu après leur formation, se sont remplis de roche basaltique provenant de la fusion locale de l'écorce lunaire. La plupart des cratères de plus petite taille observables sur la Lune à l'aide d'un simple télescope d'amateur sont les témoins muets d'impacts ultérieurs. Certains datent de l'époque où la Terre était peuplée de dinosauriens.
Notre propre planète a bien entendu eu à souffrir elle aussi de ce bombardement originel au tout début du système solaire. Mais la Terre est une planète géologiquement très active, de sorte que la plupart des cicatrices célestes ont été effacées au cours des derniers milliards d'années par l'orogenèse, la tectonique des plaques et l'activité volcanique. Les cratères d'impact qui restent malgré tout visibles sont souvent fortement érodés par l'eau, le vent et la végétation. On a néanmoins identifié sur Terre quelque deux cents cratères d'impact dont les plus célèbres sont le Meteor Crater en Arizona, le cratère Manicouagan au Canada et Gosses Bluff en Australie.
Ce n'est d'ailleurs qu'au début des années 1960 que le géologue américain Eugene Shoemaker a établi que certains cratères terrestres sont le résultat d'impacts cosmiques. Jusqu'alors, la plupart des astronomes et des géologues considéraient que les cratères étaient toujours d'origine volcanique. Même les innombrables cratères de la Lune étaient réputés être des cratères volcaniques. Il fallut attendre la fin des années 1970 pour voir s'imposer la conscience de ce que la Terre était elle aussi la cible de projectiles célestes.
La mort des dinosaures
Tant les scientifiques que le grand public frémirent en 1980 à la lecture d'un article désormais classique paru dans la revue spécialisée Science sous la plume du prix Nobel et physicien Luis Alvarez, de son fils Walter Alvarez (géologue) et des deux chimistes Frank Asaro et Helen Michels. Ils avaient découvert que la couche sédimentaire vieille de 65 millions d'années qui marque partout sur Terre la transition entre les périodes crétacée et tertiaire était riche en iridium, un élément rare. Il n'y a pratiquement pas d'iridium dans l'écorce terrestre mais, toutes proportions gardées, il constitue un élément important des météorites.
Les quatre scientifiques suggéraient que l'iridium présent dans la limite CT était de fait d'origine extraterrestre et que la Terre avait été heurtée, il y a 65 millions d'années, par un grand planétoïde ou une comète. Cet impact cosmique aurait également été à l'origine de la colossale vague d'extinction qui frappa la Terre à cette époque: 90% de l'ensemble des organismes marins furent exterminés, de même que d'innombrables animaux terrestres, dont pratiquement tous les dinosauriens. La plupart des géologues réagirent avec un grand scepticisme : pour eux, l'extinction massive était la conséquence d'un brusque et radical changement climatique dû à une activité volcanique extrêmement intense.
Au cours des années 1990, l'hypothèse de l'impact se vit toutefois renforcée par la découverte d'un énorme cratère d'impact sous la péninsule mexicaine du Yucatan. Ce cratère Chicxulub (du nom du village de pêcheurs situé près de son centre) est aujourd'hui enseveli sous des couches sédimentaires de plusieurs kilomètres d'épaisseur, de sorte qu'il est pratiquement indiscernable en surface; l'existence du cratère a été initialement révélée par des mesures précises de la gravité. Le diamètre du cratère Chicxulub atteint au moins 180 et peut-être même 300 kilomètres. Son âge est fixé à 65 millions d'années.
Bien que certains géologues et paléobiologistes estiment encore que la disparition des dinosauriens n'a aucun lien direct avec l'impact de Chicxulub, il est généralement admis que l'évolution de la vie sur Terre est à tout le moins déterminée en grande partie par des influences du cosmos. L'impact d'une comète ou d'un planétoïde d'une dizaine de kilomètres de diamètre projette dans l'atmosphère une telle quantité de matériaux que le Soleil peut en être obscurci pendant des années, avec toutes les conséquences désastreuses que l'on peut imaginer. Peut-être même l'activité volcanique accrue de la fin du crétacé est-elle une conséquence indirecte de l'impact.
Certaines autres extinctions massives de l'histoire géologique de notre planète sont elles aussi associées à des impacts cosmiques, mais nulle part le lien n'est aussi indiscutablement avéré que dans le cas de la limite crétacé/tertiaire, il y a 65 millions d'années. C'est d'ailleurs indirectement à cette catastrophe cosmique qu'Homo sapiens doit son existence : l'extinction des dinosauriens a permis une évolution accélérée des mammifères. La mauvaise nouvelle est bien entendu que ce type de catastrophe naturelle extraterrestre pourrait en principe se répéter à tout moment, avec des conséquences fatales pour l'humanité. Les estimations parlent de 1.100 planétoïdes tueurs potentiels
Quel est le risque véritable d'impact? Les astronomes se sont fait à ce propos une idée fort précise ces dernières années, en partie grâce à un dénombrement méticuleux des cratères sur d'autres corps célestes, en partie en procédant à un inventaire de plus en plus complet des fragments cosmiques. Les premiers (et les plus grands) planétoïdes ont été découverts il y a plus de deux cents ans : de petits corps célestes rocheux dont la plupart se situent entre les orbites de Mars et de Jupiter. Aujourd'hui, on connaît les orbites de plus de cent mille planétoïdes. La plupart de ces corps célestes ont un diamètre de quelques kilomètres au maximum.
Toutefois, tous les planétoïdes ne se trouvent pas dans la ceinture des astéroïdes. Sous l'action de perturbations gravitationnelles et de collisions mutuelles, de nombreux débris ont été projetés sur des orbites voisines, voire sécantes, de celle de la Terre. Des estimations prudentes donnent à penser que quelque 1.100 de ces "frôleurs de Terre", tels qu'ils ont été appelés, mesurent au moins un kilomètre. Tous sont des planétoïdes tueurs potentiels. Et bien que nous n'ayons aucun danger à craindre de la plupart d'entre eux à court terme, la survenue de la prochaine collision catastrophique n'est qu'une question de temps.
On pourrait très bien découvrir la semaine prochaine une nouvelle comète qui règlerait son compte à l'Homo sapiens dans quelques années…
Un bel exemple de “potential hazardhous asteroid” (PHA) est Apophis, un bloc rocheux d'un diamètre de 350 mètres. Apophis a été découvert en 2004 et il sembla un moment qu'il heurterait la Terre le vendredi 13 avril 2029. Des calculs précis de sa trajectoire ont toutefois permis de déterminer par la suite que ce petit corps céleste ne fera, à cette date, qu'effleurer notre planète, à moins de 35.000 kilomètres de distance. Mais on ne connaît pas avec précision la déflexion de l'orbite de l'astéroïde suite à son passage près de la Terre, de sorte qu'il y a un (très faible) risque qu'Apophis heurte tout de même la Terre sept ans plus tard, le 13 avril 2036.
On découvre régulièrement de nouveaux PHA de petites dimensions. Un "riscomètre d'impact" a même été développé, sur lequel ces corps célestes potentiellement dangereux peuvent être classifiés. Cette échelle dite de Turin est jusqu'à un certain point comparable à la fameuse échelle de Richter pour les secousses sismiques. Heureusement, l'alerte rouge n'a encore jamais été déclarée, mais le sera inévitablement un jour ou l'autre. A très long terme, même les grands "frôleurs de Terre", comme le planétoïde Eros (mesurant plus de trente kilomètres dans sa plus grande dimension), constituent une réelle menace pour la Terre.
Et outre ces planétoïdes, nous devons également craindre les comètes. Les impacts de comètes sont beaucoup plus rares, il est vrai, mais contrairement aux impacts de planétoïdes, il n'est pas possible de les prévoir longtemps à l'avance. Il est possible de dire d'un "frôleur de Terre" dont l'orbite le ramène régulièrement à proximité de la Terre qu'il risque d'entrer en collision avec notre planète après quelques dizaines d'années. Mais dans le cas d'une comète qui surgit de la froide et sombre immensité du système solaire et fonce vers la Terre, impossible de compter sur une période d'avertissement aussi longue. Le risque est heureusement très réduit, mais il est possible en principe de découvrir la semaine prochaine une nouvelle comète qui, dans quelques années, réglera son compte à Homo sapiens.
Contre-mesures
Il règne encore quelque incertitude concernant la fréquence exacte des impacts cosmiques, et les savants ne sont toujours pas entièrement d'accord sur la cause précise de l'extinction des dinosauriens. Mais sur le fait que la Terre est une cible céleste qui sera tôt ou tard touchée par un projectile cosmique, il n'existe aucun doute. Pour déterminer le risque d'impact et détecter les menaces potentielles le plus tôt possible, les astronomes ont développé ces dernières années des télescopes sensibles et mis en oeuvre des caméras afin de détecter le plus grand nombre possible de frôleurs de Terre et de déterminer leurs orbites avec précision.
Si l'on devait ainsi découvrir un corps céleste sur une trajectoire de collision réelle avec notre planète, on devrait pouvoir compter sur un délai de quelques dizaines d'années. Ceci devrait être suffisant pour envoyer une sonde inhabitée vers le planétoïde afin de l'étudier en détail et de tenter de donner au projectile un petit choc suffisant pour le déplacer sur une trajectoire différente, sans danger pour la Terre. Une possibilité consiste à fixer un propulseur à réaction à sa surface, ou en provoquant l'évaporation d'une partie du matériau de surface à l'aide d'une puissante explosion. Au cours des dernières années, astronomes, techniciens en aérospatiale et experts en armement se sont régulièrement concertés pour réfléchir aux mesures possibles.
Il est également possible d'infléchir la trajectoire de petits corps célestes à l'aide de "remorqueurs gravitationnels" L'astéroïde est dans ce cas légèrement écarté de sa trajectoire périlleuse par la force gravitationnelle d'une lourde sonde spatiale placée à proximité ou en déviant réellement l'astéroïde de sa trajectoire. L'agence spatiale européenne, l'ESA, a même développé des plans concrets pour une mission visant à étudier la possibilité de dévier un astéroïde de sa trajectoire, la mission Don Quichotte. Cette sonde inhabitée sera chargée d'étudier en détail un "frôleur de Terre" déterminé et, surtout, de déterminer avec une précision extrême la trajectoire de l'astéroïde. Un projectile lourd, baptisé Hidalgo (en fait une deuxième sonde spatiale autonome), ira ensuite percuter le planétoïde. L'impact et la petite déviation de trajectoire résultante seront alors étudiés et mesurés par Don Quichotte. .
Il ne sera toutefois jamais possible de réaliser une couverture totalement étanche aux impacts cosmiques. Les très nombreux projectiles de petite taille qui parcourent le système solaire, comme le bloc rocheux qui a pénétré dans l'atmosphère terrestre au-dessus du Soudan le 7 octobre 2008, sont impossibles à détecter assez longtemps à l'avance. Et contre un corps céleste d'une taille de plusieurs kilomètres fonçant vers la Terre, il n'y a aucune parade possible. Il est tout simplement impossible de le faire dévier de sa trajectoire.
Heureusement, les petits blocs rocheux causent relativement peu de dégâts, et les impacts catastrophiques de grands planétoïdes sont très rares. C'est pourquoi on continuera à s'intéresser provisoirement aux seuls corps célestes ne dépassant pas quelques centaines de mètres de diamètre, suffisamment grands et nombreux pour représenter un véritable danger et assez petits pour pouvoir être déviés en cas d'impact imminent.
L’impact de cette météorite fut mille fois plus puissant que celui des bombes atomiques sur Hiroshima et Nagasaki.
La météorite de Toungouska s'est aussi manifestée dans le reste du monde. Un tremblement de terre d'une magnitude de 5.0 sur l'échelle de Richter parcourt le continent. En Grande-Bretagne, entre autres, les météorologues enregistrent une onde de choc qui fait certainement deux fois le tour de la Terre. La lumière réfléchie par les poussières de l'explosion qui se propagent haut dans l'atmosphère, est puissante au point que les Européens et les habitants de l'Asie de l'Ouest peuvent lire le journal en pleine nuit.
L’impact de la météorite à Toungouska est le choc connu le plus important de l'histoire récente. Sa puissance devait se situer entre les 5 et les 30 mégatonnes de TNT, ce qui représente environ mille fois la force des bombes atomiques larguées sur Hiroshima et Nagasaki en 1945. Heureusement, la région était inhabitée. Si la météorite s'était écrasée sur une zone à haute densité de population, la catastrophe aurait été incommensurable. Il ne serait plus rien resté de la ville et de ses environs, et quelque cent mille à plusieurs millions de personnes auraient trouvé la mort.
Une chose est sure : un objet extraterrestre est tombé sur Toungouska. Mais le déroulement précis de l'événement reste une énigme. Ainsi, l'on n'a pas encore de certitude sur la nature exacte de l'objet qui a traversé l'espace au-dessus des marécages de Toungouska. Une comète? Un astéroïde ? A-t-il explosé dans l'atmosphère, des fragments auraient-ils touché la Terre ?
Les comètes
Pour trouver la réponse, il faut remonter à la naissance de notre système solaire. Notre Soleil est né il y a 4,5 milliards d'années, suite à un nuage de gaz interstellaire qui a commencé à se contracter sous l'effet de sa propre attraction. Puis, le nuage a accéléré sa rotation sur son propre axe. C'est comme cela que s'est formé, autour du Soleil, un anneau de poussières et de débris, appelés planétésimales. Ensuite, ces dernières se sont agglutinées jusqu'à constituer les planètes telles que nous les connaissons.
Seulement, dans la trajectoire de la planète géante Jupiter, cette agglomération réussit moins bien. L’attraction de cette planète perturbe le processus. De ce fait, entre les orbites de Mars et de Jupiter, des blocs de roches continuent à flotter dans une zone connue sous la dénomination de ceinture des astéroïdes ou des planétoïdes. Les astéroïdes se composent essentiellement d'éléments plus lourds, comme le fer et le silicium. A ce jour, on a déjà dénombré au total quelque 180.000 astéroïdes, mais il en existe beaucoup plus.
Au cours de la formation de notre système solaire, le vent solaire a dispersé des éléments légers comme l'hydrogène et l'hélium, qui se retrouvent surtout dans sa partie extérieure. C'est là que se sont formées les grandes planètes gazeuses. Plus loin encore du Soleil, le froid intense gèle les gaz. On y trouve nombre de petites planètes glacées ou comètes, qui se situent dans un nuage entourant notre système solaire, le nuage d'Oort.
Contrairement aux astéroïdes solides, les comètes sont friables. Elles se composent essentiellement de glace et de débris. En fait, une comète est comparable à une boule de neige sale. La glace et les gravats tiennent ensemble sous l'effet de son attraction propre. Des comètes pénètrent régulièrement dans notre système solaire. Dès qu'une comète s'approche du soleil, la glace s'évapore, la poussière et les gravats explosent vers l'extérieur, formant une superbe queue.
Comme les astéroïdes, les comètes peuvent constituer un danger pour nous. Certaines croisent parfois l'orbite de la Terre. Si, à ce moment-là, la Terre se trouve par hasard au même point, l'objet risque de pénétrer l'atmosphère. S'il est assez grand, il peut heurter le sol terrestre.
Comète ou astéroïde ?
Revenons à Toungouska. Le minéralogiste russe Léonid Koulik est le premier à entreprendre plusieurs expéditions vers la zone de la catastrophe. Pas facile, car les rivières et les forêts denses rendent l'accès au terrain très malaisé. En outre, le manque de stabilité politique -la révolution russe, de 1905 à 1922 - retarde aussi fortement l'analyse. En 1927, Koulik s'aperçoit que les arbres renversés dans la zone indiquent tous un point central, l'endroit où l'explosion a dû se produire.
Ce qui est étrange, c'est que l'on n'a retrouvé aucun fragment, aucun indice de météorite. C'est pourquoi l'explosion d'une comète à la surface terrestre a d'abord semblé évidente. En 1930, l'astronome britannique Francis Whipple émet l'hypothèse selon laquelle une petite comète aurait explosé dans l'atmosphère, à quelque dix kilomètres au-dessus de la surface terrestre. Au cours de la déflagration, glace et poussière se seraient totalement évaporées.
C'était une belle explication à la lueur visible la nuit en Europe et en Asie de l'Ouest. La longue queue de la comète y aurait pénétré dans l'atmosphère. Les poussières de la queue auraient réfléchi la lumière du Soleil très haut, de manière à ce qu'elle devienne visible depuis la Terre, comme une lueur sur fond de ciel nocturne.
En 1978, cette hypothèse est réfutée. L'astronome slovaque Lubor Kresâk affirme que l'objet n'était pas une comète, mais seulement un fragment de ce corps céleste. En fondant, une comète perd constamment de la matière. Les particules de poussière se répandent progressivement sur toute l'orbite de la comète. Quand la Terre traverse cette trajectoire, des poussières se retrouvent dans l'atmosphère, où elles se consument. On voit alors des météores ou étoiles filantes.
Chaque année, vers le 30 juin, la Terre croise l'orbite de la comète Encke, parsemée de gravats et de débris. A ce moment, des météores apparaissent dans le ciel, semblant venir de la constellation du Bélier. Lors du processus d'évaporation dans la comète, il y a aussi régulièrement des débris plus volumineux qui se détachent et aboutissent dans l'orbite. Ainsi, un réseau sismique enregistre, entre le 20 et le 30 juin 1975, sur la Lune, une série de tremblements lunaires, provoqués par de forts impacts, peut-être des fragments de la comète Encke. Il est bien possible que, le 30 juin 1908, la Terre ait télescopé un important morceau lorsque son orbite a croisé celle de Encke. Dans ce cas, l'objet ayant chuté audessus de Toungouska aurait été un météore de belle dimension.
En 1983, le Tchèque Zdenk Sekanina fait entendre un son de cloche tout différent quant à l'hypothèse de la comète. Selon cet astronome, la comète n'est pas capable d'approcher la surface terrestre à plus de dix kilomètres. La matière friable aurait dû être pulvérisée beaucoup plus haut dans l'atmosphère. Un objet qui pénètre l'atmosphère aussi loin doit être beaucoup plus dense et rocheux qu'une comète ou qu'un fragment de cette dernière. C'est pourquoi il pense plutôt à un petit astéroïde.
En effet, l'astéroïde est une option réelle. Dans notre système solaire, il y a suffisamment de blocs de roches lourdes qui flottent et pourraient provoquer ce genre de choc. La, plupart des astéroïdes se trouvent sur une orbite autour du Soleil, entre les planètes Mars et Jupiter, mais ils flottent aussi en dehors de cette zone. Certains approchent ou croisent régulièrement l'orbite terrestre. De temps à autre, il peut se produire une collision avec la Terre.
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