Extinction des dinosaures : le cratère de Chicxulub révèle ses secrets

Il y a environ 65 millions d’années, un astéroïde ou une comète frappait la Terre au Yucatàn (Mexique), créant le cratère de Chicxulub et entraînant la disparition des dinosaures. Ce cratère, qui se trouve partiellement sous l’océan Atlantique, n’est pas visible ni accessible car recouvert de sédiments. Une campagne de forage va débuter en avril 2016 et nous permettra d’en savoir un peu plus sur lui.

Lorsque le géologue américain Walter Alvarez découvrit, vers le milieu des années 1970, dans la région de Gubbio (une ville italienne), une étrange strate argileuse sombre montrant la disparition subite du plancton marin, pourvoyeur en carbonates, il ne pouvait sans doute pas encore savoir ce qu’elle allait lui révéler. Avec son père, le prix Nobel de physique Luis Alvarez et, surtout, les chimistes Frank Asaro et Helen Michel, tous de l’université de Berkeley (États-Unis), il entreprit ensuite de faire parler cette couche en la datant et en l’analysant précisément.

Ces chercheurs découvrirent, à leur grande stupéfaction, que cette strate contenait une quantité anormalement élevée d’un élément rare à la surface de la Terre, l’iridium. Ce métal est en revanche assez abondant dans les comètes et les astéroïdes ; c’est pourquoi ils proposèrent que la crise biologique survenue il y a 65 millions d’années et ayant conduit à la disparition des grands reptiles marins, des dinosaures non aviens, des ammonites et des bélemnites était due à la chute sur la planète d’un petit corps céleste.

Cependant, pour convaincre une majorité de leurs collègues sceptiques, il fallait démontrer que la couche d’argile noire, baptisée couche K-T (pour Cretaceous-Tertiary en anglais), était bien présente partout sur Terre avec non seulement la même anomalie en iridium mais aussi la présence de quartz choqués, typiques de ceux retrouvés au voisinage des impacts de météorites connus.

Impact comète

Vue d’artiste de l’impact survenu il y a 65 millions d’années ayant causé le cratère de Chicxulub et sans doute provoqué l’extinction des dinosaures (Source : Cambridge Press).

C’est en fait Alan Hildebrand qui fit vraiment bouger les choses en réexaminant les carottes des forages effectués pour rechercher du pétrole dans la péninsule du Yucatàn, au Mexique. Elles allaient lui permettre de faire la découverte de l’astroblème Chicxulub au début des années 1990.

D’un diamètre égal à au moins 180 kilomètres, ce cratère fut causé par la chute d’un corps d’une dizaine de kilomètres de diamètre. L’impact libéra alors une énergie équivalente à une explosion dont la puissance a été estimée à 5 milliards de fois la bombe d’Hiroshima. Le résultat fut l’injection d’une quantité de poussières dans l’atmosphère telle que l’ensoleillement de la Terre en fut fortement réduit pendant un certain temps, entraînant l’effondrement de la chaîne alimentaire, en commençant par une disparition massive des plantes.

De nos jours, les chercheurs en géosciences veulent en apprendre plus sur le cratère de Chicxulub. Ils aimeraient notamment savoir comment la vie a recolonisé les fonds marins sur lesquels cet astroblème se trouve en partie, bien que recouvert d’une épaisse couche de sédiments. Dans le cadre du Programme scientifique international de forages continentaux (en anglais International Continental Scientific Drilling Program ou ICDP) et du Programme international de découverte des océans (en anglais International Ocean Discovery Program ou IODP), une plateforme de forage sera bientôt mise en place dans le golfe du Mexique, à l’aplomb d’un des anneaux rocheux constituant le cratère de Chicxulub – ces anneaux sont l’équivalent des rides circulaires provoquées à la surface de l’eau par la chute d’un objet dans une mare.

Le 1er avril 2016, à 30 km au large de la côte du Yucatán, la tête en diamant d’une foreuse devrait ainsi entamer son voyage à travers 500 mètres de roches calcaires, sous 17 mètres d’eau. Le forage devrait se poursuivre dans d’autres roches à 1.000 mètres de profondeur et conduire à la remontée en surface de multiples carottes de 3 mètres de long.

Impact Chicxulub

En 1990, Alan Hildebrand et son équipe découvrirent une structure annulaire de 180 km de diamètre sous les couches sédimentaires situées au nord de la péninsule du Yucatan au Mexique. Cette formation est agée de 65 millions d’années et coïncide avec l’extension massive du C/T.

Les spécialistes en géosciences examineront minutieusement ces carottes pour en déduire les changements au cours du temps des dépôts dans le bassin créé par l’impact. Les microfossiles conservés dans ces roches seront analysés et l’on partira même à la recherche de fragments d’ADN. On devrait ainsi notamment pouvoir en déduire l’état de l’acidité des océans juste après l’impact et comment il a évolué, favorisant l’extinction de certaines espèces.

Toutefois, selon plusieurs chercheurs impliqués dans ce projet, l’intérêt principal du forage réside probablement dans son potentiel à nous livrer des informations utiles pour la planétologie comparée. En effet, les anneaux rocheux se forment lorsque l’énergie cinétique du corps responsable d’un impact est suffisamment élevée pour que les matériaux sous-jacents se comportent comme un liquide, bien qu’ils ne soient pas en fusion.

On n’observe de tels anneaux que près de grands cratères, aussi bien sur la Lune que sur Mars ou Mercure. Sur Terre, à part l’astroblème de Chicxulub, seuls deux autres cratères sont assez grands pour posséder, en théorie, des anneaux concentriques : celui de Vredefort, en Afrique du Sud, et celui de Sudbury, au Canada. Cependant, ces deux derniers sont âgés respectivement de 2 milliards et 1,8 milliard d’années. L’érosion a donc largement fait disparaître ces anneaux. Il existe des modèles numériques qui rendent compte de la formation de ces cercles de roches surélevés et on aimerait bien pouvoir comparer les prévisions de ces modèles (ils supposent que les roches formant ces anneaux sont formées de granits remontés vers la surface). Le cratère de Chicxulub devrait permettre de valider ces modèles que l’on pourrait alors appliquer avec plus d’assurance dans tout le Système solaire.

Source : Futura-Sciences

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