Une équipe internationale de scientifiques, dont un chercheur principal de l'Université Heriot-Watt à Édimbourg, en Écosse, a découvert de nouvelles preuves d'anciens incendies de forêt qui remodèlent notre compréhension de l'époque turbulente du Trias précoce de la Terre, il y a environ 250 millions d'années.
Les résultats, rapportés dans Communications Terre et Environnementpublié sous le titre « Interactions entre les feux de forêt, les écosystèmes et le climat au début du Trias », remet en question la croyance de longue date selon laquelle il existerait un « écart de charbon » mondial, un intervalle de temps avec peu ou pas de preuves d'incendies après la plus grande extinction massive au monde.
Des traces dans la terre
Pendant des décennies, l’absence de charbon de bois dans les archives géologiques a conduit les scientifiques à supposer que les incendies de forêt avaient pratiquement disparu après l’extinction du Permien-Trias, également connue sous le nom de « Grande Mort ». Il s'agit de l'extinction massive la plus grave de l'histoire de la Terre, entraînant la perte de jusqu'à 96 % des espèces marines et de 70 % des espèces vertébrées terrestres, principalement causée par des éruptions volcaniques massives.
Cette dernière étude apporte un nouvel éclairage sur cette période, révélant des traces chimiques microscopiques de végétation calcinée préservées dans les sédiments.
L’équipe a testé 30 échantillons de sédiments récupérés du Svalbard, l’archipel arctique norvégien mieux connu aujourd’hui pour abriter la Réserve mondiale de semences. Malgré les conditions difficiles, les anciennes roches de l'île offraient un matériau intact qui était resté intact pendant des centaines de millions d'années.
Feu sans charbon
Au lieu de s’appuyer sur des morceaux visibles de charbon de bois, l’équipe a recherché des empreintes moléculaires de combustion connues sous le nom d’hydrocarbures polyaromatiques (HAP). Ces composés se forment lors de la combustion incomplète de matières végétales et peuvent persister dans les sédiments longtemps après la disparition de preuves plus visibles.
Le Dr Clayton Magill est professeur agrégé de biogéochimie au Lyell Center de l'Université Heriot-Watt et auteur principal de l'étude.
« Beaucoup de gens n'ont pas trouvé les preuves normales d'un incendie, comme du charbon de bois, des cendres, des fossiles brûlés, donc le consensus était qu'il n'y avait pas d'incendie », a-t-il déclaré.
« Ce que les travaux de notre collègue Dr Franziska Blattmann ont montré, c'est que même sans les grandes preuves, les signaux microscopiques sont toujours là. Il suffit de savoir où chercher. »
L'analyse a révélé des HAP répandus correspondant à la combustion de matières végétales fraîches plutôt qu'à des dépôts de charbon volcanique ou à une contamination. Cela suggère fortement que les incendies de forêt ont en fait façonné les écosystèmes au début du Trias, même lorsque les archives sur le charbon fossile semblaient dire le contraire.
Modélisation du feu en temps profond
Le projet combinait l’analyse des sédiments avec une modélisation de pointe du climat et de la végétation. À l’aide d’un modèle open source du Massachusetts Institute of Technology (MIT) appelé General Circulation Model (MITgcm), l’équipe a réussi à reconstruire la façon dont les changements climatiques, les écosystèmes et les régimes d’incendie ont interagi à la suite de l’extinction massive.
« Il est très facile de dire : 'Si A se produit, alors B se produira', mais cela peut être ambigu », a déclaré le Dr Magill. « En utilisant des modèles, nous pouvons analyser nos données à travers la théorie et vérifier si elles tiennent le coup. Cela ne dit pas seulement « faites-moi confiance », cela vous montre les preuves. »
L'utilisation de modèles open source est particulièrement importante, a ajouté le Dr Magill : « C'est un outil puissant dans un monde où tout le monde n'a pas un accès égal aux ressources et au financement scientifiques. La science ouverte permet à chacun d'être compétitif au plus haut niveau. »
L'équipe de 10 personnes composée de sédimentologues, palynologues, paléontologues, physiciens et géochimistes était dirigée par le Dr Franziska Blattmann de la Faculté des géosciences et de l'environnement de l'Université de Lausanne en Suisse.
Elle et ses collègues ont travaillé sur cette recherche révolutionnaire depuis 2018 et ont déclaré : « Cette étude a été réalisée grâce à la collaboration d'une équipe multidisciplinaire de scientifiques, travaillant ensemble même au milieu des défis de la pandémie de COVID-19. La recherche met en évidence comment des questions scientifiques de longue date peuvent être avancées et comment des découvertes inattendues peuvent émerger lorsque la collaboration est ouverte, créative et solidaire.
Au-delà de la résolution d’une énigme vieille de 250 millions d’années, la recherche apporte des leçons urgentes pour le présent. Le début du Trias a été une époque de changements climatiques extrêmes, de rétablissement des écosystèmes et de stress environnemental, autant de thèmes qui trouvent des échos dans le monde actuel qui se réchauffe.
