Au début du Dévonien moyen, le Gondwana était une masse continentale chaude et inondée située au pôle Sud, abritant le biote Malvinoxhosan, aujourd’hui disparu. De nouvelles recherches ont révélé que le déclin de ces espèces était lié aux changements du niveau de la mer et de la température. Leur extinction, probablement due à la rupture des barrières océaniques et à l’afflux d’espèces d’eau chaude, a conduit à un effondrement irréversible des écosystèmes polaires. Des tendances similaires ont été observées en Amérique du Sud, soulignant la sensibilité durable des régions polaires aux changements environnementaux.
Au cours de la période du Dévonien inférieur et moyen, une vaste masse continentale appelée Gondwana, qui comprenait des parties de l’Afrique, de l’Amérique du Sud et de l’Antarctique d’aujourd’hui, était située près du pôle Sud. Contrairement à l’environnement glacial que nous connaissons aujourd’hui, le climat était plus chaud et le niveau élevé de la mer a submergé une grande partie du territoire.
Le mystère du biote Malvinoxhosan
Le biote Malvinoxhosan était un groupe d’animaux marins qui prospéraient dans les eaux plus froides. Ils comprenaient divers types de coquillages, dont beaucoup ont aujourd’hui disparu. « L’origine et la disparition de ces animaux sont restées une énigme pendant près de deux siècles », explique le Dr Penn-Clarke.
Les chercheurs ont collecté et analysé une grande quantité de données fossiles. Ils ont utilisé des techniques avancées d’analyse de données pour trier les couches de roches anciennes en fonction des types de fossiles qui s’y trouvent. Imaginez que c’est comme trier les couches d’un gâteau, chacune avec des ingrédients différents.
Diagramme simplifié montrant la relation entre les changements du niveau de la mer et de l’environnement avec la biodiversité au fil du temps en Afrique du Sud au cours du Dévonien inférieur et moyen. Crédit : GENRE : Centre d’excellence DSI-NRF en paléosciences
Ils ont ensuite identifié au moins 7 à 8 couches distinctes, chacune montrant de moins en moins de types d’animaux marins au fil du temps. Ces résultats ont ensuite été comparés à l’évolution de l’environnement et du niveau de la mer, ainsi qu’aux enregistrements de températures mondiales de cette période ancienne. Ils ont constaté que ces animaux marins ont traversé plusieurs phases de déclin du nombre d’espèces différentes. espèces, qui était en corrélation avec les changements du niveau de la mer et du climat. Ce fut un processus difficile.
« Cette recherche est en préparation depuis environ 12 à 15 ans, et cela n’a pas été un parcours facile », explique le Dr Penn-Clarke. « Je n’ai pu surmonter tous les différents défis que grâce à une persévérance et une persévérance acharnées. »
Théories sur l’adaptation de la vie marine
Leurs recherches suggèrent que le biote Malvinoxhosan a survécu pendant une longue période de refroidissement global. Le Dr Penn-Clarke précise : « Nous pensons que des conditions plus fraîches ont permis la création de barrières thermiques circumpolaires – essentiellement des courants océaniques près des pôles – qui ont isolé ces animaux et conduit à leur spécialisation. »
Avec le réchauffement du climat, ces animaux ont disparu. Elles ont été remplacées par des espèces marines plus généralistes et bien adaptées aux eaux plus chaudes. Les changements du niveau de la mer au cours de la période du Dévonien inférieur et moyen ont probablement perturbé les barrières océaniques naturelles qui maintenaient les eaux plus fraîches au pôle Sud.
Les images en médaillon représentent des fossiles d’invertébrés communs trouvés en Afrique du Sud. Dans le sens des aiguilles d’une montre, à partir de la gauche : un lit de coquilles de brachiopodes d’Australospirifer et d’Australocoelia, le trilobite Eldredgeia, des coquilles de brachiopodes de Rhipidothyris, un lit d’ophiuroïdes. Au centre se trouve un trilobite inscrit affecté à Burmiesteria. Crédits image : Reconstruction géographique d’après Penn-Clarke et Harper (2023), photographies fossiles de Cameron Penn-Clarke et John Almond. Crédit : GENRE : Centre d’excellence DSI-NRF en paléosciences
Cela a permis aux eaux plus chaudes des régions plus proches de l’équateur de s’écouler, ouvrant la voie à des animaux marins qui prospèrent dans des conditions plus chaudes pour se déplacer vers ces zones. En conséquence, ces espèces d’eau chaude ont progressivement pris le dessus, entraînant le déclin et finalement la disparition des animaux marins spécialisés Malvinoxhosan d’eau froide.
Impact sur les écosystèmes polaires
L’extinction du biote Malvinoxhosan a conduit à un effondrement complet des écosystèmes polaires, la biodiversité de ces régions ne s’étant jamais rétablie.
« Cela suggère un effondrement complet du fonctionnement des environnements et des écosystèmes polaires au point qu’ils ne pourraient jamais se rétablir », ajoute le Dr Penn-Clarke.
Il compare cette recherche à un jeu de Cluedo.
«C’est un meurtre mystérieux vieux de 390 millions d’années. Nous savons maintenant que les effets combinés des changements du niveau de la mer et de la température ont probablement été la « preuve irréfutable » derrière cet événement d’extinction », note-t-il. On ne sait toujours pas si cet événement d’extinction peut être corrélé avec des événements d’extinction connus au même moment ailleurs au cours du Dévonien inférieur et moyen, car les chercheurs ne disposent tout simplement pas de véritables conclusions sur l’âge. Le mystère s’approfondit encore et il est loin d’être résolu.
Il est intéressant de noter que des déclins similaires de la biodiversité, provoqués par les changements du niveau de la mer, ont été observés en Amérique du Sud. Cela indique un schéma plus large de changement environnemental affectant la région polaire Sud au cours de cette période et souligne la vulnérabilité des écosystèmes polaires, même dans le passé.
«Cette recherche est importante si l’on considère la crise de la biodiversité à laquelle nous sommes confrontés aujourd’hui», déclare le Dr Penn-Clarke. « Cela démontre la sensibilité des environnements et des écosystèmes polaires aux changements du niveau de la mer et de la température. Tous les changements qui surviennent sont malheureusement permanents.
L’étude a été financée par le GENUS : Centre d’excellence DSI-NRF en paléosciences, la National Research Foundation et le Leverhulme Trust.
