L'un des lits fossiles de créatures du Crétacé les plus extraordinaires au monde s'est formé il y a environ 125 millions d'années, dans ce qui est aujourd'hui le nord-est de la Chine.
Les chercheurs pensent que les divers membres de cette ancienne communauté ont été brusquement ensevelis par des coulées volcaniques catastrophiques de cendres chaudes et de roches.
Mais ce scénario catastrophique du volcan – parfois appelé Pompéi du Crétacé chinois – ne s'est pas produit, affirment les chercheurs le 3 novembre. Actes de l'Académie nationale des sciences. Au lieu de cela, affirme l’équipe, les animaux trouvés dans ces roches – notamment des dinosaures non aviaires, des oiseaux, des mammifères, des insectes, des grenouilles et des tortues – ont été enterrés par une série d’événements malheureux, mais pas catastrophiques.
Ces couches rocheuses du Crétacé, connues sous le nom de Formation Yixian, sont célèbres pour deux types de fossiles : une collection de squelettes encore parfaitement articulés conservés en relief en 3D ; et des fossiles aplatis mais portant des détails superbement préservés, tels que des plumes, des pigments, des tissus mous et même le contenu de l'estomac. Ce sont ces détails plumeux qui ont finalement contribué à convaincre les paléontologues que les oiseaux modernes étaient une évolution des dinosaures théropodes (SN : 18/09/99).
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une technique de datation géochimique très précise pour analyser de minuscules minéraux de zircon collectés dans les roches contenant les fossiles, ainsi que dans deux fossiles de dinosaures originaires du site mais se trouvant maintenant dans un musée. Ces dates ont révélé que les deux lits de fossiles du Yixian datent d'à peine 93 000 ans l'un de l'autre, un écart géologique dans le temps, affirment le paléontologue Scott MacLennan de l'Université du Witwatersrand à Johannesburg et ses collègues.
Mais les deux types de fossiles ne se sont pas formés en même temps, ce qui signifie qu'aucun événement catastrophique ne s'est produit chez toutes les créatures, affirment les chercheurs. Des carottes forées dans la Formation de Yixian à plusieurs endroits différents ont révélé que les fossiles 3D étaient plus anciens, se trouvant sous la couche rocheuse contenant les fossiles aplatis. Une couche de lave durcie se trouve entre les deux.
À partir de ces analyses, l’équipe a élaboré une nouvelle hypothèse sur la façon dont toutes ces créatures sont mortes. Au lieu d’une mort massive et soudaine, disent les chercheurs, la Formation de Yixian représente « un bref instantané de la vie et de la mort normales dans une communauté continentale du Crétacé inférieur ».
Les fossiles en 3D comprennent des squelettes de Psittacosaure et d'autres dinosaures, apparemment dans des nids (SN : 16/11/16). Les chercheurs ont déjà noté que les poses extraordinairement réalistes de ces fossiles rappellent celles des humains retrouvés ensevelis dans des cendres et des roches brûlantes à Pompéi, une ancienne ville italienne qui a été détruite de manière catastrophique par l'éruption du Vésuve en 79 après JC.SN : 04/02/14 ; SN : 8/7/24). Ceci, ainsi que la présence de débris volcaniques dans les roches contenant les fossiles, suggèrent que de telles coulées pyroclastiques pourraient également avoir enterré ces créatures.
La nouvelle étude propose que, plutôt que d'être enseveli par des coulées volcaniques, Psittacosaure étaient des habitants de terriers et ont été enterrés lorsque leurs terriers se sont effondrés. Les sédiments immédiatement autour et à l'intérieur des fossiles étaient plus fins que la roche environnante ; cela, suppose l'équipe, pourrait signifier qu'il y avait des vides dans la roche formés par les corps des dinosaures ; au fil du temps, à mesure que les corps se décomposaient, de plus petits grains de sédiments se sont infiltrés pour combler les vides et entourer les squelettes.
En ce qui concerne les preuves volcaniques, les roches contenant ces fossiles contiennent effectivement des détritus volcaniques, mais il n'y a aucune preuve d'intenses coulées pyroclastiques, selon l'équipe. De plus, les poses de nombreuses créatures suggèrent des postures endormies plutôt que des combats ou de la peur, et il n'y a aucune preuve d'os écrasés, comme on pourrait s'y attendre après avoir été attrapées et renversées encore et encore dans un flux volcanique rapide.
Alors que les fossiles en 3D se sont formés dans un environnement terrestre, les roches autour des fossiles aplatis suggèrent un enfouissement dans des sédiments lacustres profonds et à grains fins, disent MacLennan et ses collègues. Une analyse des variations orbitales de la Terre, connues sous le nom de cycles de Milankovich, suggère que la période de ces morts de dinosaures a coïncidé avec des intervalles de fortes pluies. Les créatures sont peut-être mortes et rejetées dans le lac, et ont été rapidement ensevelies par d'épaisses couches de sédiments ; un enterrement aussi rapide signifierait un environnement pauvre en oxygène, idéal pour la préservation des fossiles. La préservation minutieuse des détails de ces fossiles, tels que les impressions de plumes, est également incompatible avec des conditions de chaleur extrême telles que celles provoquées par des coulées volcaniques, selon l'équipe.
Tous les chercheurs ne sont pas convaincus. Baoyu Jiang, paléontologue à l'Université de Nanjing en Chine qui a déjà travaillé sur les fossiles de Yixian, dit qu'il ne croit pas que les chercheurs aient prouvé que les fossiles n'ont pas été ensevelis par des coulées pyroclastiques.
« La principale conclusion de l’article… conclut que le taux de sédimentation [when the fossils formed] était extrêmement élevé », dit Jiang. Mais cela ne signifie pas nécessairement que le volcanisme n'était pas le principal responsable – et l'étude de l'équipe n'a analysé que deux spécimens individuels, pas suffisamment pour tirer cette conclusion, ajoute-t-il.
MacLennan et ses collègues soutiennent cependant que c'est une erreur logique de croire qu'un lit d'os remarquable doit avoir une origine remarquable. Les débris volcaniques présents sur le site – des morceaux de tuf ou des chutes de cendres durcies et d’autres roches volcaniques – pourraient avoir détourné les chercheurs de la trace du véritable coupable de ces décès.
