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Mieux comprendre les extinctions de masse du passé à l'aide des microbialites

Les raisons de la formation de microbialites dans des environnements particuliers pendant certaines périodes ne sont pas bien comprises, même si elles semblent coïncider avec des changements environnementaux et des extinctions de masse. Une initiative financée par l'UE a étudié si l'apparition de ces structures correspondait à des modifications de la composition chimique de l'eau de mer, à l'extinction d'organismes prédateurs, ou au deux.
Mieux comprendre les extinctions de masse du passé à l'aide des microbialites
Les microbialites sont créées par des communautés de micro-organismes qui piègent et lient des particules sédimentaires pour former des dépôts minéraux. Elles présentent une grande variété de morphologies distinctives et remontent jusqu'à 3,45 milliards d'années dans les enregistrements géologiques.

L'objectif du projet ET MICROBIALITES (Formation mechanisms of Early Triassic microbialites in the aftermath of the greatest mass extinction at the Permian-Triassic-Boundary) était de comprendre la formation de microbialites dans les périodes de l'histoire de la Terre caractérisées par des changements dans les environnements et les écosystèmes.

L'exemple utilisé est l'extinction de masse de la fin du Permien, qui a été la plus importante jamais observée. Suite à cet évènement, plus de 90 % des espèces marines se sont éteintes, tandis que les microbes qui forment les microbialites sont devenus des composants majeurs de l'écosystème marin.

Les chercheurs ont conduit une étude multi-caractéristique unique sur les carbonates et les sédiments détritiques à l'aide d'échantillons de roches bien préservées d'Iran et de Turquie. L'objectif était de comprendre les processus de formation de carbonate et de reconstituer les changements d'environnements entre la fin du Permien et le Trias précoce.

Des études de roches ont révélé que le carbonate microbien contenait des biomarqueurs lipides abondants (fossiles moléculaires), indiquant la présence de tapis microbiens en couches sur le plancher océanique. Les preuves des biomarqueurs et les isotopes de carbone laissent penser que l'élimination du dioxyde de carbone (CO2) photosynthétique par des cyanobactéries contribue de manière significative aux précipitations de carbonate. Par ailleurs, jusqu'à 50 % des roches sont constituées de fossiles d'éponges. Les microbes et les éponges se sont développés en synergie pour former des récifs d'éponges-microbialites immédiatement suite à l'extinction de masse de la fin du Permien. Une abondance de fossiles de métazoaires dépendant de l'oxygène, tels que des ostracodes, des bivalves et des gastéropodes, ont été trouvés dans les récifs d'éponges-microbialites. Associé à la présence d'une abondance de cyanobactéries, cela indique la présence d'environnements bien oxygénés.

Le projet ET MICROBIALITES a montré qu'au tout début du Trias, les écosystèmes des récifs à métazoaires n'ont pas été amenés à s'éteindre au cours de l'extinction de masse de la fin du Permien et qu'ils ont pu subsister, même si c'était de manière réduite. Grâce à la compréhension de ces processus, les scientifiques peuvent mieux comprendre l'histoire de la Terre, ce qui leur permettra de relever les défis environnementaux contemporains et futurs.

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Mots-clés

MICROBIALITES, Trias précoce, extinction de masse, caractéristiques multiples, biomarqueurs, tapis microbiens à couches, éponges, récifs