Disparition des dinosaures

 

   Les dinosaures sont issus des archosaures. Ils sont nés et disparus à la suite d'extinctions massives. Un astéroïde en serait l'élément déclencheur. La disparition des dinosaures a toujours fasciné par son côté mystérieux. Elle est en passe d'être résolue, des preuves ayant été découvertes. 

 

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  1. L'affaire Chicxulub

un astéroïde percuta la Terre dans la presqu'île du Yucatan, à Chicxulub au Mexique.   Il y a 65 millions d'années, un astéroïde de 10 km à 20 km de diamètre (nettement plus grand que l'Everest), percuta la Terre dans la presqu'île du Yucatan, à Chicxulub au Mexique. La vitesse de percussion fut estimée à  25 km/s (90 000 km/h), dégageant instantanément une énergie de 1024 joules, soit l'équivalent de 5 milliards de bombes d'Hiroshima. En moins d'un millième de seconde, il a traversé l'atmosphère en la volatilisant sur des centaines de km. Le cratère d'impact fut retrouvé et il mesure 200 km de diamètre et a dû atteindre 30 km de profondeur, l'érosion l'ayant comblé avec une couche de sédiments atteignant 900 m d'épaisseur. Il s'ensuivit un jaillissement de matière jusqu'à 60 ou 70 km de hauteur. La température de l'atmosphère fut portée à 400°C sur l'ensemble de la Terre. Le méthane, issu de la décomposition des plantes et enfoui dans les couches internes, fut éjecté dans l'atmosphère en s'enflammant. Des incendies gigantesques embrasèrent la planète. Du fait que cela se passa à l'équateur, le nuage de poussières se repartit sur les 2 hémisphères, accélérant le processus de recouvrement planétaire.

Dessin d'artiste de l'astéroïde percutant la Terre à Chicxulub.

  1. Conséquences

  L'obscurcissement du ciel fit tomber la température moyenne de 4 à 10°C, ce qui est considérable. La température moyenne actuelle est de 12,5°C. L'hiver nucléaire dura une dizaine d'années (- 10°C à - 20°C) et fut suivi par un effet de serre qui dura 10 000 ans. Les océans mirent entre 200 000 à 500 000 ans pour s'en remettre.

     Il y  eut  disparition des 2/3 des espèces vivantes. En haut de la pyramide alimentaire se trouvaient les dinosaures. Tout le monde est d'accord pour dire que les dinosaures ont disparu à la suite d'un phénomène climatique brutal. Des modifications climatiques ont eu lieu entre 220 et 65 millions d'années, mais aucune n'a provoqué de telles destructions. Aujourd'hui les scientifiques savent que ce bouleversement est la conséquence de cet impact.  Une expédition internationale, conduite par une équipe allemande, est en cours, pour forer ce cratère, afin de confirmer une fois pour toute, cet événement.
début du dernier forage le 3 décembre 2001:
 
http://icdp.gfz-potsdam.de/html/sites/chicxulub/news/20011203-Chicxulub_en.html

 photo du JOIDES, bateau foreur   L'équipe de l'ODP (Ocean Drilling Program), embarquée à bord du bateau foreur JOIDES (Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling) a prélevé des sédiments sur le rebord d'un plateau sous-marin à environ 500 km à l'est de Jacksonville, en Floride  et a trouvé une preuve évidente de l'impact d'un "caillou" extratrestre (comète, astéroïde ou météorite). L'analyse des carottes a révélé successivement : une couche contenant des fossiles d'espèces marines ayant vécu avant l'impact, une couche de gaz et de poussière projetée par la météorite, une couche contenant des traces de la météorite elle-même, celle-ci ayant été vaporisée par l'impact avant de retomber sous forme de pluie, une couche où les traces de vie marine sont très rares, puis une couche dont les fossiles indiquent une prolifération des espèces ayant survécu, ainsi que l'apparition de nouvelles espèces, ce que confirment les fossiles terrestres.

 

  1. Iridium

      Des preuves furent retrouvées sur toute la planète. Partout la même anomalie apparaît entre les couches géologiques du crétacé et du tertiaire, la limite KT. Il existe une fine couche de suie (1 à 2 cm) avec des proportions importantes  de métaux lourds, très rares sur la Terre : iridium, platine et or. Dans le Système solaire la constitution isotopique de l'iridium est identique à ce qui fut trouvé et dans les mêmes proportions: 37,3% d'iridium 191 et 62,7% d'iridium 193.

       L'iridium est un élément rare sur Terre, mais très commun dans les météorites ( rapport de 0,01 ng/g contre 500 ng/g). La couche d'argile concernée, 1 cm, renferme 30 fois plus d'iridium que les couches immédiatement inférieures et supérieures. Toute la Terre est imbibée de cet élément à cet endroit. Le grand avantage de l'iridium est qu'il est mesurable à de très petites quantités, à partir de 10-15 g, permettant entre autres l'analyse de grains individuels de très petites tailles (jusqu'à 50 µm). D'autres marqueurs sont utilisés, tels que 53Mn, 26Al et 10Be formés dans l'espace. La présence de ces isotopes confirme l'origine extra-terrestre mais ils demandent des quantités beaucoup trop importantes pour être mesurables, par rapport à l'iridium. Seules les particules de 400 µm peuvent être analysées individuellement.

      Cette couche s'appelle KT (crétacé - tertiaire). La suie, qui est un résidu de carbone, serait une conséquence des incendies qui suivirent l'impact. Six minutes plus tard, une pluie de matière incandescente s' abattait partout. A cause de la suie, la végétation fut détruite. La nuit dura 6 mois avec baisse de température et la destruction du plancton fut l'une des conséquences. On estime à 5 000 milliards de tonnes, le volume de roches qui se transforma en anhydride sulfureux. L'impact oblique fit que toute l'énergie se transféra dans l'atmosphère.  Il faut bien voir que le caillou faisait plusieurs fois l'épaisseur de la couche d' air.

    Autre fait intéressant, des fragments de sol mexicain, datant de cette époque, furent retrouvés en France. Par contre rien ne peut être retrouvé dans les glaces des pôles, car elles furent formées nettement après cet événement, il y a 35 millions d'années.

       La couche KT marque là, une rupture des genres végétal et animal. Avant et après, tout y est différent. On y trouve des cristaux de quartz, qui ne se produisent qu' à la suite d'un  choc extrêmement violent. Il y a aussi des tectites que l'on ne voit que dans des astéroïdes.  A Chicxulub, sur la carte gravimétrique existe une anomalie de gravité. La reconstitution à partir des données de gravité et magnétiques, a révélé un cratère, de structures en anneau, parfaitement circulaire de 180 km de diamètre. Il est enterré sous 900 m de sédiments datant du cénozoïque. Sur la carte gravimétrique existe une anomalie de gravité. 

  1. Gravimétrie

carte gravimétrique de Chicxulub

http://www.man.ac.uk/Geology/special/stehoy.htm
voir le lieu du nouveau forage: http://www.vpro.nl/data/projecten/dagboeken/index.shtml?4258413

Gestion du programme de forage international:
http://icdp.gfz-potsdam.de/

  L'analyse de la carte gravimétrique montre 2 anomalies négatives symétriques avec un sommet comparable au profil du cratère d'impact de Manicouagan, au Québec. Les données du champ magnétique indiquent, quant à elles, une fusion de 20 000 km3 de matière. La gravité centrale est de 15 à 20 mGal (milligal). Les résultats orientent les recherches vers un diamètre de 170 ± 25 km et une profondeur de 45 à 60 km. Chicxulub est certainement l'endroit de la plus grande structure d'impact sur Terre et si l'évaluation de taille totale de 300 kilomètres est prouvée, peut-être un des plus grands cratère produit dans le Système solaire intérieur, au cours des 4 derniers milliards d'années.

L'analyse de la carte gravimétrique montre 2 anomalies négatives symétriques avec un sommet comparable au profil du cratère d'impact de Manicouagan, au Québec
http://www.gfz-potsdam.de/news/20011203-Chicxulub_en.html

en haute résolution (1Mo): 
http://www.gfz-potsdam.de/news/fotos/chicxulub/Magchic-HiRes.jpg

    Ci-dessus, la représentation en image 1D et 3D, des anomalies magnétiques du cratère de Chicxulub, compilées avec des mesures aériennes du champ magnétique. Les anomalies sont nettement concentrées à l'intérieur du cratère, lieu où se trouve  profondément enfoncé le corps impacteur, fondu.

   Bien avant les forages de JOIDES, la stratigraphie du cratère avait été connue à partir de quelques fragments issus de l'exploration pétrolière entreprise, il y a 20 ans, par la Compagnie Nationale Mexicaine du Pétrole (PEMEX). Mais ceux-ci semblèrent sans intérêt pour la compagnie, qui les oublia. Or, les derniers examens montrent que dans les 900 m de sédiments du Cénozoïque, une certaine partie est constituée de roches hétérogènes d'impact qui contiennent des minerais abondants (quartz, feldspath, zircon) fournissant une preuve évidente du métamorphisme de choc [ Sharpton, 1992 ; Swisher, 1992 ; Shuraytz, 1994 ]. Dans ces fragments, la roche fondue de Chicxulub est datée par le rapport des isotopes de l'argon (Ar40 et  Ar39) à 65,07 ± 0,1 millions d'années, un âge obtenu sur le verre, formé lors de l'impact, trouvé à la limite KT au Mexique et à Haïti [ Swisher et autres, 1992 ].

Rapport national des ETATS-UNIS à IUGG, 1991-1994
Rev. Geophys. Vol. 33 Suppléments, Union Géophysique Américaine Du © 1995
 

retour à extinction  

  1. Disparition des dinosaures

    L'énorme quantité d'énergie produite par cet impact, équivalente à 10 000 fois l'arsenal nucléaire du monde, a éjecté dans l'atmosphère d'énormes quantités de particules, de gaz et de poussières. L'objet a provoqué un cratère qu'environ 200 à 300 kilomètres de diamètre, éjectant jusqu'à des dizaines de km de hauteur (50 à 80 km), sur une période courte de quelques minutes, plusieurs centaines de milliard de tonnes de vapeur d'eau, de gaz carbonique, d'acide sulfurique, de méthane dans l'atmosphère terrestre. Certains scientifiques estiment à 200 000 km3, le volume de matière éjectée à plus de 50 km d'altitude et qui retomba sur toute la Terre. L'atmosphère portée à haute température enflamma les forêts de toute la planète. Une heure après, l'atmosphère de l'ensemble de la Terre était portée à 400°C. Ces incendies gigantesques accrurent les poussières dans l'atmosphère. Une perturbation brutale et globale a suivi: le climat est devenu instable, la fine poussière suspendue a provoqué la nuit pendant plusieurs mois, diminuant ou  arrêtant même la photosynthèse. A la limite KT, la concentration de carbone est 10 000 fois supérieur à la normale. La moitié de la biomasse terrestre avait été brûlée. Puis survint la crise chimique: par exemple dioxyde d'azote + eau = acide nitrique. Les pluies acides tombèrent partout. Une brume d'aérosols sulfuriques plana pendant une décennie. La température globale a chuté et l'hiver nucléaire s'est installé pendant plusieurs années. Ensuite, un effet de serre de 10 000 ans s'installa, accroissant la température moyenne de 10°C. En quelques minutes, les animaux perdirent toute source d'approvisionnement et périrent de chaud, de froid et de faim. La chaîne alimentaire s'écroula. Cela explique pourquoi on retrouve beaucoup d'œufs de dinosaures, non éclos. Ce fut très bref. Les dinosaures, qui après avoir vécu pendant 200 millions d'années, avaient atteint le niveau de perfection, furent incapables de s'adapter au bouleversement aussi rapide. D'autre part, leur nombre relativement peu élevé, ne permit pas leur survie. Par contre, les souris, entre autres, en supériorité numérique par rapport aux dinosaures, purent survivre et s'adapter, car elles vivent dans le noir, enterrées et se nourrissent de charognes. Lorsqu'il disparaît 70% des espèces, celles qui restent, sont celles qui ont le plus d'individus. Tous les animaux de plus de 20 kg disparurent. Les omnivores et charognards furent les grands gagnants. 

    Les mammifères modernes (Marsupiaux et Placentaires) sont très peu diversifiés pendant la majeure partie du Mésozoïque. Ils ne sont identifiés qu’à la fin du Crétacé inférieur mais, dès le début de l’ère tertiaire, le phylum se diversifie, supplante celui des Reptiles et conquiert la totalité des terres émergées. C'est ainsi que les mammifères sortirent triomphant de cette catastrophe et 65 millions d'années plus tard, l'homme.

  1. Autres crises

    Pour la plupart des scientifiques, le volcanisme ne peut pas être à l'origine de ce fait, mais les astéroïdes ne sont pas écartés. D'autre part, ce genre de cataclysmes est déjà arrivé une vingtaine de fois. Ils sont à l'origine d'extinctions de masse. Les premiers eurent lieu, il y a 440 et 370 millions d'années. 

  1. la crise du Permien.

     La plus grande crise de tous les temps eut lieu il y a 252 millions d'années. Paru, le 22/2/01 dans Science, de nouvelles découvertes accréditent qu'un astéroïde (d'environ 10 km, plus haut que l'Everest) serait responsable de la disparition massive de la vie sur Terre, à la fin du Permien (90% de vie marine et 70% de vie terrestre). L'endroit de l'impact est inconnu, car à cette époque, il n'y avait qu'un super continent: la Pangée. L'astéroïde aurait déclenché des cataclysmes en série: volcanisme massif, perte d'oxygène dans les océans, modification du climat, etc... Ces résultats expliqueraient pourquoi, dans la couche géologique qui fut trouvée en Hongrie, Japon et Chine, correspondant à cette période précise, les tribolites, sorte de tout petits escargots marins, aient disparu totalement. A la frontière P/T il y avait 15 000 espèces de tribolites, après, plus rien. Il existe peu de roches de cette période, car la plupart des roches furent recyclées par la tectonique. Un continent se renouvelle en 250 millions d'années.
   les fullerènes sont des molécules complexes, composées de 60 atomes de carbone disposés en forme de ballon de football Mais l'astéroïde a laissé sa carte dans les couches sédimentaires, à la frontière Permien/Trias: des fullerènes. C'est une molécule complexe, composée de 60 atomes de carbone disposés en forme de ballon de football (vue ci-contre). A l'intérieur de celle-ci, était piégé des gaz nobles tels que l'hélium et l'argon. C'est le rapport des isotopes de ces gaz, qui détermina la provenance extraterrestre. Un isotope est un atome, dont le nombre de neutron diffère de celui des protons. Or, de l'hélium3 fut découvert. L'hélium4 est fréquent sur Terre, mais pas l'hélium3, qui, par contre, est abondant dans l'espace. Les étoiles de carbones, où règnent de fortes pression et des températures élevées, sont les usines de fabrication de ces atomes, qui sont donc nés à l'extérieur du Système solaire.

  Auparavant, il était admis que la collision d'un astéroïde ou d'une comète laissait des traces d'iridium, ce qui fut trouvait à la limite K/T lors de l'extinction des dinosaures (65 millions d'années). De l'iridium fut aussi trouvé à la frontière P.T, mais en concentration moindre. Il est possible que cet écart soit dû à la composition différente des 2 astéroïdes.

  Paul Wignall, un géologue de l'université de Leeds (Angleterre) avait toujours douté du rôle de la météorite. Pour lui, toutes les hypothèses reposent sur des données insuffisantes et il pensait connaître le lieu où il trouverait plus d'informations: au Groenland. Si la présence de roches permiennes sur la grande île est avérée, le pays avait été considéré jusqu'à là trop difficile à explorer. Mais Vincent Courtillot construisit un modèle pour expliquer comment les trapps de Sibérie auraient pu engendrer un apocalypse, remontant en cause l'origine météoritique. Voir le détail de cette nouvelle découverte.

http://www.washington.edu/newsroom/news/images/extinct
http://science.nasa.gov/headlines/y2001/ast23feb_1.htm?list144669

 

  1. celle du Trias

     Il y a 210 millions d'années, elle favorisa l'apparition des dinosaures. 

  1. à la fin de l'éocène

   Une autre disparition d'espèces eut lieu, il y a 38 millions d'années. Un pic d'hélium 3, au fond des océans, dû à une pluie d'astéroïdes, explique cette anomalie. L'hélium 3 est issu du Big-Bang. Cet isotope a presque complètement disparu de la Terre, mais il est toujours très présent dans les astéroïdes.

    On remarque aussi que c'est la faune marine qui paie le plus lourd tribu à chaque crise. Le renouvellement y est le plus important de toutes les espèces. Cela prouve que l'océan subit de plein fouet les modifications apportées par les événements. A chaque fois les modifications sont profondes et le milieu marin est perturbé pendant de très longues périodes. On parle de 500 000 ans pour l'impact de Chicxulub.

  1. Dernier impact connu

le dernier impact connu s"est produit en Sibérie le 30 juin 1908, dans la Toungouska.

Le dernier date du 30 juin 1908, dans la Toungouska (Sibérie). Mais là, l'astéroïde ne mesurait que 10m et il a explosé à 8 000m. Pourtant tout fut dévasté sur des dizaines de km. Plus aucun arbre debout sur 2000 km². Ci-dessous, la photo de l'endroit où se serait produit l'explosion vu de nos jours.

 

   Cliquez sur la photo ci-dessous, la photo de l'endroit où se serait produite l'explosion, vue  la photo de l'endroit où se serait produite l'explosionde nos jours. Les études entreprises depuis plus de 50 ans permettent d'obtenir des informations sur le déroulement de l'événement. Cet objet arriva sûrement de l'azimut 115° et descendit sous un angle de 30 à 35°. L'explosion eut lieu à 90°8 Est et 61°37 Nord près de la rivière Toungouska à 92 km au nord de Vanara (point 1 sur la carte). L'objet se serait disloqué à 7,6 km. Les poussières furent dispersées jusqu'à 40 à 70 km d'altitude ce qui provoqua des nuits claires et l'on rapporte que les gens pouvaient lire leur journal la nuit, à Londres. La noctiluscence provoqué fut visible à l'observatoire astrophysique Smithsonian et à l'observatoire du Mont Wilson en Californie. L'observatoire d'Irkoutsk situé au sud-est à 900 km de l'épicentre a constaté des anomalies magnétiques du champ magnétique terrestre. Les mêmes perturbations furent enregistrées lors d'explosions nucléaires dans l'atmosphère. Des secousses furent enregistrées par les sismographes du monde entier. Les vortex créés par ces incendies perturbèrent la circulation de l'atmosphère sur toute la Terre.

 La masse de cet objet a été estimée à environ 100 000 tonnes et l'explosion déclenchée fut équivalente à 40 millions de tonnes de TNT correspondant à 2000 fois la bombe d'Hiroshima. Par comparaison, l'astéroïde qui percuta le sol en Arizona, créant Meteor Crater, avait une puissance de 10 fois plus faible.

Le prochain impact sera-t-il celui du 16 mars 2880 ?

 

photo grand format du lieu actuel: http://olkhov.narod.ru/tungus1.jpg

quand le ciel nous tombe sur la tête:
http://www.agu.org/revgeophys/claeys00/claeys00.html

astroblèmes: 
http://www.er.uqam.ca/nobel/k20322/pchrono.html

Chicxulub
http://dsaing.uqac.uquebec.ca/~mhiggins/MIAC/chicxulub.htm

  Début du dernier forage à Chicxulub, le 3 décembre 2001:
http://icdp.gfz-potsdam.de/html/sites/chicxulub/news/20011203-Chicxulub_en.html

quand le ciel nous est tombé sur la tête:
http://earth.agu.org/revgeophys/claeys00/claeys00.html

qui a tué les dinosaures ?:
http://www.ucmp.berkeley.edu/diapsids/extinction.html

exctinction :
 http://www.ifrance.com/dinosaurs/quatrelextinctiondemassealalimitekt.htm

La limite Mésozoïque - Cénozoïque (limite K-T).
http://www.nhmmaastricht.nl/1exp_tk32.htm

plantes à la couche KT:
http://www.colby.edu/~ragastal/Paleobotany/Kangiodiversity.htm

datation au carbone 14:
http://www2.waikato.ac.nz/c14/webinfo/index.html

 

Des dinosaures aux oiseaux

Lignée des dinosaures

 

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