TG2: Les grandes extinctions: - généralités - 250 Ma : la limite Permien/Trias

LSG – 2008-2009

TG2:

Les grandes extinctions:- généralités- 250 Ma : la limite Permien/Trias

crise biologique importante

4: limite Trias / Jurassique (Tr/J)

5: limite Crétacé / Tertiaire (K/T)

3: limite Permien / Trias (P/Tr)

540Ma ->≈ 450Ma: forte croissance

450Ma -> 250Ma: palier

250Ma : crise majeure P/T

250Ma ->0: forte croissance

1 2

34

5

1: limite Ordovicien / Silurien (O/S)

2: Dévonien supérieur

La diversité des espèces

K/T

Coraux solitaires, brachiopodes, trilobites, échinodermes fixés, graptolites.O/S

P/Tr

fusulines, coraux solitaires, brachiopodes, ammonoïdes, trilobites, thérapsides

D

brachiopodes, tentaculites, ammonoïdes, ostracodes.

Tr/J

mollusques bivalves, ammonites,orthocéridés, conodontes.

plancton, rudistes, ammonites, dinosaures.

Nature des groupes disparus

exemple : les ammonoïdes.

à chaque crise: extinction massive

quelques radiations de nouvelles espèces.

limite Dévonien sup.

D

P/Tr

limite Permien / Trias

Tr/J

limite Trias / Jurassique

K/Tlimite Crétacé / Tertiaire

GONIATITIDES

CERATITIDES

AMMONITIDES

Que se passe-t-il lors d’une extinction ?

temps

lors d’un évènement géologique néfaste.

Préadaptés (forme de résistance, stratégie de reproduction)Généralistes écologiques (gde possibilité d’adaptation)« Lazares » (survie dans un milieu refuge)

Comportement des différents taxons

Exemple : les foraminifères planctoniques (El Kef, Tunisie) de la limite K/T.

L’extinction est « annoncée »

nouvelles radiations progressives

Modalités d’une extinction

continental marin

ATMOSPHERE

HYDROSPHERE

BIOSPHERE

LITHOSPHERE

BIOSPHERE

LITHOSPHERE

HYDROSPHERE

ATMOSPHERE

domaine continental marin

Toute modification d’une enveloppe (LITHOSPHERE, HYDROSPHEREATMOSPHERE) entraîne une modification de la BIOSPHERE .

Les facteurs déterminants dans les extinctions

continental marin

ATMOSPHERE

HYDROSPHERE

BIOSPHERE

LITHOSPHERE

ATMOSPHERE: T°, composition chimique,(CO2, NO2, SO2, H2O …)

HYDROSPHERE: T°Salinité,concentration en O2,variation de volume, densité,courants (circulation thermohaline)

LITHOSPHERE: mouvement des plaquespaleogéographies NS et EW,fragmentation / regroupement,volcanisme,magnétisme (noyau)

Facteurs physico-chimiques modifiables:

continental marin

ATMOSPHERE

HYDROSPHERE

BIOSPHERE

LITHOSPHERE

chute de météorite

crise volcaniquedynamique mantellique(évolution de lithosphère)

variations astronomiques:(soleil, rot. terre),climat

magnétisme et dynamique du noyau

Causes possibles de modification des facteurs

CAG : climat global avec glaciationgrandes glaciations polaire(T°moy >-30°C°, grad. thermique latitudinal élevé (écart équateur-pôle > 50°C)

CSG: climat global sans glaciationT°moy 8°aux pôles;grad. thermique latitudinal faible (écart équateur-pôle ≈ 25°C)

Relation climat global et extinctions

-250 Ma : la limitePermien /Trias

• L’extinction la plus importante depuis 540 Ma.

Disparition de:

90% des espèces marine

30% des ordres des insectes

Les trilobites

Les coraux tabulés et rugueux

Les foraminifères : fusulinidés

Brachiopodes et crinoïdes fortement réduits.

Disparition de: 30% des ordres des insectes (continental)90% des espèces marine

dont:

260 Ma PERMIEN SUP.

En situation de PANGEE

Grande calotte glaciaire au pôle sud

La paléogéographie de l’époque: au PERMIEN supérieur

240 Ma TRIAS INF.

La paléogéographie de l’époque: au TRIAS inférieur

changement climatique global (CAG -> CSG)

régression généralisée

251Ma

290Ma

270,6Ma

cause (possible) de la régression:

arrêt de l’expansion océanique

dégonflement des dorsales

modification du climat

continentalisation

érosion et oxydationdes sédiments

taux du CO2

le niveau de la mer descend: (250m)

émersion du plateau continental

réduction de la surface disponible de la biodiversité marine

formation d’évaporites(roches salifères)

piège à sel, sel extrait de la mer

salinité de la mer

disparition des organismes sténohalins

(sténohalins: qui ne supportent pas de forte variation de salinité)

Trilobites, brachiopodes, coraux, foraminifères benthiques (fusulinidés)

survivance des organismes eurhyalins

260 Ma PERMIEN SUP.

Trapps de Sibérie

2,5x106 km2

3 à 3,7 km d’épaisseur(4 à 5 sup. au volc. du Deccan)

Chine du sud CO2, SO2

pluies acides

effet de serre

Les évènements volcaniques majeurs

Inversion magnétique

inversions fréquentes après période de calme magnétique

Transgression marine avec dysoxie au Trias inf.

eaux stagnantesT° élevée

asphyxie brutale

RESUME

Hallam 1989Haq et al 1987,Ross & Ross 1988

Régressions et extinctions majeures

variations de 2ème ordre

1er ordre

limite Cambrien/Précambrien

limite Ordovicien/Silurien

Dévonien supérieur (limite Frasnien/Faménien)

limite Permien/Trias

limite Trias/Jurassique

limite Crétacé/Tertiaire

en résumé:

Météorite ou volcanisme, chacun d’eux peut perturber l’atmosphère,inhiber la photosynthèse, détruire la chaîne :

photosynthèse > herbivore > carnivore

88% des espèces terrestres ont disparues90% des espèces d’eau douce ont survécues.

Sur terre: les détritivores résistent à la crise (ex les mammifères)

Dans les mers: Le plancton ( dépendant de la photosynthèse) et la vie benthique liée au plancton disparaissent.Les poissons (détritivores) résistent.

Volcanisme et impact météoritiqueont cumulé leurs effets,dans une période de régression(refroidissement ).

en résumé :

extinctionen massedu Cr/T

météorite(s)

volcanisme(trapps)

régression

refroidissement

radiations cosmiques

activitédu noyau

et du manteau expansion

océaniqueréduite

variationsorbitales

variationsorbitales

sommation decauses néfastes

sommation decauses néfastes

rayonnementsolaire

schéma synoptique de la crise biologique de la limite Cr/T

Les 5 extinctions phanérozoïques : causes probables.

METEORITES

VOLCANISME

CHAMP MAGNETIQUE

COLLISIONCONTINENTALE

REGRESSION

VARIATIONSCLIMATIQUES

VARIATION DESALINITE OU ANOXIE

CHANGEMENTSPALEOGEOGRA-PHIQUES

Causes probables

Ordovicienterminal

Dévoniensupérieur

limite Permien/Trias

Triassupérieur

limiteCrétacé/Tertiaire

?

? ?

?

?

?

-65Ma-203Ma-250Ma-365Ma-436Ma