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Le rôle du CO2 dans la plus grande extinction de masse

Une simulation informatique effectuée par des scientifiques du National Center for Atmospheric Research (NCAR, Etats-Unis) permet, avec des détails sans précédents, de mieux connaître le climat de la Terre au temps de la plus grande extinction de masse de l’histoire de la planète. Les recherches confirment une théorie selon laquelle l’événement qui a eu lieu il y a 251 millions d’années a été déclenché par l’augmentation forte et soudaine des niveaux du dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique. Les recherches permettent d’apprécier la rapidité avec laquelle l’augmentation des températures dans l’atmosphère affecte la circulation océanique, et provoque une réduction de la quantité d’oxygène au niveau des grandes profondeurs et l’extinction de la majeure partie de la vie, indique Jeffrey Kiehl, principal auteur de l’article sur le sujet, qui paraît dans le numéro de septembre de Geology.

L’extinction de la fin du Permien s’est soldée par la disparition de 90 à 95 % de toutes les espèces marines ainsi que de 70 % de toutes les espèces terrestres. Au temps de l’événement, les températures sous les hautes latitudes étaient de 10 à 30°C plus élevées qu’aujourd’hui, une vaste activité volcanique avait introduit dans l’atmosphère de grandes quantités de dioxyde de carbone sur une période de 700.000 ans. Afin de déterminer comment ces conditions ont pu avoir affecté le climat et la vie autour du globe, les chercheurs ont utilisé le Community Climate System Model (CCSM), un des premiers instruments de recherche sur le climat au monde.

Il s’avère que l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique, gaz à effet de serre, aurait entraîné un réchauffement significatif des eaux océaniques sous hautes latitudes. Ce réchauffement aurait atteint une profondeur d’environ 4.000 mètres, interférant avec le processus de circulation normale par lequel l’eau plus froide de la surface descend, conduisant l’oxygène et les nutriments dans les profondeurs de l’océan. La réduction ainsi provoquée de la quantité d’oxygène a été dramatique pour la vie marine, ce qui en retour a accéléré le réchauffement, puisqu’il n’y avait plus les organismes marins nécessaires à l’extraction du dioxyde de carbone de l’atmosphère.

Ainsi, selon l’étude, un CO2 élevé serait suffisant pour instaurer des conditions inhospitalières à la vie marine ; et des températures très élevées sur les terres contribuent à la disparition de la vie terrestre. Le CCSM apparaît correctement prendre en compte des détails clés du Permien tardif, incluant une salinité accrue de l’océan et des températures de surface de la mer sous les hautes latitudes, que les paléontologues estiment à 8°C plus élevées qu’aujourd’hui. Les résultats démontrent en outre l’importance qu’il y a à traiter le climat de la Terre comme un système incluant les processus physiques, chimiques et biologiques atmosphériques, océaniques et terrestres, tous à l’œuvre de manière interactive.

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