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Les extinctions de masse sont-elles périodiques ?

L’histoire de la vie sur Terre est parsemée d’extinctions. Certaines, par leur ampleur, sont qualifiées d’extinctions de masse.
Les paléontologues ont repéré une vingtaine d’extinctions de masse à l’échelle planétaire.
L’étude des extinctions des espèces est importante pour mieux connaître le passé, mais surtout pour mieux appréhender le problème actuel des espèces menacées et de la perte de la biodiversité.

Concernant ces extinctions, la théorie la plus originale et la plus audacieuse, faite en 1983, est sans conteste celle de David M. Raup et J. John Sepkoski de l’université de Chicago.
D. Raup est un spécialiste de la paléontologie statistique ; il est l’auteur de plusieurs ouvrages dont notamment « De l’extinction des espèces » (Extinction. Bad genes or bad luck) paru en 1991.
D.Raup a proposé cette théorie avec la collaboration de J. John Sepkoski qui a étudié les extinctions chez les animaux marins et établi une vaste base de données.
Cette théorie des cycles périodiques des extinctions a été bien accueillie par certains scientifiques et très critiquée par d’autres.

Doit-on distinguer les extinctions de masse des autres extinctions ?

D. Raup fait une remarque pertinente en soulignant le fait qu’il est impossible de définir isolément les extinctions de masse des autres extinctions.
En effet, le grand public a surtout été sensibilisé aux extinctions de masse et particulièrement à celle qui a entraîné la fin des dinosaures. Cependant, les archives fossiles prouvent qu’il y a eu de nombreuses extinctions dites « extinctions en toile de fond ».

Les extinctions de faible intensité sont bien sûr les plus fréquentes. Les cinq grandes extinctions se distinguent par leur ampleur et surtout part le fait que de telles extinctions sont très rares.

L’auteur fait le parallèle avec les ouragans et les cyclones tropicaux. Qu’est-ce qui distingue un ouragan d’une très forte tempête ? Simplement son ampleur. Que ce soient des tempêtes tropicales, des dépressions tropicales, des cyclones ou des ouragans, ces phénomènes météorologiques se produisent tout au long de l’année sans aucune discontinuité.

Il en est de même avec les extinctions. Si certaines se distinguent par leur ampleur, la rareté ne rend pas pour autant le phénomène plus particulier.

Les cinq grandes extinctions sont :

  • Extinction de l’Ordovicien : Il y a 438 millions d’années, disparition d’environ 50 % des espèces
  • Extinction du Dévonien : il y a 367 millions d’années, disparition d’environ 40 % des espèces
  • Extinction du Permien : Il y a 245 millions d’années, disparition de plus de 50 % des familles et de plus de 95 % des espèces
  • Extinction du Trias : Il y a 208 millions d’années, disparition d’environ 45 % des espèces
  • Extinction du Crétacé : Il y a 65 millions d’années, disparition d’environ 45 % des espèces

Les archives fossiles sont-elles suffisantes pour effectuer des statistiques ?

Comme dans tous les autres domaines, les statistiques ne valent qu’à condition que les données disponibles couvrent une large période.
L’homme enregistre les différents phénomènes depuis trop peu de temps. Nous sommes donc obligés de nous baser sur les archives historiques qui, elles-mêmes, ne sont pas assez anciennes.
C’est le cas par exemple pour les crues qui sont enregistrées que depuis 100 ans. Les archives historiques antérieures à cette période sont incomplètes et donc les estimations pour prévoir le retour d’une inondation sont imparfaites.

Dans le domaine des extinctions, les scientifiques disposent de bonnes archives pour les 600 derniers millions d’années.
Comme le souligne D.Raup, cela est suffisant pour définir l’extinction qui se distingue tous les 10 millions d’années de celle qui se distingue tous les 30 millions d’années.

À partir de ces archives, les deux auteurs ont constaté que l’extinction K-T (Crétacé) est un événement qui survient tous les 100 millions d’années.
Celle du Permien, la plus destructrice, aurait peut-être une périodicité de 600 millions d’années puisqu’elle ne s’est produite qu’une seule fois dans ce laps de temps.

Cependant, l’auteur reconnaît qu’elle pourrait tout aussi bien se produire avec une périodicité très différente. Il faudrait, pour en être certain, disposer d’archives antérieures à 600 millions d’années.
Les éventuelles extinctions qui ont pu se produire avant cette période nous sont inconnues ce qui rend l’estimation incertaine.

À la question : »quelle est la fréquence d’extinctions assez intenses pour détruire toutes les espèces vivant sur la Terre ? », D.Raup a répondu en soulignant l’incertitude du résultat : Au moins 2 milliards d’années. »
C’est à prendre avec beaucoup de recul, mais plutôt réconfortant.

Les cycles périodiques des extinctions

La courbe ci-dessous, créée par D.Raup, représente des données moyennes d’espèces tuées chez les organismes marins, portant sur 20 000 extinctions, durant les 600 millions d’années écoulées.
Il fait remarquer qu’il n’y a pas de discontinuité dans sa courbe, car les archives connues n’en montrent pas.
D’après cette courbe, pour des temps d’attente de 100 000 ans, et en dessous, l’extinction des espèces est négligeable.
Cela peut se traduire par le fait qu’une espèce peut espérer évoluer sans grande tempête pendant 100 000 ans.
Il y aurait donc de longues périodes de stabilité, ponctuées par des épisodes d’extinctions.

Les deux chercheurs ont constaté que, durant les 250 derniers millions d’années au moins, les extinctions se présentaient avec des pics à intervalles d’environ 26 millions d’années.
Il n’existe, du moins à notre connaissance, aucun mécanisme au sein de la planète, qui pourrait fonctionner selon un rythme aussi régulier.
Cette théorie ne peut donc être accréditée que si un phénomène cosmique, opérant tous les 26 millions d’années, était découvert.

Parmi les meilleurs candidats, il y a les impacts météoritiques de grande taille et les pluies de comètes.

L’une des hypothèses qui a retenu le plus l’attention des scientifiques est que notre Soleil devait avoir une petite étoile compagne qui, en un certain point de son orbite de 26 millions d’années, passerait suffisamment près de notre système solaire pour attirer des pluies de comètes en direction de la Terre.
Le nom le plus répandu donné à cette étoile compagne est Némésis.

D.Raup est assez honnête pour fournir dans son livre les résultats des études effectuées. Je le cite :

« Les données sur les extinctions ont été réanalysées par des dizaines de statisticiens, de géologues, de paléontologistes et d’astronomes. Les résultats sont ambigus. La moitié d’entre eux soutiennent la notion d’une périodicité de 26 millions d’années, et l’autre moitié ne trouvent pas de preuve convaincante de quelques périodicités que ce soit. »

« La plupart des astronomes ont rejeté la notion d’une étoile compagne » Némésis » qui n’a jamais été détectée. »

Donc, on peut en conclure que si des mécanismes cosmiques périodiques entraînent des extinctions de masse, ils n’ont pas encore été découverts.

Mais, on pourrait également en conclure que cette périodicité, si chère à D.Raup, n’existe pas.

Implications de la théorie des cycles

Certains se diront qu’après tout cette question sur une éventuelle périodicité n’est pas vitale. Quelle différence que les espèces s’éteignent selon un cycle régulier ou irrégulier ?

Les implications sont en fait très importantes. En effet, un rythme cyclique donnerait beaucoup moins de poids à la théorie évolutionniste et à la notion d’adaptation darwinienne des espèces.
Cela signifierait que les espèces s’éteignent par manque de chance et non par manque d’adaptation ou de suprématie d’une nouvelle espèce dominante.
Toute espèce pourrait donc s’éteindre suite à une agression biologique ou physique inconnue pendant leur évolution et faute de temps pour s’y adapter.
Cela ne remet pas en cause la sélection naturelle de Darwin, mais cela ajoute un mécanisme au processus évolutif.

D.Raup n’est pas le seul à penser que la sélection naturelle n’a pu, à elle seule, engendrer la diversité des êtres vivants.

L'homme peut-il être la victime d'une extinction de masse ?

Je sais bien que l’activité polluante de notre espèce est au cœur des débats actuels. C’est très tendance de penser que nous causerons notre propre perte. Et puis cette mode permet à Hollywood de nous sortir de bons gros blockbusters truffés d’effets spéciaux.
Malgré tout, je suis convaincue, et je ne pense pas être la seule, que si danger il y a, il viendra de l’espace.
Notre planète est confrontée au risque d’une collision avec une comète ou un astéroïde. Le risque semble pourtant négligeable puisque depuis que l’humanité est née, aucune importante perte humaine n’est due à un impact.

D’après les estimations (rapport du colloque de 1981 organisé par le Jet Propulsion Laboratory réunissant les meilleurs astronomes), des impacts de la dimension de ceux de Tungunska (Sibérie en 1908) touchent un point du globe tous les 300 ans environ.
Mais, heureusement pour nous, la plus grande partie du globe est recouverte d’eau ou inhabitée.

D’après ce rapport, des impacts capables de détruire notre civilisation se produisent en moyenne tous les 300 000 ans.
Un tel impact libérerait une énergie équivalente à 8 millions celle de la bombe d’Hiroshima.

Notre espèce ne s’éteindrait pas, mais notre civilisation ferait un bond en arrière pour revenir à l’époque du Moyen Âge, voire à l’Âge de Pierre.

Donc, chaque année, il y a une chance sur 300 000 de voir la civilisation détruite d’après les participants au colloque. Ce n’est qu’une estimation qui comporte une marge d’erreur assez importante du fait que nous sommes encore loin de connaître toutes les populations d’astéroïdes et de comètes ainsi que leurs orbites.

La question qui nous vient immédiatement à l’esprit est : » peut-on prévoir l’imminence d’un impact ? » Et si oui « Peut-on l’éviter ? »

Pour cela, il nous faudrait pouvoir identifier chaque astéroïde ainsi que son orbite. On estime qu’on aurait découvert 5 à 10 % des gros astéroïdes dont l’orbite recoupe celui de la Terre.

Les recherches effectuées sur la fréquence des impacts s’avèrent primordiales si nous voulons savoir si l’humanité court un réel danger.

V. Battaglia (27.05.2009)