Sous l’océan, le mouvement des continents a orchestré l’évolution du vivant

Depuis l’aube de la vie sur Terre, la biodiversité marine a évolué au gré d’une oxygénation venue des mouvements des continents, et pas seulement de l’atmosphère, selon une étude parue mercredi dans Nature. 

Des scientifiques sont parvenus, grâce à des modélisations en 3D, à remonter jusqu’aux temps géologiques les plus anciens pour retracer l’évolution des océans depuis environ 540 millions d’années.

C’est au début de cette période dite du Cambrien que sont apparues les premières formes de vie complexe – au-delà de simples organismes unicellulaires – comme les trilobites, ces arthropodes marins disparus lors d’une des premières extinctions de masse.

«Les grands plans d’organisation du vivant, à savoir la vie telle qu’on la connaît aujourd’hui, ont émergé il y a 500 millions d’années», détaille pour l’AFP le paléoclimatologue Alexandre Pohl, chercheur CNRS au laboratoire Biogéosciences (Dijon) et auteur principal de l’étude.

Puis, au cours de l’Ordovicien, il y a 460 millions d’années, la biodiversité a connu une véritable explosion. Probablement à la faveur d’une oxygénation des eaux, où les niveaux de concentration en oxygène rendaient les lieux propices à l’épanouissement de la faune.

Il est communément admis que cette «oxygénation marine» résulte de changements en oxygène dans l’atmosphère. Mais en affinant plusieurs modèles climatiques existants, Alexandre Pohl et son équipe ont découvert que ces évolutions ont aussi été largement dictées par la tectonique des plaques, les mouvements de réorganisation de la position des continents.

Ils ont effectué des simulations numériques des courants océaniques, modifiés par la tectonique des plaques, qui montrent un «découplage majeur entre l’oxygénation de l’océan superficiel et profond», explique le chercheur de l’Université de Bourgogne-Franche Comté.

Leur modèle suggère ainsi qu’avant l’explosion de la biodiversité de l’Ordovicien, l’océan profond était pauvrement oxygéné alors même que les concentrations dans l’atmosphère étaient déjà relativement élevées. Signe que l’oxygénation des eaux profondes est intervenue ensuite par le mouvement géologique des plaques, indépendamment de ce qui se passait dans les airs.

Il y a 540 millions d’années, le supercontinent qui a précédé la Pangée, appelé la Pannotia, commençait à se disloquer. Au gré des reconfigurations, qui s’étalent sur des millions d’années, les niveaux d’oxygène marin ont varié, jouant probablement un rôle clé pour l’évolution des espèces.