La Terre était très différente il y a 400 millions d’années, pendant ce qu’on appelle la période dévonienne. L’Afrique, l’Antarctique, l’Amérique du Sud, l’Inde, l’Australie, Madagascar, certaines parties de l’Asie et même la Floride faisaient partie du grand super-continent, le Gondwana. Il occupait une zone importante au sud de l’équateur.
De grandes parties du Gondwana le plus méridional (y compris ce que nous connaissons aujourd’hui comme l’Afrique du Sud, l’Antarctique, les îles Malouines et certaines parties de l’Amérique du Sud) étaient situées au-dessus du pôle Sud tout au long de cette période.
En observant les types de roches, de minéraux et de sédiments qui se forment dans différents climats aujourd’hui, nous sommes capables d’utiliser cette information pour avoir une idée de ce qu’était le climat pendant la période dévonienne. De même, nous pouvons utiliser les fossiles dévoniens pour élaborer des climats en fonction des environnements et des climats dans lesquels ces organismes se trouvent aujourd’hui.
Ils sont également essentiels pour déduire les changements du niveau de la mer à travers le temps – et comment à la fois le climat et le niveau de la mer ont affecté les créatures marines du Dévonien.
Ce qui est intéressant, c’est qu’il n’y a pas de preuves de vastes couches de glace au pôle Sud pendant la période dévonienne, comme nous avons aujourd’hui couvrant l’Antarctique. Bien sûr, il y a des calottes polaires dans la région aujourd’hui. Cela suggère que les ceintures climatiques étaient réparties différemment à l’époque, et se sont déplacées au fil du temps.
Pendant le Dévonien, certains groupes d’animaux se sont rassemblés autour de l’équateur. D’autres se trouvaient dans des régions plus tempérées. Un groupe connu sous le nom de faune malvinokaffrique était situé autour du pôle Sud. La faune malvinokaffrique était un groupe d’invertébrés marins que l’on ne trouvait que dans ce que nous connaissons comme l’Afrique du Sud, l’Antarctique, les îles Malouines et certaines parties de l’Amérique du Sud.
Nous ne savons pas grand-chose de leur écologie, d’où ils venaient ou pourquoi ils ont disparu, ni des environnements dans lesquels ils vivaient autour de ce qui était alors le pôle Sud et qui est aujourd’hui l’Afrique du Sud. C’est là qu’interviennent mes recherches.
Mes conclusions, tirées de l’étude de certaines roches et de leurs sédiments, ainsi que de restes d’activité biologique appelés traces fossiles, suggèrent que la faune malvinokaffrique du dévonien du pôle Sud a été anéantie à cause de la baisse du niveau des mers.
Nous ne savons pas encore ce qui a provoqué la baisse du niveau des mers. Mais mes recherches offrent des preuves d’un grand événement d’extinction non enregistré auparavant au cours du Dévonien, une période qui a connu plusieurs événements de ce type.
Effacé
L’Afrique du Sud possède peut-être l’un des enregistrements les mieux préservés et les plus complets du Gondwana au cours du Dévonien à des latitudes polaires. Cet enregistrement est préservé dans les roches des groupes supérieurs de Table Mountain, Bokkeveld et inférieurs de Witteberg dans les montagnes du Cap, le long de la marge sud du pays.
J’étudie et interprète à la fois la paléontologie et la sédimentologie de ces roches. Je recherche également toutes les traces de fossiles telles que les pistes et les terriers dans les roches. Les traces fossiles indiquent l’activité d’un organisme biologique, qui est directement liée à son écologie et à son environnement.
En examinant les roches sédimentaires, les fossiles et les traces de fossiles, j’ai pu me faire une idée de la vie et de l’époque de la faune malvinokaffrique en Afrique du Sud. A partir de là, je peux déduire si les changements environnementaux étaient soudains et rapides ou durables et graduels et comment ils ont affecté la faune Malvinokaffric.
J’ai découvert que parce que ce groupe d’animaux vivait dans certains environnements, ils étaient très sensibles aux périodes de baisse excessive du niveau de la mer, en particulier les baisses de niveau de la mer supérieures à 10 m.
Par coïncidence, la disparition de la faune malvinokaffrique en Afrique du Sud est graduelle et se produit avec une tendance graduelle de la baisse du niveau de la mer qui est observée dans les roches du groupe supérieur du Bokkeveld. Les preuves provenant du maigre registre de fossiles et de traces de fossiles après cet événement suggèrent que la disparition de la faune Malvinokaffric a entraîné un effondrement total des écosystèmes marins autour du pôle Sud.
Même si différents organismes immigrants venus d’ailleurs se sont installés lors d’une élévation ultérieure du niveau de la mer, ils n’ont jamais vraiment pu atteindre la diversité de la faune Malvinokaffrique, ni former des écosystèmes stables. La vie autour du pôle Sud semble ne s’être véritablement rétablie en Afrique du Sud qu’au Dévonien tardif, entre 370 et 360 millions d’années.
Ce que j’ai trouvé suggère que de nombreux environnements marins peu profonds – plages, rivages, deltas, îles-barrières, lagunes et estuaires – ont parsemé le littoral de l’Afrique du Sud tout au long du Dévonien.
A l’origine, le niveau des mers était bas. Puis, il y a environ 400 millions d’années, ils ont augmenté, pour redescendre progressivement quelque 10 à 15 millions d’années plus tard. C’est pendant cette période d’élévation du niveau de la mer que la faune malvinokaffrique a fait son apparition en Afrique du Sud et se trouve dans les roches du groupe supérieur de la Montagne de la Table et du groupe inférieur du Bokkeveld.
Mes recherches indiquent que ces animaux vivaient et prospéraient dans des conditions d’eau plus profondes, de préférence dans les parties les plus profondes de la surface du rivage et des environnements offshore où ils ont formé des écosystèmes spécifiques.
Maintenant que nous savons que la baisse du niveau de la mer a probablement causé la disparition de la faune. La chasse est maintenant ouverte pour trouver ce qui a provoqué la baisse du niveau de la mer.
Tracer l’extinction
Il y a plusieurs réponses possibles, que j’explore dans de nouvelles recherches en cours.
Par exemple, des événements tectoniques locaux peuvent avoir provoqué un changement de configuration de la mer et une baisse du niveau de la mer. Ou, peut-être qu’un événement global comme les changements climatiques ont provoqué la chute du niveau de la mer.
Le Dévonien, après tout, est une période entachée d’événements d’extinction qui semblent être à l’échelle mondiale, finalement liés aux changements climatiques.
Pour l’instant, je n’ai pas les réponses. Mais j’explore les moyens de dater précisément ces roches, et de voir si elles sont en corrélation avec des événements locaux ou mondiaux connus et de taquiner les solutions à partir de là. Avec un peu de chance, nous en saurons bientôt plus sur l’événement qui a anéanti la faune de Malvinokaffric.