Cratère de Chicxulub

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Cratère de Chicxulub
Image illustrative de l'article Cratère de Chicxulub
Cratère de Chicxulub basé sur une carte de la NASA.
Localisation
Coordonnées 21° 20′ 00″ N, 89° 30′ 00″ O
Pays Drapeau du Mexique Mexique
État Yucatán
Ville Chicxulub Puerto
Géologie
Âge 66,038 Ma
Type de cratère Météoritique
Impacteur
Diamètre 10 km
Vitesse 20 km⋅s−1
Angle 20° à 30°
Cible
Nature Fonds océaniques sédimentaires
Dimensions
Diamètre 177 km
Découverte
Découvreur G. Penfield (1978)

Géolocalisation sur la carte : Yucatán

(Voir situation sur carte : Yucatán)
Cratère de Chicxulub

Géolocalisation sur la carte : Mexique

(Voir situation sur carte : Mexique)
Cratère de Chicxulub
Vue d'artiste de la météorite qui s'écrase sur la Terre.

Le cratère de Chicxulub (API : /tʃitʃulub/) est un cratère d'impact situé à Chicxulub Puerto dans la péninsule du Yucatán au Mexique. Il a été provoqué par la collision d'un astéroïde de près de 10 kilomètres de diamètre qui s’est abattue sur la Terre il y a 66 038 000 ans selon les dernières analyses radiométriques de haute précision[1], c'est-à-dire à la fin du Crétacé. Certains scientifiques considèrent que sa chute marque la fin de l'ère secondaire ainsi qu'une des extinctions massives qui ont frappé la Terre, la crise Crétacé-Tertiaire. Le diamètre du cratère, d’environ 180 kilomètres, laisse imaginer une puissance d'explosion similaire à « plusieurs milliards de fois celle de la bombe d’Hiroshima »[2]. Le bassin du cratère, enseveli sous environ mille mètres de calcaire, s'étend pour moitié sous la terre ferme, et pour moitié sous le golfe du Mexique[3]. Un premier forage d'exploration (sans recherche de pétrole ou gaz) est mis en place en 2016 dans le golfe du Mexique[4].

Découverte[modifier | modifier le code]

À l'aube des années 1980[5], l'existence d'une fine strate noire d'argile de quelques millimètres d'épaisseur a été remarquée dans certaines couches géologiques, entre les strates du Crétacé et du Tertiaire : la limite Crétacé-Tertiaire, limite C/T ou limite K/T. Cette limite géologique, visible en divers points du globe, ce qui implique un phénomène important de niveau planétaire, présente un taux anormal d'iridium[6]. La présence de cet élément est extrêmement rare sur Terre, mais il est plus abondant dans certaines météorites[6]. Si on trouve d'infimes quantités d'iridium dans les roches sédimentaires terrestres, c'est surtout dû à la fine pluie de micrométéorites qui arrivent régulièrement sur notre planète. Or des analyses de la teneur en iridium de la mince couche K/T montrent des résultats près de cent fois supérieurs ; il a alors été théorisé la chute d’une importante météorite à cette période[7].

À la même époque, les scientifiques commençaient à réfléchir à la notion d’« hiver nucléaire » : un hiver mondial de plusieurs années que provoquerait un usage de centaines d’armes nucléaires projetant des millions de tonnes de poussières dans l’atmosphère, et la refroidissant par une sorte de nuit artificielle. Par extension, on a émis l’hypothèse d’un « hiver d'impact », aux effets similaires, provoqué par la chute d'une météorite[8].

Mais le cratère de cette hypothétique météorite restait à découvrir. En 1981, deux chercheurs, employés par la société pétrolière mexicaine Pemex, reçurent l'autorisation de leur direction de communiquer leurs résultats lors d'un symposium sur la recherche pétrolière tenu à Los Angeles, n'hésitant pas à suggérer que la présence de l'astroblème de Chicxulub (connu des prospecteurs de pétrole) pourrait être lié à la grande extinction de la fin du Crétacé[9].

Le physicien américain Luis Walter Alvarez, son fils géologue Walter Alvarez[10], le chimiste nucléaire Frank Asaro et la chimiste et archéologue Helen Vaughn Michel ont émis l'hypothèse selon laquelle la chute de cette météorite à la fin du Crétacé, il y a environ 66 millions d'années, fut la principale cause d'un bouleversement climatique à l'origine de l'extinction des dinosaures et d'un grand nombre d'espèces animales et végétales, tant terrestres que marines[11]. La meilleure datation actuelle porte la chute de cette météorite à il y a 66 038 000 années[12],[13].

Effets théoriques de la chute de la météorite[modifier | modifier le code]

Animation montrant l'impact et la formation du cratère.

Quand l'astéroïde s'est désintégré par l'impact avec la plate-forme composée de gypse et de calcaire (l'impact avec un socle granitique n'aurait pas entraîné la volatilisation de composés toxiques), des morceaux de croûte terrestre, de la vapeur d'eau, du dioxyde de soufre et dioxyde de carbone[14] et des aérosols sulfatés ont été projetés dans l'atmosphère[15].

Formant un gigantesque panache de débris, une immense colonne de cendres et de cristaux de quartz, lesquels se trouvaient à dix kilomètres sous terre quelques instants auparavant, s'élève de plus en plus vite dans l'atmosphère. Traversant l'atmosphère à des vitesses comprises entre 7 000 et 40 000 km/h (l'onde de choc ainsi créée aurait fait tout le tour de la planète en quelques heures), les grosses particules illuminent le ciel, telles des milliards d'étoiles filantes puis en retombant avec l'énergie qu'elles ont acquise lors de leur éjection, portent rapidement de vastes zones de l'atmosphère à des températures de centaines de degrés (« effet rôtissoire » ou « effet de gril » des retombées d'éjectas qui enflamment la végétation sur une énorme surface du globe)[16].

Ces particules se sont ensuite progressivement accumulées sur le sol, formant la couche de cendres observée aujourd'hui. Quant au panache formé des particules plus fines (poussières de roche et suie de combustion), il ne retombe pas mais enfle jusqu’à atteindre un diamètre de 100 à 200 km, parvient dans la haute atmosphère, puis enveloppe la planète entière, déclenchant une sorte d'hiver nucléaire (effet congélateur) qui contribue à plonger la planète entière dans l'obscurité pendant plusieurs années. L'absence de lumière solaire en quantité suffisante coupe net la photosynthèse sur terre comme en mer. Les végétaux ont très vite dépéri, suivis de près par la mégafaune des herbivores qui entraînent près de 50 % des carnivores dans leur déclin (50 % des mammifères survivent, essentiellement de petits mammifères rongeurs omnivores)[16].

À plus long terme (temps estimé à 10 000 ans après la chute de la météorite), la Terre est soumise à une importante augmentation de la température attribuée à un effet de serre, créé principalement par un excès de gaz de carbone, d'oxydes de soufre et de vapeur d'eau issus de la vaporisation des roches lors de l'impact. Cet effet de serre accroît la température moyenne de 10°C, ce qui favorise la transformation des milieux de zone tempérée en milieux désertiques, contribuant également à l'extinction des espèces[17].

En 2017, l'Institut de Technologie de Californie publie une étude sur l'évolution climatique provoquée par la dispersion de suies en aérosols, qui résulte de l'incendie généralisé de la couverture forestière terrestre allumé par l'impact. Ces aérosols ont empêché la lumière du soleil d'atteindre le sol pendant plus d'une année, ce qui a interrompu la photosynthèse pendant un à deux ans. La température a rapidement chuté, perdant en moyenne 28°C à terre et 11°C en mer. Ce refroidissement a donné des températures négatives aux latitudes moyennes pendant trois à quatre ans. Arrêté en haute altitude, le rayonnement solaire a fait croître la température des hautes couches de l'atmosphère de plusieurs centaines de degrés. Cette haute température a notamment entraîné la dégradation de la couche d'ozone. Celle-ci ne protégeant plus la Terre, la planète a reçu d'importantes quantités d'UV pendant plusieurs années, les aérosols mettant au moins cinq ans à se disperser. Ces phénomènes ont eu des effets dévastateurs sur les réseaux trophiques et ont pu provoquer l'extinction d'espèces qui auraient pu survivre aux effets immédiats de l'impact[18].

Les faits[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Extinction Crétacé-Tertiaire.

Il existe un certain nombre de faits à l'appui de cette théorie[19].

Extinction massive[modifier | modifier le code]

Tous règnes confondus, de six à huit espèces sur dix disparurent, dont les grands sauriens tels les dinosaures, à l'exception toutefois des oiseaux. Les insectes ont en revanche mieux résisté[réf. nécessaire].

La quasi-totalité du plancton marin, maillon clef de nombreuses chaînes alimentaires animales, disparut également[réf. nécessaire].

Il semble qu'aucun animal d'une masse supérieure à 20 ou 25 kg n'ait survécu, à l'exception des crocodiliens.

L'iridium[modifier | modifier le code]

Une roche du Wyoming (États-Unis) avec une couche intermédiaire d'argile qui contient 1 000 fois plus d'iridium que les couches supérieures et inférieures ; photo prise au musée d'histoire naturelle de San Diego.

La météorite a révélé sa signature par une concentration anormalement élevée d'iridium dans les strates géologiques datant de la limite Crétacé-Tertiaire, c'est-à-dire à la frontière entre les ères secondaire et tertiaire, dont elle aurait précisément été la cause. Ce métal appartenant au groupe du platine, rare à la surface de la Terre parce que lourd[réf. nécessaire], est plus abondant dans les météorites, moins toutefois que le nickel et le fer qui constituent l'essentiel du fer météorique. On a trouvé de l'iridium en quantité anormale dans une dizaine de sites marins et terrestres de la fin du Crétacé, répartis sur toute la surface du globe.

Les quartz choqués[modifier | modifier le code]

On trouve à la limite K/T des cristaux de quartz « choqués » (c'est-à-dire ayant subi des pressions énormes à la suite d'un impact violent). Au contraire de l'iridium, ils sont surtout présents en Amérique du Nord, autour du Golfe du Mexique, ce qui confirme l'hypothèse d'un choc au Mexique[20].

Diamants et zircon[modifier | modifier le code]

Mélangés à ces quartz, on a aussi découvert des diamants microscopiques et des cristaux de zircon. Ces minéraux nécessitent de fortes pressions pour apparaître, et sont donc interprétés comme une trace d'un choc titanesque. Ce sont des produits du point d'impact lui-même.

Les tectites[modifier | modifier le code]

Des tectites altérées (silicates fondus d'aspect vitreux, produits par une température élevée) sont trouvées dans les sédiments marins de l'époque, juste en dessous des quartz « choqués », elles se sont donc déposées juste avant. Leur position s'explique par la faible vitesse d'éjection de ces matériaux, qui proviennent des zones situées à proximité du point d'impact, mais pas immédiatement dessous.

Les magnétites nickelifères[modifier | modifier le code]

Les magnétites nickelifères (minéraux dont l'apparition peut être liée à l'oxydation dans l'atmosphère d'une météorite riche en nickel), constituent d'autres éléments qui étayent cette théorie.

Le raz de marée[modifier | modifier le code]

On trouve autour du golfe du Mexique, entre la couche de tectite (première à s'être déposée) et la couche d'iridium (qui s'est déposée peu après), un banc de grès, signe d'un énorme raz-de-marée produit par l'impact.

Critiques de la théorie de l'impact météoritique[modifier | modifier le code]

Il s'est dégagé un consensus sur la chute d'un corps céleste à l'origine de ce cratère d'impact. Cependant, le scénario proposé ou la part de l'impact dans la crise Crétacé-Tertiaire sont toujours sujets à débat.

Liens entre chute de météorites et extinctions massives[modifier | modifier le code]

La chute d'une météorite géante à la fin du Crétacé est aujourd'hui généralement admise. Par contre, le lien entre cette météorite et l'extinction du Crétacé est plus discuté ; il existe en effet d'autres théories sur l'extinction, où la météorite ne joue pas forcément un rôle exclusif[21].

Cependant, cette extinction massive n'est pas la plus radicale qu'ait connue la Terre dans le passé et il en existe d'autres où on peut noter la concordance entre une période d'extinction en masse et la formation d'un cratère d'impact. Par exemple, pour l'extinction du Permien, sans doute la plus importante, marquant la fin de l'ère primaire, il y a 245 à 250 millions d'années, un cratère nommé Bedout, d'un diamètre de 173 km, aurait été découvert.

Remise en cause de la datation du cratère[modifier | modifier le code]

Des études, principalement menées par Gerta Keller, ont tenté de mettre en doute la responsabilité de l'impact de Chicxulub pour l'extinction du Crétacé. En effet, selon elle, la chute de l'astéroïde de Chicxulub précéderait l'extinction massive du Crétacé d'au moins 300 000 ans[22]. En 2009, des scientifiques identifiaient 52 espèces présentes à la fois dans les couches de sédiments précédant et suivant l'impact de Chicxulub, montrant que la chute de l'astéroïde n'avait pas entraîné une diminution catastrophique de la biodiversité[23],[24]. La communauté scientifique semble accorder peu de crédit à ces études[2]. Enfin, une nouvelle étude publiée le 7 février 2013 dans la revue Science et s'appuyant sur des techniques de datation radiométriques de haute précision, indique que la météorite se serait écrasée sur Terre il y a 66 038 000 années, soit au maximum 32 000 ans avant l'extinction des dinosaures[12],[13], ce qui renforcerait d'autant la probabilité d'un lien de causalité entre les deux évènements.

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) [1], Science magazine, 8 février 2013.
  2. a et b Extinction des dinosaures : un astéroïde en serait bien la cause, Futura Sciences, 9 mars 2010
  3. Charles Frankel, La mort des dinosaures. L'hypothèse cosmique, Paris, Masson, , 255 p. (ISBN 2-02-036173-6), p. 112
  4. Eric Hand (2016)Scientists gear up to drill into ‘ground zero’ of the impact that killed the dinosaurs, 3 mars 2016, consulté le 5
  5. Voir op cit. Charles Frankel p. 22
  6. a et b Voir op cit. Charles Frankel p. 29
  7. Voir op cit. Charles Frankel p. 30
  8. Voir op cit. Charles Frankel p. 154-157
  9. Voir op cit. Charles Frankel p. 106-110
  10. Walter Alvarez, La fin tragique des dinosaures, Hachette,
  11. (en) L. W. Alvarez et al., Extra-terrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction., Science, , p. 1095-1108 vol. 208
  12. a et b « La chute d'un météorite a bien été fatale aux dinosaures », sur lemonde.fr, 7 février 2013.
  13. a et b « ScienceShot: Big Smash, Dead Dinos », sur sciencemag.org, (consulté le 1er octobre 2017).
  14. L'impact a relâché en quelques secondes autant de dioxyde de carbone que les industries humaines en {{|5000|ans}} au taux actuel.
  15. Charles Frankel, Extinctions. Du dinosaure à l'homme, Seuil, , p. 99.
  16. a et b Charles Frankel, Extinctions. Du dinosaure à l'homme, Seuil, , p. 107.
  17. (en) David Shonting, Cathy Ezrailson, Chicxulub. The Impact and Tsunami, Springer, , p. 112.
  18. Charles G. Bardeena, Rolando R. Garciaa, Owen B. Toonb et Andrew J. Conleya, On transient climate change at the Cretaceous−Paleogene boundary due to atmospheric soot injections, John H. Seinfeld, California Institute of Technology, Pasadena, CA, (lire en ligne).
  19. Pour une revue récente, voir Science du 5 mars 2010 : The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary, Vol. 327. no. 5970, p. 1214 - 1218, DOI: 10.1126/science.1177265
  20. Voir op cit. Charles Frankel p. 39-43
  21. Martin Koppe, « Les dinosaures ont-ils été victimes d'une malchance colossale ? », sur http://www.maxisciences.com/, (consulté le 30 juillet 2014).
  22. Gerta Keller. La météorite innocentée. La Recherche no 379. 01/10/2004. texte complet
  23. Les dinosaures n'auraient pas été tués par la chute d'un astéroïde., techno-science.net, 30 avril 2009.
  24. « Le cratère du Chicxulub n’a peut-être aucun lien avec la disparition des dinosaures », sur maxisciences.com, 30 avril 2009.

Annexes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]