Limite crétacé-Paléogène

Cratère de Chicxulub

Cratère de Chicxulub

Structure d’impact de Chicxulub

Cratère de chix du Yucatan.jpg
L’imagerie de la mission de topographie Radar de la Navette STS-99 de la NASA révèle une partie de l’anneau de 180 km (110 mi) de diamètre du cratère. Les nombreux gouffres regroupés autour de l’auge du cratère suggèrent un bassin océanique préhistorique dans la dépression laissée par l’impact.

Cratère d’impact / structure

Confiance

Confirmée

Diamètre

150 km (93 mi)

Profondeur

20 km (12 mi)

Diamètre de l’impacteur

10-15 kilomètres (6,2–9,3 mi)

Âge

66,043 ± 0,011 Ma
Limite Crétacé–Paléogène

Exposé

Non

Foré

Oui

Type de bolide

chondrite carbonée

Emplacement

Coordonnées

21°24’0″N 89°31’0″W/21.40000°N 89.51667° Coordonnées de l’OMD : 21°24’0″N 89°31’0″ W/21.40000°N 89.51667°W

Country

Mexico

State

Yucatán

Chicxulub crater is located in North America
Chicxulub crater

Chicxulub crater

Location of Chicxulub crater

Main article: Cratère de Chicxulub

Lorsqu’il a été proposé à l’origine, un problème avec « l’hypothèse d’Alvarez » (telle qu’elle a été connue) était qu’aucun cratère documenté ne correspondait à l’événement. Ce n’était pas un coup mortel pour la théorie; alors que le cratère résultant de l’impact aurait été plus grand que 250 km (160 mi) de diamètre, les processus géologiques de la Terre cachent ou détruisent les cratères au fil du temps.

Le cratère Chicxulub (/ˈtʃiːkʃʊluːb/; Maya:) est un cratère d’impact enfoui sous la péninsule du Yucatán au Mexique. Son centre est situé près de la ville de Chicxulub, d’où le nom du cratère. Il a été formé par un gros astéroïde ou comète d’environ 10 à 15 kilomètres (6,2 à 9,3 miles) de diamètre, l’impacteur de Chicxulub, frappant la Terre. La date de l’impact coïncide précisément avec la limite Crétacé–Paléogène (limite K–Pg), il y a un peu moins de 66 millions d’années, et une théorie largement acceptée est que le dérèglement climatique mondial causé par l’événement a été la cause de l’extinction du Crétacé–Paléogène, une extinction de masse au cours de laquelle 75% des espèces végétales et animales sur Terre ont soudainement disparu, y compris tous les dinosaures non aviaires.

Le cratère est estimé à plus de 150 kilomètres (93 miles) de diamètre et 20 km (12 mi) de profondeur, bien dans la croûte continentale de la région d’environ 10-30 km (6.2–18).6 mi) de profondeur. Il fait de cette caractéristique la deuxième des plus grandes structures d’impact confirmées sur Terre, et la seule dont l’anneau de crête est intact et directement accessible pour la recherche scientifique.

Le cratère a été découvert par Antonio Camargo et Glen Penfield, géophysiciens qui cherchaient du pétrole dans le Yucatán à la fin des années 1970. Penfield n’a d’abord pas pu obtenir la preuve que la caractéristique géologique était un cratère et a renoncé à ses recherches. Plus tard, par contact avec Alan Hildebrand en 1990, Penfield a obtenu des échantillons qui suggéraient qu’il s’agissait d’une caractéristique d’impact. Les preuves de l’origine de l’impact du cratère incluent du quartz choqué, une anomalie de gravité et des tektites dans les zones environnantes.

En 2016, un projet de forage scientifique a foré profondément dans l’anneau de crête du cratère d’impact, à des centaines de mètres sous le fond marin actuel, pour obtenir des échantillons de carottes de roche à partir de l’impact lui-même. Les découvertes ont été largement considérées comme confirmant les théories actuelles liées à la fois à l’impact du cratère et à ses effets.

La forme et l’emplacement du cratère indiquent d’autres causes de dévastation en plus du nuage de poussière. L’astéroïde a atterri directement sur la côte et aurait provoqué des tsunamis gigantesques, dont des preuves ont été trouvées tout autour de la côte des Caraïbes et de l’est des États—Unis – du sable marin dans des endroits qui se trouvaient alors à l’intérieur des terres, et des débris végétaux et des roches terrestres dans des sédiments marins datés de l’époque de l’impact.

L’astéroïde a atterri dans un lit d’anhydrite (CaSO
4) ou de gypse (CaSO4·2 (H2O)), qui aurait éjecté de grandes quantités de trioxyde de soufre SO
3 qui s’est combiné avec de l’eau pour produire un aérosol d’acide sulfurique. Cela aurait encore réduit la lumière solaire atteignant la surface de la Terre, puis, pendant plusieurs jours, précipité la planète sous forme de pluies acides, tuant la végétation, le plancton et les organismes qui construisent des coquilles à partir de carbonate de calcium (coccolithophorides et mollusques).

Pièges du Deccan

Article principal:Pièges du Deccan

Avant 2000, les arguments selon lesquels les basaltes inondés par les pièges du Deccan étaient à l’origine de l’extinction étaient généralement liés à l’idée que l’extinction était progressive, car les événements de basalte inondé auraient commencé vers 68 Ma et duré plus de 2 millions d’années. Cependant, il existe des preuves que les deux tiers des pièges du Deccan ont été créés en 1 million d’années environ 65,5 Ma, de sorte que ces éruptions auraient provoqué une extinction assez rapide, peut-être une période de milliers d’années, mais encore une période plus longue que ce qui serait attendu d’un seul événement d’impact.

Les pièges du Deccan auraient pu provoquer l’extinction par plusieurs mécanismes, dont la libération de poussières et d’aérosols sulfuriques dans l’air qui auraient pu bloquer la lumière du soleil et ainsi réduire la photosynthèse chez les plantes. De plus, le volcanisme des pièges du Deccan pourrait avoir entraîné des émissions de dioxyde de carbone qui auraient augmenté l’effet de serre lorsque les poussières et les aérosols se sont dégagés de l’atmosphère.

Dans les années où la théorie des pièges du Deccan était liée à une extinction plus lente, Luis Alvarez (décédé en 1988) a répondu que les paléontologues étaient induits en erreur par des données éparses. Bien que son affirmation n’ait pas été initialement bien reçue, des études intensives sur le terrain des lits de fossiles ont ensuite donné du poids à son affirmation. Finalement, la plupart des paléontologues ont commencé à accepter l’idée que les extinctions massives à la fin du Crétacé étaient en grande partie ou au moins en partie dues à un impact terrestre massif. Cependant, même Walter Alvarez a reconnu qu’il y avait d’autres changements majeurs sur Terre avant même l’impact, comme une baisse du niveau de la mer et des éruptions volcaniques massives qui ont produit les pièges du Deccan indien, et ceux-ci ont peut-être contribué aux extinctions.

Événement d’impact multiple

Plusieurs autres cratères semblent également s’être formés à l’époque de la limite K–Pg. Cela suggère la possibilité d’impacts multiples presque simultanés, peut–être à partir d’un objet astéroïdal fragmenté, similaire à l’impact cométaire de Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter. Parmi ceux-ci figurent le cratère Boltysh, un cratère d’impact de 24 km (15 mi) de diamètre en Ukraine (65,17 ± 0,64 Ma); et le cratère Silverpit, un cratère d’impact de 20 km (12 mi) de diamètre en mer du Nord (60-65 Ma). Tout autre cratère qui aurait pu se former dans l’océan Téthys aurait été obscurci par l’érosion et des événements tectoniques tels que la dérive incessante vers le nord de l’Afrique et de l’Inde.

Une très grande structure au fond de la mer au large de la côte ouest de l’Inde a été interprétée en 2006 comme un cratère par trois chercheurs. Le cratère potentiel de Shiva, d’un diamètre de 450 à 600 km (280 à 370 mi), dépasserait considérablement la taille de Chicxulub et a été estimé à environ 66 mya, un âge compatible avec la limite K–Pg. Un impact sur ce site aurait pu être l’événement déclencheur des pièges du Deccan à proximité. Cependant, cette caractéristique n’a pas encore été acceptée par la communauté géologique comme un cratère d’impact et peut simplement être une dépression de gouffre causée par le retrait du sel.

Régression marine du maastrichtmodifier

Il existe des preuves claires que le niveau de la mer a chuté au dernier stade du Crétacé de plus qu’à tout autre moment de l’ère mésozoïque. Dans certaines couches rocheuses maastrichtiennes de diverses parties du monde, les plus tardives sont terrestres; les plus anciennes représentent les rivages et les plus anciennes représentent les fonds marins. Ces couches ne montrent pas l’inclinaison et la distorsion associées à la construction de montagnes; par conséquent, l’explication la plus probable est une régression, c’est-à-dire une accumulation de sédiments, mais pas nécessairement une baisse du niveau de la mer. Il n’existe aucune preuve directe de la cause de la régression, mais l’explication qui est actuellement acceptée comme la plus probable est que les dorsales médio-océaniques sont devenues moins actives et ont donc coulé sous leur propre poids lorsque les sédiments des ceintures orogéniques surélevées se sont remplis dans des bassins structuraux.

Une régression sévère aurait considérablement réduit la surface du plateau continental, qui est la partie la plus riche en espèces de la mer, et aurait donc pu suffire à provoquer une extinction de masse marine. Cependant, la recherche conclut que ce changement aurait été insuffisant pour provoquer le niveau observé d’extinction des ammonites. La régression aurait également provoqué des changements climatiques, en partie en perturbant les vents et les courants océaniques et en partie en réduisant l’albédo de la Terre et donc en augmentant les températures mondiales.

La régression marine a également entraîné une réduction de la superficie des mers épéiriques, telles que la Voie maritime intérieure de l’Ouest de l’Amérique du Nord. La réduction de ces mers a considérablement modifié les habitats, supprimant les plaines côtières qui, dix millions d’années auparavant, abritaient diverses communautés telles que celles que l’on trouve dans les roches de la formation de Dinosaur Park. Une autre conséquence a été l’expansion des environnements d’eau douce, car le ruissellement continental avait maintenant de plus longues distances à parcourir avant d’atteindre les océans. Alors que ce changement était favorable aux vertébrés d’eau douce, ceux qui préfèrent les environnements marins, tels que les requins, en ont souffert.

Hypothèse de supernova

Une autre cause discréditée de l’événement d’extinction de K–Pg est le rayonnement cosmique d’une explosion de supernova à proximité. Une anomalie d’iridium à la limite est compatible avec cette hypothèse. Cependant, l’analyse des sédiments de la couche limite n’a pas permis de trouver 244
Pu, un sous-produit de supernova qui est l’isotope du plutonium ayant la plus longue durée de vie, avec une demi-vie de 81 millions d’années.

Causes multiples

Il est possible que plusieurs de ces hypothèses soient une solution partielle au mystère et que plusieurs de ces événements se soient produits. Les pièges du Deccan et l’impact de Chicxulub ont peut-être été d’importants contributeurs. Par exemple, la datation la plus récente des pièges du Deccan soutient l’idée que les taux d’éruption rapides dans les pièges du Deccan peuvent avoir été déclenchés par de grandes ondes sismiques rayonnées par l’impact.

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