Glaciation de l'Ordovicien supérieur

La glaciation de l'Ordovicien supérieur est la première partie de la glaciation de l'Andéen-Saharien. Elle a affecté la région du Sahara au cours de l'Ordovicien supérieur, entre 460 et 440 Ma. La température des mers tropicales était inférieure d'environ 5 °C aux températures actuelles[1]. Cette glaciation majeure est considérée comme la cause principale de l'extinction Ordovicien-Silurien[2], au cours de laquelle la majorité des espèces d'animaux marins ont disparu. La glaciation de l'Ordovicien supérieur est le seul épisode glaciaire ayant coïncidé avec une extinction de masse[3].

Des traces de cette glaciation sont visibles au Maroc, en Afrique du Sud et en Libye par exemple. L'hémisphère nord a été moins touché, car la majeure partie des terres se situaient dans l'hémisphère sud. Le volume maximum des calottes polaires est estimé entre 50 et 250 millions de kilomètres cubes, et la glaciation a duré entre 1 et 35 millions d'années. La glaciation a connu deux pics[1].

Preuves

Isotopiques
Niveaux de carbone 13, avec la période de l'Ordovicien supérieur tout en haut.


Causes possibles

Evénement météoritique

La désintégration d'un astéroïde, une chondrite de type L, a causé une chute importante de météorites sur Terre. Le volume de poussières dans la stratosphère a augmenté d'un ordre de grandeur de 3 ou 4, et a pu déclencher l'âge glaciaire en filtrant les rayons du Soleil et en les réfléchissant dans l'espace[4].

Chute du CO2

L'un des facteurs empêchant les périodes glaciaires est la concentration de CO2 dans l'atmosphère, qui était à l'époque de 8 à 20 fois supérieurs aux niveaux pré-industriels[5]. Mais on pense que le niveau de concentration a chuté de manière significative à la fin de l'Ordovicien, ce qui a pu accentuer la glaciation[6]. Il est toutefois possible que la glaciation ait débuté avec de forts niveaux de CO2, mais cela dépend beaucoup de la configuration continentale[5].

Une théorie est que l'activité volcanique continentale a provoqué des écoulements basaltiques dans la province ignée du Katien. Cela aurait dégagé de grandes quantités de CO2 dans l'atmosphère, mais aurait remplacé les roches granitiques par des plaines basaltiques. Les roches basaltiques s'érodent bien plus vite que les roches granitiques, ce qui aurait rapidement fait baisser le niveau de CO2 atmosphérique en-dessous des niveaux pré-activité volcanique[7].

Importance

La glaciation de l'Ordovicien supérieur coïncide avec la deuxième plus grosse extinction massive, connue sous le nom d'extinction Ordovicien-Silurien. C'est aussi le seul épisode glaciaire ayant coïncidé avec une extinction de masse.

L'extinction a connu deux pics. Le premier a dû être provoqué par le refroidissement rapide, et la hausse de l'oxygénation de la colonne d'eau. C'était le plus important des deux pics, entraînant la disparition de la plupart des espèces animales vivant dans les hauts-fonds et dans les profondeurs des océans. La seconde phase d'extinction est associée à une forte hausse du niveau des mers, et provoquée par des conditions atmosphériques avec des niveaux d'oxygène moitié moindres par rapport aux taux actuels, et des eaux anoxiques. Cette anoxie aurait tué une grande partie des survivants de la première vague d'extinction. Au total, l'extinction de l'Ordovicien supérieur a enregistré 85% de perte des espèces animales marines et 26% des familles animales[8].


Notes et références

Citation originale

    Références
    1. (en) S. Finnegan, « The Magnitude and Duration of the Late Ordovician-Early Silurian Glaciation », Science, vol. 331,‎ , p. 903–906 (PMID 21273448, DOI 10.1126/science.1200803)
    2. (en) A. Delabroye et M. Vecoli, « The end-Ordovician glaciation and the Hirnantian Stage: A global review and questions about the Late Ordovician event stratigraphy », Earth-Science Reviews, vol. 98,‎ , p. 269–282 (DOI 10.1016/j.earscirev.2009.10.010)
    3. (en) Peter Sheehan, « The Late Ordovician Mass Extinction », Annual Review of Earth and Planetary Sciences, vol. 29, no 1,‎ , p. 331–364 (DOI 10.1146/annurev.earth.29.1.331, lire en ligne, consulté le )
    4. (en) Birger Schmitz, Kenneth A. Farley, Steven Goderis et Philipp R. Heck, « An extraterrestrial trigger for the mid-Ordovician ice age: Dust from the breakup of the L-chondrite parent body », Science Advances, vol. 5, no 9,‎ (DOI 10.1126/sciadv.aax4184, lire en ligne, consulté le )
    5. (en) =A. D. Herrmann, M.E. Patzkowsky et D. Pollard, « The impact of paleogeography, pCO2, poleward ocean heat transport, and sea level change on global cooling during the Late Ordovician. », Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol. 206,‎ , p. 59–74 (DOI 10.1016/j.palaeo.2003.12.019)
    6. (en) P. J. Brenchley et J. D., « Bathymetric and isotopic evidence for a short-lived Late Ordovician glaciation in a greenhouse period », Geology, vol. 22,‎ , p. 295–298 (DOI 10.1130/0091-7613(1994)022<0295:baiefa>2.3.co;2)
    7. (en) V. Lefebvre, T. Servais, L. Francois et O. Averbuch, « Did a Katian large igneous province trigger the Late Ordovician glaciation? A hypothesis tested with a carbon cycle model. », Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol. 296,‎ , p. 310–319 (DOI 10.1016/j.palaeo.2010.04.010)
    8. (en) E. U. Hammarlund, « A Sulfidic Driver for the End-Ordovician Mass Extinction », Earth and Planetary Science Letters, vol. 331–332,‎ , p. 128–139 (DOI 10.1016/j.epsl.2012.02.024, Bibcode 2012E&PSL.331..128H)

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