Des traces de l'astéroïde qui a anéanti les dinosaures de la Terre ont été découvertes dans un coin de la Colombie.

Selon les preuves scientifiques, l'extinction massive de la fin du Crétacé, au cours de laquelle les dinosaures ont disparu de la surface de la Terre il y a environ 65,5 millions d'années, a été causée par l'impact d'un astéroïde mesurant plus de 10 kilomètres de diamètre dans le golfe du Mexique. La collision a été suivie de jours sombres en raison des énormes quantités de poussière – de fines particules provenant de la météorite elle-même et des vastes quantités de roche pulvérisée – qui se sont répandues sur le globe et dans la stratosphère, obstruant le passage de la lumière du soleil.

Cet événement a laissé une fine couche de roche connue sous le nom de limite Crétacé-Paléogène (K-Pg), une partie de notre planète où les restes de l'événement tragique qui a anéanti plus de 70 pour cent de toutes les espèces se sont déposés dans le monde entier. Il s'agit d'une roche enrichie en éléments du groupe du platine (osmium, iridium, ruthénium, platine, rhodium, palladium), qui sont pour les scientifiques un signe clair d'un corps provenant de l'espace, car ils sont extrêmement rares dans les roches de la croûte terrestre.

Partout dans le monde, des paléontologues se sont consacrés à la recherche de cette trace extraterrestre dans les roches. Des échantillons qui ont permis aux chercheurs non seulement de définir qu'un gros astéroïde s'est effectivement écrasé sur la Terre, mais aussi de quoi il était composé et même de sa possible origine (sa composition est carbonée comme ceux qui se sont formés à l'origine au-delà de l'orbite de Jupiter), comme l'indique une étude publiée l'année dernière par des chercheurs de l'Université de Cologne (Allemagne) et de l'Université libre de Bruxelles.

Trouver des traces de cet impact en Colombie et déterminer comment il a affecté les tropiques, la région la plus riche en biodiversité de la planète, était une tâche entreprise par les scientifiques Felipe de la Parra et Carlos Jaramillo au début des années 2000.

Malgré l'importance de ces sites pour l'étude de l'impact de l'astéroïde sur les écosystèmes terrestres, la couche actuelle de l'événement limite K-Pg dans les tropiques n'avait pas été identifiée, ce qui limitait l'étude de la façon dont la végétation de cette partie de la planète s'est transformée après l'impact.

« Dans les hémisphères nord et sud, on avait constaté qu'environ 35 % des plantes avaient disparu, mais nous ignorions ce qui s'était passé sous les tropiques. Nous souhaitions comprendre si les niveaux d'extinction étaient plus élevés ou plus faibles et comment la végétation tropicale avait réagi », explique De la Parra, qui ajoute qu'il fallait d'abord trouver la couche identifiant l'impact.

Cette limite aide les scientifiques à marquer l’horizon avant et après l’extinction. Cependant, les trouver en Colombie était une tâche ardue en raison de la végétation dense qui couvre une grande partie du pays. Cela limite l’accès des chercheurs aux roches exposées où ils peuvent rechercher des indices laissés par l’impact. Une recherche que les chercheurs ont comparée à la recherche d’une aiguille dans une botte de foin.

« Lorsque le corps extraterrestre a percuté la péninsule du Yucatán, il a fait fondre les roches avec lesquelles il est entré en collision, et de nombreux fragments ont été éjectés à grande vitesse dans l'atmosphère. En tombant, ces fragments se sont solidifiés et ont formé des structures millimétriques aux formes arrondies et ovales, appelées sphérules d'impact. On en a trouvé dans de nombreuses régions du monde », explique De la Parra, qui ajoute qu'outre les sphérules d'impact, d'autres indices ont été découverts dans la couche limite K-Pg, comme du quartz de choc et une anomalie de concentration en iridium, détectée dans de nombreuses régions du monde.

De la Parra explique : « Nous avons décidé d'utiliser la palynologie – l'étude des pollens et des spores fossiles – pour suivre l'évolution de la végétation. Nous savions que les plantes du Crétacé étaient très différentes de celles du Cénozoïque. Si nous pouvions détecter ce changement, nous pourrions restreindre nos recherches à la couche physique de l'impact », explique De la Parra.

Au cours de leur travail à l'Institut colombien du pétrole, aujourd'hui Institut colombien du pétrole et de la transition énergétique (ICPET), De la Parra et Jaramillo ont exploré des ravins et des routes et analysé des dizaines de puits à la recherche d'une séquence continue de roches préservant la transition entre le Crétacé et le Cénozoïque.

« Nous avons effectué des analyses palynologiques sur des centaines d'échantillons et avons toujours trouvé des espèces spécifiques au Crétacé ou au Cénozoïque, mais nous ne trouvions pas d'enregistrement continu permettant d'observer la transition. La recherche devenait frustrante », se souvient De la Parra.

Mais tout a changé lorsqu’une société minière et énergétique a foré une carotte rocheuse de 700 mètres dans ce que l’on appelle le bassin de Cesar-Ranchería (un site situé entre la Sierra Nevada de Santa Marta et les montagnes Perijá dans le nord-est de la Colombie). « Nous avons étudié des dizaines d'échantillons de cette carotte. Je me souviens qu'un jour, en analysant l'un d'eux au microscope, il présentait un assemblage très diversifié d'espèces du Crétacé. Dans l'échantillon suivant, toutes ces espèces ont disparu et ont été remplacées par un assemblage très peu diversifié d'espèces propres au Cénozoïque. Ce fut l'un des jours les plus passionnants de ma vie. La distance entre l'échantillon contenant du pollen fossile du Crétacé et celui contenant du pollen fossile du Cénozoïque était d'à peine 15 mètres. Nous n'avions plus besoin de chercher sur 700 mètres, mais sur seulement 15 mètres », se souvient le chercheur.

Une analyse minutieuse et détaillée des 15 mètres de roche a permis aux scientifiques d'identifier les sphérules d'impact, preuve de la couche limite K-Pg en Colombie après tant d'années. Les résultats de cette recherche ont finalement été publiés dans le Journal of South American Earth Sciences en 2022.

Les chercheurs précisent que ce n'est pas le premier endroit où des traces de l'astéroïde ont été trouvées en Colombie, mais c'est la première sur la surface continentale. D'autres études avaient déjà noté des années auparavant à Gorgona, plus précisément sur l'île de Gorgonilla, les premiers enregistrements de la couche limite KP-g dans le pays. Cependant, comme ces dépôts se trouvaient dans un environnement marin, ils manquaient des enregistrements de pollen et de spores que les chercheurs Jaramillo et De la Parra cherchaient à répondre aux questions sur ce qui est arrivé aux plantes dans cette partie de la planète après l'impact de l'astéroïde.

Concrètement, sur cette question, une étude menée par la Colombienne Mónica Carvalho, à laquelle ont participé d'autres chercheurs colombiens tels que Carlos Jaramillo, Felipe de la Parra, Fabiany Herrera et Camila Martínez, entre autres, a conduit à la conclusion que l'origine de la forêt amazonienne, l'un des écosystèmes les plus riches en biodiversité de la planète, pourrait être le résultat de changements provoqués par l'impact de la limite K-Pg.

Les chercheurs ont utilisé la palynologie et les feuilles fossilisées pour comprendre les changements qui se sont produits dans les forêts du nord de l’Amérique du Sud à cette époque. Ils ont non seulement constaté des changements dans la composition et la diversité des communautés végétales, mais ont également déduit des changements dans la structure écologique de la forêt.

Les forêts tropicales de la fin du Crétacé étaient caractérisées par une canopée ouverte et un mélange d'angiospermes (plantes à fleurs), de fougères et de conifères qui étaient consommés par des animaux herbivores. Les forêts établies après l’impact avaient une canopée beaucoup plus fermée et multicouche et étaient principalement dominées par des angiospermes. Très similaire aux forêts tropicales modernes. « Le changement de structure et le rétablissement de la diversité ont pris environ six millions d'années, et le pourcentage d'extinction des plantes sous les tropiques a atteint environ 45 %. Ce chiffre est supérieur aux 30 % enregistrés sous d'autres latitudes », indique l'étude publiée dans la prestigieuse revue Science en 2021.

De cette façon, nous pouvons dire que sans l’impact de l’astéroïde qui a anéanti les dinosaures, l’Amazonie n’existerait pas. « Sans l'impact de la limite K-Pg, l'Amazonie n'existerait probablement pas, les mammifères n'auraient peut-être pas réussi à s'y développer et, par conséquent, les humains n'existeraient peut-être même pas. Il est incroyable de penser qu'une couche de quelques centimètres d'épaisseur, cachée sous des centaines de mètres de roche, raconte non seulement l'histoire d'une visite extraterrestre, mais aussi le début d'un nouveau chapitre de l'évolution de la vie sur notre planète », explique le chercheur De la Parra.