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TitreTesting the limits in a greenhouse ocean: did low nitrogen availability limit marine productivity during the end-Triassic mass extinction?
AuteurSchoepfer, S D; Algeo, T J; Ward, P D; Williford, K H; Haggart, J W
SourceEarth and Planetary Science Letters vol. 451, 2016 p. 138-148, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2016.06.050 (Accès ouvert)
Année2016
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20160084
ÉditeurElsevier BV
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.epsl.2016.06.050
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
Sujetsextinctions biotiques; océanographie; azote; isotopes; paléoenvironnement; paléogéographie; Wrangellie; tectonique; paléontologie; géologie marine; Mésozoïque; Jurassique; Trias
Illustrationslocation maps; stratigraphic columns; plots; models
ProgrammeOpérations - subdivision de Vancouver, Division CGC Pacifique
Résumé(non publié)
L'extinction de masse de la fin du Trias a été qualifiée d'«extinction par effet de serre». Elle serait liée à un réchauffement rapide de l'atmosphère et aux changements associés dans la circulation océanique et l'oxygénation des océans. Nous comprenons encore mal la réponse du cycle marin de l'azote à ces changements océanographiques ainsi que la mesure dans laquelle les intervalles d'extinction de masse représentent un écart dans le recyclage de l'azote par rapport aux autres périodes à «effet de serre» libres de glace dans l'histoire de la Terre. La coupe bien étudiée de la pointe Kennecott dans l'archipel Haida Gwaii de la Colombie-Britannique, au Canada, rend compte d'une sédimentation dans un milieu à circulation libre de l'Océan Panthalassa et nous nous en servons ici comme cas type pour mieux comprendre les changements qui se sont produits dans le cycle de l'azote et la productivité marine dans l'intervalle s'échelonnant de la période précédant la crise à effet de serre au Rhétien jusqu'au moment de la crise à la toute fin du Rhétien. Nous avons estimé la productivité marine du Norien tardif à l'Hettangien précoce à partir d'équations de transformation de la paléoproductivité basées sur le contenu en carbone organique et en phosphore et comparé les résultats obtenus aux registres de la composition isotopique de l'azote dans les sédiments, des éléments traces sensibles aux conditions d'oxydoréduction et des données sur les biomarqueurs. Des excursions négatives prononcées de la courbe de d15N (jusqu'à 0 par mille ou moins) correspondent à des périodes de productivité marine réduite. Lors de ces épisodes, la formation d'une pycnocline stable sous la base de la zone photique a empêché le mélange vertical des eaux et réduit la disponibilité de l'azote dans les eaux de surface, ce qui s'est traduit par une faible productivité et une augmentation de la fixation de l'azote, ainsi que par un stress écologique dans la zone photique. La diminution subséquente de l'épaisseur de la colonne d'eaux euxiniques dans la couche de surface de l'océan s'est avérée fatale pour la plupart des faunes marines du Trias, bien que l'introduction de NH4+ regénéré dans la zone photique ait pu mener à un rétablissement de la productivité du phytoplancton. Ces résultats indiquent que le cycle de l'azote en milieu marin à circulation libre a été sous l'influence des changements climatiques survenus à la toute fin du Trias, malgré qu'il se soit maintenu dans les conditions d'un effet de serre lors des 50 millions d'années précédents et que la faible disponibilité d'azote ait limité la productivité marine sur des centaines de milliers d'années lors de la crise de la fin du Trias.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Nous avons étudié les processus écologiques qui ont pu contribuer à l'extinction en masse de la vie à la fin de la période triasique de l'histoire de la Terre, il y a environ 200 millions d'années. Pour ce faire, nous avons étudié les signatures géochimiques reflétant la composition des océans et de l'atmosphère au cours du Trias, préservées dans les roches déposées pendant cette période ainsi que dans l'archipel Haida Gwaii dans l'Ouest canadien. Jusqu'à maintenant, Haida Gwaii est le seul endroit connu dans le monde où se trouvent des roches de l'âge approprié et d'une qualité suffisante pour permettre une telle étude. D'après notre analyse, nous pouvons conclure que de faibles niveaux d'oxygène et des niveaux élevés d'azote dans les océans du monde au cours du Trias tardif ont considérablement modifié la composition biologique des océans et ont probablement été des facteurs contributifs importants à l'extinction en masse reconnue à la fin de la période triasique.
GEOSCAN ID298846