Basin Restriction or Oceanic Anoxic Event During the Upper Kellwasser Event in the Appalachian Basin: Insights From mm-scale Analysis of the Point Gratiot Bed
Cette étude utilise l'analyse géochimique à l'échelle millimétrique du lit de Point Gratiot pour démontrer que le déclin observé de l'enrichissement en molybdène malgré l'intensification de l'anoxie s'explique mieux par un événement anoxique océanique mondial plutôt que par une restriction du bassin, car les niveaux de molybdène n'ont pas recommencé à augmenter lors des brèves épisodes de ventilation qui auraient reconnecté le bassin à un réservoir riche en molybdène.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA de l'article ci-dessous. Elle n'a pas été rédigée ni approuvée par les auteurs. Pour une précision technique, consultez l'article original. Lire la clause de non-responsabilité complète
Le temps profond laisse derrière lui un enregistrement silencieux dans la pierre, mais parfois, cet enregistrement raconte une histoire qui semble se contredire elle-même. Dans les couches rocheuses de la Terre, les scientifiques cherchent des indices sur le moment où les océans ont manqué d'oxygène, une condition connue sous le nom d'anoxie. Lorsque l'oxygène disparaît du fond de la mer, certains métaux qui sont habituellement dissous dans l'eau se retrouvent piégés dans la boue, créant une signature chimique que les géologues peuvent lire des millions d'années plus tard. L'un de ces métaux, le molybdène, agit comme un indicateur sensible : si l'eau est stagnante et dépourvue d'oxygène, le métal s'accumule dans le sédiment. Ce processus est bien compris dans les corps d'eau modernes et isolés dont le fond est coupé du reste de l'océan. Cependant, un casse-tête a émergé des roches anciennes de la période du Dévonien supérieur. Durant cette époque, un événement d'extinction massive a décimé près de la moitié de toute la vie marine, et les roches de cette ère présentent un schéma étrange. Alors que d'autres signes indiquent que l'océan devenait de plus en plus privé d'oxygène, la quantité de molybdène piégée dans la boue diminue en réalité à mesure que l'on remonte à travers les couches. Ce paradoxe suggère que l'eau devenait de pire en pire pour la vie, et pourtant, la preuve chimique de cette dégradation s'efface.
Pour résoudre ce mystère, un chercheur nommé David R. Blood a porté son attention sur une tranche de roche spécifique de l'ouest de l'État de New York appelée le lit de Point Gratiot. Cette fine couche de schiste noir, d'une largeur d'environ la main, marque le moment exact où le Dévonien s'est terminé et où le suivant a commencé. Pendant des décennies, les scientifiques ont étudié ce lit, mais leurs outils étaient trop grossiers pour voir les détails fins de la manière dont l'environnement changeait d'un jour à l'autre ou d'une semaine à l'autre. Ils savaient que le lit contenait des couches de boue grise et des terriers creusés par des créatures, ce qui prouvait que l'oxygène était revenu au fond marin pendant de brefs instants, mais ils ne pouvaient pas voir exactement comment la chimie réagissait à ces moments. Blood a décidé d'examiner la roche avec un œil beaucoup plus fin. Il a prélevé une carotte continue de l'ensemble du lit, qui mesurait 222 millimètres de long, et l'a analysée à une résolution d'environ 1,2 millimètre. C'est comme lire un livre lettre par lettre plutôt que mot par mot, ce qui lui permet de voir les changements chimiques juste à côté des signes physiques de la vie et de l'oxygène.
La carotte a révélé un paysage de conditions changeantes. Le fond du lit était un mélange de schiste noir et de boue grise, avec des preuves claires de créatures creusant le sédiment, indiquant que l'oxygène avait atteint le fond marin. À mesure que le chercheur montait à travers la roche, la boue grise et les terriers devenaient moins fréquents, et le schiste noir devenait plus dominant et laminé, suggérant que l'oxygène disparaissait lentement et que le fond marin devenait plus hostile. Cela correspondait à ce que les études précédentes avaient trouvé : l'environnement se dégradait. Le véritable test, cependant, consistait à voir ce qui arrivait au molybdène juste après le retour de l'oxygène. Si l'océan était simplement coupé du reste du monde, comme une baignoire dont on aurait bouché le drain, alors chaque fois que l'oxygène reviendrait et mélangerait l'eau, il devrait apporter une nouvelle réserve de molybdène provenant de l'océan ouvert. Dans ce scénario, les couches rocheuses formées immédiatement après un événement d'oxygénation devraient montrer un pic soudain du métal, une récupération par rapport aux niveaux bas observés auparavant.
Les données racontaient une histoire différente. Tandis que Blood examinait la couche de roche en couche, il a découvert que les niveaux de molybdène ne rebondissaient pas. Même lorsque le sédiment montrait clairement que l'oxygène était revenu et que des créatures creusaient à nouveau, la concentration de molybdène n'augmentait pas. Au contraire, les niveaux continuaient leur déclin constant, ignorant les poussées locales de vie et d'oxygène. Le métal ne se récupérait pas parce que la source elle-même était vide. L'océan ouvert, qui devrait être le réservoir approvisionnant le métal, était déjà épuisé. Cette découverte a infirmé l'idée que le bassin d'Appalachien était simplement isolé du reste du monde. S'il avait été isolé, les événements de mélange auraient refillé la réserve locale. Au lieu de cela, l'océan mondial entier était devenu pauvre en molybdène parce qu'une anoxie généralisée à travers la planète avait verrouillé le métal dans les sédiments partout. L'environnement local de New York n'était qu'un miroir reflétant une crise mondiale.
L'étude a également examiné d'autres métaux, tels que l'uranium et le vanadium, pour s'assurer que les résultats n'étaient pas un tour joué par la formation rocheuse elle-même. Contra-irement au molybdène, ces métaux ne montraient pas un déclin constant en montant à travers le lit ; ils restaient relativement constants. Cela a confirmé que la roche ne changeait pas d'une manière qui aurait pu masquer le signal du molybdène, et que la chute du molybdène était une réponse spécifique à la chimie de l'eau. Les preuves pointent vers une conclusion unique et puissante : l'événement d'extinction a été provoqué par un événement anoxique océanique mondial, et non par une simple restriction locale de la mer. Les océans étaient devenus si vastes et stagnants qu'ils ne pouvaient plus soutenir l'équilibre chimique requis pour la vie, et le métal qui aurait dû signaler la récupération de l'environnement local avait simplement disparu de l'eau du monde entier. Cet examen détaillé d'une seule tranche de roche a clarifié un chapitre majeur de l'histoire de la Terre, montrant que la mort des mers du Dévonien était un phénomène mondial qui a laissé sa marque même dans les plus petits détails de la pierre.
Noyé(e) sous les articles dans votre domaine ?
Recevez des digests quotidiens des articles les plus récents correspondant à vos mots-clés de recherche — avec des résumés techniques, dans votre langue.