L’Alaska pendant la période du Crétacé était un endroit différent de l’État qui existe aujourd’hui. L’Alaska était plus chaud et plus humide et abritait un large éventail d’espèces végétales différentes, ainsi qu’une abondance de grands dinosaures herbivores. À la fin du Crétacé, les dinosaures herbivores de grande taille (> 1 000 kg) de l’Arctique appartenaient principalement aux groupes connus sous le nom d’hadrosauridés (dinosaures à bec de canard) et de cératopsidés (dinosaures à cornes), et leurs restes fossilisés ont été découverts dans de nombreux sites en la région.
Afin de mieux comprendre la relation entre le biote et le climat dans l’ancien Arctique il y a 100 à 66 millions d’années, des scientifiques des États-Unis et du Japon ont étudié la répartition de ces mégaherbivores en Alaska. Les auteurs estiment que cette étude pourrait les aider à prédire à quoi pourrait ressembler la région arctique dans les années à venir, si le climat continue de devenir plus chaud et plus humide.
Le co-auteur de l’étude, Paul McCarthy, professeur au Département de géosciences de l’UAF, est un sédimentologue et un spécialiste des sols fossiles qui étudie le passé ancien de la région depuis de nombreuses années.
« La raison pour laquelle nous avons étudié les environnements du Crétacé ici est que la Terre était dans un état de serre à ce moment-là, et cela offre le potentiel de fournir des analogues à ce que nous pourrions éventuellement voir si le réchauffement climatique se poursuit », a déclaré Professeur McCarthy.
« Nous ne pouvons pas simuler les taux de changement, qui ont probablement été totalement différents au Crétacé. Mais nous pouvons simuler à quoi ressemblerait une côte libre de glace et également voir comment les rivières et les plaines inondables réagiraient à la fonte des neiges printanière des montagnes si tout n’était pas gelé. Et nous pouvons observer la répartition des plantes et des animaux.
Le professeur McCarthy a dirigé l’analyse des environnements de dépôt et des sols anciens de trois formations rocheuses : la formation riche en fossiles de Prince Creek le long de la rivière Colville dans le nord de l’Alaska, la formation Lower Cantwell dans la chaîne centrale de l’Alaska et la formation Chignik dans la péninsule de l’Alaska.
Les trois formations sont suffisamment proches les unes des autres sur l’échelle des temps géologiques pour permettre une comparaison climatique, selon le document de recherche. Ils contiennent tous des roches du Crétacé supérieur qui ont été déposées il y a environ 83 à 66 millions d’années.
En particulier, les chercheurs ont estimé la température annuelle moyenne (MAT) et les précipitations annuelles moyennes (MAP) pour chaque site en utilisant les caractéristiques trouvées dans les sols fossilisés. Ces proxys géochimiques et polliniques leur ont permis d’avoir une meilleure idée des conditions climatiques qui prévalaient au cours de cette période. Les plantes et les animaux fossilisés ainsi que les empreintes anciennes retiennent l’essentiel de l’attention du public, mais les sols fossiles ont des informations tout aussi importantes à offrir à travers leurs caractéristiques préservées, leur composition minérale et leur composition chimique.
« Nous pouvons examiner les caractéristiques microscopiques préservées dans les échantillons de sols fossiles et les relier aux types de sols modernes pour avoir une idée de l’endroit où elles se sont formées », a déclaré le professeur McCarthy. « Sommes-nous en face de déserts ? S’agit-il d’une forêt tropicale humide ou d’une forêt tempérée ? Ou des prairies ?
« Les sols fossiles préservent également des grains de pollen qui peuvent nous renseigner sur la composition de la végétation locale. Et il contient des minéraux argileux, de la matière organique et de la sidérite minérale fer-carbonate, qui peuvent tous être utilisés pour déterminer les précipitations et la température à l’aide de méthodes isotopiques stables.
Les chercheurs ont estimé l’abondance relative des dinosaures sur chaque site en utilisant les occurrences de traces fossilisées, ainsi que la fréquence à laquelle chaque type de dinosaure dominait dans les dépôts de squelettes fossiles.
Les résultats de l’étude, publiés récemment dans la revue Géosciences, ont montré que la répartition des dinosaures en Alaska était plus fortement corrélée à la quantité de précipitations annuelles qu’à la température annuelle moyenne. Les hadrosauridés, la famille des dinosaures à bec de canard, sont devenus plus dominants là où les climats étaient plus humides et avaient une plage de température annuelle plus étroite. En revanche, les cératopsidés, comme le célèbre Triceratops, préféraient un climat plus doux et plus sec.
Sur les trois sites d’Alaska étudiés, les cératopsidés, avec leur bec et leurs cornes, n’ont jamais dominé les hadrosauridés en termes de population.
La découverte selon laquelle les précipitations ont une plus grande influence sur la répartition des dinosaures que la température confortait des recherches antérieures sur la formation de Prince Creek. Cette recherche, dirigée par Celina A. Suarez de l’Université de l’Arkansas, suggère que les cératopsidés préféraient les régions plus sèches et mieux drainées de l’Arctique du Crétacé supérieur, tandis que les hadrosauridés préféraient les régions plus humides. Le professeur McCarthy a également participé à l’étude, axée sur les dents des dinosaures.
Des recherches antérieures ont également montré que les variations de la taille des populations de grands herbivores sont davantage liées aux variations des précipitations qu’aux variations de température. Les précipitations ont un effet sur la végétation et la productivité des écosystèmes, et ces mégaherbivores de grande taille dépendaient d’approvisionnements suffisants en nourriture fraîche.
Les auteurs concluent que les formations étudiées « fournissent de nombreuses preuves d’un écosystème florissant des hautes latitudes pendant la serre du Crétacé supérieur, un écosystème où le paléoclimat local était un facteur principal dans la structuration de l’abondance relative des herbivores de grande taille dans les environnements locaux. L’analyse suggère que MAP a joué un rôle plus direct dans la détermination de la répartition des dinosaures que MAT, bien que les écarts de température saisonniers entre l’été et l’hiver puissent également avoir joué un rôle secondaire.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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