Cratère de Chicxulub - Définition
Le cratère de Chicxulub est d'après plusieurs scientifiques un cratère provoqué par la chute d'une météorite de près de 10 kilomètres de diamètre qui se serait abattue sur la Terre il y a environ 65 millions d'années, c'est-à-dire à la fin du Crétacé. Une hypothèse (récemment démentie) dit que sa chute marquerait la fin de l'ère secondaire et aurait ainsi provoqué l'une des extinctions massives qui ont frappé la Terre. Cette hypothèse semble avoir été récemment remise en question. Il semblerait que 300 000 ans sépareraient l'extinction des dinosaures de la chute de cette météorite gigantesque. Ce cratère serait donc localisé à Chicxulub au nord de la péninsule du Yucatán, Mexique.
La théorie
Dans les années 1980, il a été remarqué que dans certaines couches géologiques, on notait une fine strate blanche de quelques centimètres d'épaisseur entre les strates du Crétacé et du Tertiaire. On parle d’elle sous le nom de limite Crétacé-Tertiaire, de limite CT ou de limite KT. Cette limite géologique, bien visible en certains points du globe, présente un taux anormal d'iridium. Celui-ci est rare sur terre, mais est plus abondant dans certaines météorites. Il a alors été théorisé la chute d’une météorite à cette période.
À la même époque, les scientifiques commençaient à réfléchir à la notion d’ " hiver nucléaire " : un hiver mondial de plusieurs années que provoquerait un échange de centaines d’armes nucléaires projetant des millions de tonnes de poussières dans l’atmosphère, et la refroidissant par une sorte de nuit artificielle. Par extension, on a émis l’hypothèse d’un " hiver d’impact ", aux effets similaires, provoqué par la chute d'une météorite.
Mais le cratère de cette hypothétique météorite restait à découvrir. Quelques années plus tard, on découvrit le cratère de Chicxulub, au Mexique.
Le physicien américain Luis Walter Alvarez, son fils géologue Walter Alvarez, le chimiste nucléaire Frank Asaro et la paléontologue Helen Michaelont ont émis l'hypothèse selon laquelle la chute de cette météorite à la fin du Crétacé, il y a −65 à −63 millions d'années, fut la principale cause d'un bouleversement climatique à l'origine de l'extinction des dinosaures et d'un grand nombre d'espèces animales, tant terrestres que marines.
Effet de la météorite : théorie
Quand l'astéroïde s'est désintégré lors du choc, des morceaux de croûte terrestre ont été projetés dans l'atmosphère.
Formant un gigantesque panache de débris, une immense colonne de cendre et de cristaux de quartz, lesquels se trouvaient à dix km sous terre quelques instants auparavant, s'éleva de plus en plus vite dans l'atmosphère. Ce panache enfla jusqu'à atteindre un diamètre de 100 à 200 km, parvint dans la haute atmosphère, puis enveloppa la planète entière. Les particules qu'il véhiculait commencèrent à retomber sur Terre avec l'énergie qu'elles avaient acquise lors de leur éjection. Traversant l'atmosphère à des vitesses comprises entre 7 000 et 40 000 kilomètres par heure, elles illuminèrent le ciel, telles des milliards d'étoiles filantes puis portèrent rapidement de vastes zones de l'atmosphère à des centaines de degrés.
Elles se sont ensuite progressivement accumulées sur le sol, formant la couche de cendres observée aujourd'hui. La combustion des matériaux du panache a enflammé la végétation sur une énorme surface du globe. De plus il y a eu une onde de choc qui aurait fait tout le tour de la planète en quelques heures. Tout cela a participé à plonger la planète entière dans l'obscurité pendant plusieurs années à la manière d'un hiver nucléaire.
En l'absence de lumière solaire en quantité suffisante, la photosynthèse s'est interrompue. Les végétaux ont très vite dépéri, suivis de près par les herbivores qui entraînèrent les carnivores dans leur déclin.
Simultanément, une grande activité volcanique semble s'être réveillée, peut-être à cause de fissurations du manteau terrestre sous l'impact. On estime que de grandes quantités d'oxyde de soufre s'échappèrent, transformées par les pluies en acide sulfurique qui tua lui-même une grande partie de la faune marine.
Pourquoi l'atmosphère n'a-t-elle pas arrêté cette météorite, contrairement à ce qui se passe habituellement ? Parce qu'on estime (d'après le cratère d'impact) son diamètre à 10 km, donc plus grand que l'épaisseur de l'atmosphère elle-même (l'air est très raréfié à 10 000 m). Nous avons une idée de sa vitesse si elle est arrivée d'au-delà du système solaire : nécessairement plus de 11 km/s. En d'autres termes, elle aurait traversé l'atmosphère en moins d'une seconde : pas même de quoi la ralentir.
Les faits
Il existe un certains nombre de faits à l'appui de cette théorie.
Extinction massive
Tous règnes confondus, près de six à huit espèces sur dix disparurent, dont les grands sauriens tels les dinosaures. Les insectes ont par contre bien résisté.
La quasi-totalité du plancton marin, maillon clef de la chaîne animale et alimentaire, disparut également.
Plusieurs spécialistes estiment que cette extinction en masse a duré " tout au plus " quelques centaines d'années. Quels sont les animaux qui ont pu survivre ? Peut-être en partie ceux de petite taille qui vivaient sous terre se nourrissant de débris végétaux, comme les invertébrés, ainsi que ceux qui se nourrissaient de ces invertébrés. Il semble qu'aucun animal d'une masse supérieure à 20-25 kg n'ait survécu.
L'iridium
La météorite a signé son forfait par une concentration anormalement élevée d'iridium dans les strates géologiques datant de la limite Crétacé-tertiaire (c'est-à-dire pile à la frontière entre ère secondaire et tertiaire, qu'elle aurait donc causée). Ce métal de la famille du platine, plutôt rare à la surface de notre planète parce que lourd, est plus abondant dans les météorites, moins toutefois que le nickel et le fer. On a trouvé de l'iridium en quantité anormale dans une dizaine de sites marins et terrestres de la fin du Crétacé, répartis sur toute la surface du globe.
Les Quartz Choqués
On trouve à la limite K-T des cristaux de quartz 'choqués' ( c'est-à-dire ayant subi des pressions énormes à la suite d'un impact violent). Au contraire de l'Iridium, ils sont surtout présents en Amérique du Nord, autour du Golfe du Mexique, ce qui confirme l'hypothèse d'un choc au Mexique.
Diamants et Zircon
Mélangés à ces quartz, on a aussi découvert des diamants microscopiques et des cristaux de zircon. Ces minéraux nécessitent de fortes pressions pour apparaitre, et sont donc interprétés comme une trace d'un choc gigantesque. Ce sont des produits du point d'impact lui-même.
Les tectites
Des tectites altérées (silicates fondus d'aspect vitreux, produits par une température élevée) sont trouvées dans les sédiments marins de l'époque, juste en dessous des quartz " choqués ", elles se sont donc déposées juste avant. Leur position s'explique par la faible vitesse d'éjection de ces matériaux, qui proviennent des zones situées à proximité du point d'impact, mais pas immédiatement dessous.
Les spinelles nickelifères
Les spinelles nickelifères (minéraux dont l'apparition peut être liée à l'oxydation dans l'atmosphère d'une météorite riche en nickel), constituent d'autres éléments qui étayent cette théorie.
Le raz de marée
On trouve autour du Golfe du Mexique, entre la couche de tectite (première à s'être déposée) et la couche d'Iridium (qui s'est déposée peu après), un banc de grès, signe d'un énorme raz de marée produit par l'impact.
Synthèse
La chute d'une météorite géante à la fin du Crétacé est aujourd'hui admise par tous. Le lien entre cette météorite et l'Extinction du Crétacé est par contre plus discuté. Il existe en effet d'autres théories sur l'extinction, où la météorite ne joue pas forcément un rôle exclusif. Voir l'article : Extinction du Crétacé.
Cette extinction n'est pas la plus massive de celles qu'a connue la Terre dans le passé. Il y en a eu une plus importante, il y a 245 à 250 millions d'années, à la fin du Permien, donc de l'ère primaire. Elle a peut-être elle aussi été causée par une autre météorite, dont on pense avoir retrouvé le cratère, nommé Bedout, dont le diamètre est de 173 km. Voir l'article : Extinctions massives.