De nouvelles recherches ont découvert que le pollen conservé dans des roches vieilles de 250 millions d'années contient des composés qui fonctionnent comme un écran solaire, ceux-ci sont produits par les plantes pour les protéger des rayons ultraviolets nocifs (UV-B). Les résultats suggèrent qu'une impulsion d'UV-B a joué un rôle important dans l'événement d'extinction de masse de la fin du Permien.
Les scientifiques de la Université de Nottingham, la Chine, l'Allemagne et le Royaume-Uni dirigés par le professeur Liu Feng de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing ont mis au point une nouvelle méthode pour détecter les composés de type écran solaire des plantes dans les grains de pollen fossile. La recherche a été publiée aujourd'hui (6 janvier 2023) dans la revue Science Advances.
L'événement d'extinction de masse de la fin du Permien (il y a 250 millions d'années) est le plus grave des cinq grands événements d'extinction de masse avec la perte d'environ 80 % des espèces marines et terrestres. Cette perte catastrophique de biodiversité était une réponse à une urgence paléoclimatique déclenchée par la mise en place d'une éruption volcanique à l'échelle continentale qui couvre une grande partie de la Sibérie moderne. L'activité volcanique a entraîné la libération de quantités massives de carbone qui avaient été enfermés à l'intérieur de la Terre dans l'atmosphère, générant un réchauffement à grande échelle par effet de serre. Accompagnant cet événement de réchauffement climatique, un effondrement de la couche d'ozone terrestre s'est produit. Cette théorie est étayée par la présence abondante de spores malformées et de grains de pollen qui témoignent d'un afflux d'irradiation UV mutagène.
Le professeur Barry Lomax de l'Université de Nottingham explique : « Les plantes ont besoin de lumière solaire pour la photosynthèse mais doivent se protéger, et en particulier leur pollen, contre les effets nocifs des rayons UV-B. Pour ce faire, les plantes chargent les parois extérieures des grains de pollen avec des composés qui fonctionnent comme un écran solaire pour protéger les cellules vulnérables afin d'assurer une reproduction réussie.
Le professeur Liu Feng ajoute : "Nous avons développé une méthode pour détecter ces composés phénoliques dans les grains de pollen fossile récupérés au Tibet, et avons détecté des concentrations beaucoup plus élevées dans ces grains qui ont été produits pendant l'extinction massive et la phase de pointe de l'activité volcanique."
Des niveaux élevés d'UV-B peuvent avoir des impacts encore plus importants et plus durables sur l'ensemble du système terrestre. Des études de modélisation récentes ont démontré qu'un stress UV-B élevé réduit la biomasse végétale et le stockage de carbone terrestre, ce qui aggraverait le réchauffement climatique. La concentration accrue de composés phénoliques rend également les tissus végétaux moins digestibles, rendant un environnement hostile encore plus difficile pour les herbivores.
Résumant les conclusions du groupe, le Dr Wes Fraser, basé à l'Université d'Oxford Brookes, a déclaré : « Le volcanisme à une échelle aussi cataclysmique a un impact sur tous les aspects du système terrestre, des changements chimiques directs dans l'atmosphère, en passant par les changements dans les taux de séquestration du carbone, jusqu'à la réduction du volume de sources de nourriture nutritive disponibles pour les animaux.
Référence : "Mourir au soleil : preuves directes d'un rayonnement UV-B élevé lors de l'extinction de masse de la fin du Permien" 6 janvier 2023, Science Advances.
DOI : 10.1126/sciadv.abo6102
