Paléozoïque - Climat et variations climatiques
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Le Paléozoïque est une ére géologique qui s'étend de -541 à -252 millions d'années. Il s'agit d'une ère importante pour la biologie, car elle a vu l'apparition de la vie sur Terre. En effet, de nombreux organismes ont émergé, notamment les animaux et les plantes. Le Paléozoïque a ainsi vu l'évolution des premiers vertébrés, qui ont progressivement gagné en complexité et en capacité de mouvement. Les vertébrés sont devenus des prédateurs importants dans les eaux et sur les terres, cela a fortement contribué à l'évolution de la biodiversité.
Durant le Paléozoïque, qui a duré environ 289 millions d'années, la Terre a subi de nombreuses transformations géologiques, telles que la formation de nouveaux continents, la collision de plates-formes tectoniques, ainsi que l'élévation et la baisse des niveaux marins. Cette variabilité géologique a créé un environnement variable pour les formes de vie existantes, qui ont dû s'adapter pour survivre.
Le Paléozoïque se décompose en six périodes :
- le Cambrien (-541 à -485 Ma) ;
- l'Ordovicien (-485 à -444 Ma) ;
- le Silurien (-444 à -419 Ma) ;
- le Dévonien (-419 à -359 Ma) ;
- le Carbonifère (-359 à -299 Ma) ;
- le Permien (-299 à -252 Ma).
Le Paléozoïque, un véritable développement de la vie terrestre
Chaque période a vu l'émergence de nouvelles formes de vie, mais aussi l'extinction de certaines espèces.
Par exemple, la période du Cambrien a vu l'apparition des premiers animaux et des premières plantes terrestres. Tandis que la période du Permien a été marquée par une extinction massive. En Effet, durant l'extinction dite du Permien-Trias, 95 % de la faune marine et de 70 % des vertébrés terrestres auraient disparu.
L'explosion cambrienne
L'explosion cambrienne est l'un des événements les plus importants de l'histoire de la vie sur Terre. C'est une période de l'histoire de la Terre qui a eu lieu il y a environ 541 millions d'années, au cours de laquelle on a assisté une augmentation rapide et significative de la diversité des formes de vie animale.
Pendant cette période, qui a duré quelques 25 millions d'années, de nombreuses formes de vie animale ont émergé, dont beaucoup ont continué à évoluer pour devenir les formes de vie que nous connaissons actuellement.
L'explosion cambrienne serait due à une combinaison de facteurs, notamment l'augmentation de l'oxygène dans l'atmosphère et l'apparition massive de prédateurs.
Vue d'artiste de tribobites par Heinrich Harder (1858-1935)
Parmi les premiers animaux apparus au Cambrien, on peut citer :
- les trilobites : des crustacés arthropodes qui ont été très abondants et diversifiés. Ils ont laissé de nombreux fossiles ;
- les brachiopodes : des mollusques benthiques à coquille bivalve qui ont été nombreux. Ils ont évolué pour s'adapter à différents types d'habitats marins ;
- les échinodermes : des animaux marins tels que les oursins, les étoiles de mer et les crinoïdes. Ils ont joué un rôle primordial dans les écosystèmes marins ;
- les cnidaires : les méduses et les anémones de mer. Ils ont été parmi les premiers animaux à développer des organes de défense ;
- les vertébrés : les premiers vertébrés, tels que les poissons, les amphibiens et les reptiles, ont émergé pendant le Paléozoïque. Cette période a également vu l'apparition des premiers vertébrés volants.
Les fossiles des trilobites et brachiopodes sont des indices importants de la géologie de la période paléozoïque.
Vue d'artiste de la végétation luxuriante au Paléozoïque par Eduard Riou (1838-1900)
Le climat global du Paléozoïque
Globalement, l'ère Paléozoïque est considérée comme une période chaude de l'histoire de la Terre. Cependant, le climat a évolué en fonction des changements géologiques, des éruptions volcaniques, de la position des continents, des variations de l'inclinaison de l'axe de la Terre et des niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
Effet de serre au Cambrien
Tout au début du Paléozoïque, au Cambrien, le climat était particulièrement chaud et humide, avec des températures globales moyennes estimées à environ 22 °C. Il y avait peu de différences de température entre les régions polaires et équatoriales, du fait d'une présence élevée de niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Il s'agit d'une période durant laquelle la planète était couverte de vastes forêts tropicales et la vie marine était très prospère.
Le début de l'Ordovicien était très chaud, avec des conditions d'effet de serre intenses et des températures de surface de la mer élevées. À la fin de l'Ordovicien, la Terre s'est refroidie, laissant place à un climat plus tempéré. La teneur en gaz carbonique aurait diminué de moitié, provoquant une baisse de température globale d'environ 5 °C et une entrée dans une période glaciaire.
Glaciation de l'Ordovicien
La glaciation de l'Ordovicien, s'est produite entre -460 et -440 millions d'années. La glace recouvrait jusqu'à 30 % de la surface terrestre. La glaciation de l'Ordovicien a eu un impact significatif sur la vie marine, avec une extinction massive de la biodiversité à la fin de la période.
Un lent refroidissement globale de la Terre à partir du Silurien
Au cours du Silurien et du Dévonien, qui ont suivi, les températures ont commencé à baisser progressivement. Il y avait des variations saisonnières plus marquées, des glaciations sporadiques dans les régions polaires et un refroidissement des océans.
Glaciation du Carbonifère-Permien (ou de Karoo)
Au cours de la fin du Carbonifère et du début du Permien, qui ont clôturé l'ère Paléozoïque, la Terre a connu l'une des plus grandes glaciations de son existence ! Cette glaciation qui dura de −320 à −260 millions d'années est connue sous le nom de glaciation du Carbonifère-Permien ou glaciation du Karoo a provoqué une baisse spectaculaire des températures globales. Certaines parties de la Terre, étaient entièrement recouvertes de glace, tandis que les océans étaient plus froids, mais aussi plus acides.
Des conditions climatiques fortement influencées par la géologie et la biologie
Durant le Paléozoïque les continents se sont regroupés en un seul supercontinent, la Pangée, et l'océan Panthalassa recouvrait la majeure partie de la planète.
La formation du supercontinent, la Pangée
La formation de la Pangée a débuté il y a environ 320 millions d'années, à la fin du Carbonifère. Auparavant, la Terre était constituée de plusieurs continents plus petits répartis sur l'ensemble de la planète. Avant la formation du supercontinent Pangée, il existait plusieurs océans sur Terre : Panthalassa, Rheic, Lapétus et Téthys. Les mouvements tectoniques ont été à l'origine de la séparation et de la réunion des continents.
Au début de l'ère Paléozoïque, la Terre était composée de deux masses continentales principales : la Laurasie et le Gondwana. L'Amérique du Sud et l'Afrique formaient le Gondwana, qui était séparé de la Laurasie (Amérique du Nord, de l'Europe et de l'Asie), par l'océan Téthys.
Les continents ont commencé à se rapprocher au cours du Permien, il y a environ 299 millions d'années. Ce mouvement a été déclenché par des forces tectoniques et la subduction des plaques tectoniques qui ont provoqué la fermeture de l'océan Téthys et la collision des masses continentales de la Laurasie et du Gondwana.
La présence d'une seule masse continentale a entraîné une circulation atmosphérique plus uniforme, ce qui a contribué à la création d'un climat chaud et humide sur l'ensemble de la planète. La fermeture de l'océan Téthys a également fortement modifié les courants océaniques et les modèles climatiques, avec un impact important sur la biodiversité de la planète.
La végétation dense, régulateur du climat
La vie végétale a également joué un rôle important dans l'évolution du climat du Paléozoïque. Les forêts tropicales luxuriantes qui recouvraient la planète ont joué un rôle important dans la régulation des niveaux de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. En effet, ces forêts ont absorbé le gaz dans le cadre du processus de photosynthèse. Cette diminution des niveaux de CO2 a ainsi contribué à diminuer l'effet de serre, et donc, à refroidir progressivement la Terre.