Les grandes crises de la biodiversité - Cours de SVT avec Maxicours - Collège

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Les grandes crises de la biodiversité

Objectif(s)
Savoir pourquoi au cours du temps les espèces apparaissent et disparaissent.
En quoi consistent une crise biologique : quelles sont ses caractéristiques, qu'est ce qui la provoque et quelles en sont les conséquences ?
1. Les grandes crises de la biodiversité
a. Qu'est ce qu'une crise ?
On appelle crise biologique une période assez courte durant laquelle, à l'échelle du globe, un grand nombre d'espèces animales et végétales disparaissent simultanément.
Pour être définies comme une crise, il faut que ces disparitions soient très importantes :
plus de 60 % des espèces ont disparues,
• touchent la plupart des espèces vivantes sans distinction
• et qu'elles se localisent sur toute la planète.

Les paléontologues connaissent et étudient ces crises grâce aux fossiles qui laissent des traces de ces disparitions massives. Ces études sont très difficiles car les scientifiques manquent d'indices sur les origines de ce qu'ils observent : on ne peut jamais être sûr qu'une absence d'espèces fossiles soit due à une crise et qu'elle s'étend à l'échelle de la planète, les observations sont souvent locales et il faut réunir toutes les informations.
À l'étude des fossiles s'ajoutent les études géologiques qui nous donnent des informations sur : la superposition des roches, la datation, les traces de météorites, les traces d'activités volcaniques, la composition de l'atmosphère terrestre.
Tous ces paramètres géologiques nous permettent de confirmer ou non la possibilité d'une crise et surtout d'en comprendre les causes, qui sont le plus souvent des catastrophes naturelles à grande échelle.
b. Les conséquences des crises
Même si les différentes crises biologiques ont été importantes, la vie sur terre n'a pas disparue, bien au contraire.
En effet, la disparition de plusieurs espèces crée d'abord des déséquilibres dans de nombreux écosystèmes et chaînes alimentaires. Mais cela élimine surtout beaucoup de prédateurs ou de compétiteurs, ce qui laisse une chance à d'autres espèces de se développer là où elle ne pouvaient pas auparavant. Ces disparitions ont laissé énormément d'espaces vides appelés niches écologiques, les territoires sont libres d'être reconquis. S'effectue alors une recolonisation des milieux par des espèces mieux adaptées à ce changement et donc avec un fort potentiel de survie.

Les crises sont donc toujours suivies d'une radiation.
Une radiation, c'est l'augmentation importante du nombre de d'espèces, c'est une phase de diversification.
La Terre se retrouve donc à nouveau peuplée et colonisée. Une nouvelle ère commence.

Doc. 1 : Extinctions massives au cours de l'évolution

C'est par exemple l'extinction des dinosaures (grands prédateurs de l'ère crétacée) qui a permis la radiation du groupe des mammifères et donc permis par la suite l'émergence de l'espèce humaine.
c. Des exemples de crises
De nombreuses crises se sont produites sur notre planète, on en dénombre environ 5 majeures.

La crise Crétacé-Tertiaire, -65 millions d'années (5e crise)

La plus connue (mais pas la plus importante) est celle qui a marqué la fin du Crétacé et le début du Tertiaire avec la disparition des dinosaures. C'est aussi la dernière crise en date connue et vécue par notre planète.

Cette crise a plusieurs origines : tout d'abord on a pensé qu'une énorme météorite s'était écrasée sur la planète au  niveau du Mexique. Puis on a pensé à une hausse de l'activité volcanique. En réalité, il semblerait que ce soit tous ces facteurs réunis qui l'auraient provoquée.

On a découvert dans les couches géologiques datant de cette époque un nombre important d'Iridium à de nombreux endroits sur toute la planète. C'est un élément chimique très présent dans les météorites et rare sur Terre. On a aussi retrouvé des impacts de grandes tailles qui confirment la chute de météorites sur la planète. 

En Inde, on été observés des Trapps : d'énormes couches de laves épaisses de 3 km et dont la superficie dépasse plusieurs fois celle de la France.

Doc. 2 : Localisation des Trapps du Deccan en Inde

Les éruptions volcaniques rejettent énormément de poussières et de gaz dans l'atmosphère. Mais le bouleversement a été si grand qu'il a réussi à changer la composition de l'atmosphère de cette époque.

Doc. 3 : Modification de l'atmosphère par les éruptions volcaniques

C'est l'effet cumulé de ces deux phénomènes qui va provoquer une baisse extrêmement importante de la température et une baisse de la luminosité à cause des fumées volcaniques. Sans lumière, les végétaux chlorophylliens sont les premiers à disparaître, provoquant l'effondrement des chaînes alimentaires. Les espèces les moins adaptées et adaptables à ces changements disparaissent, comme les dinosaures qui ne supporteront pas la baisse de température et le manque de nourriture.

Doc. 4 : Conséquences des éruptions volcaniques de type trapps

La crise Permien-Trias, -252 millions d'années (3e crise)

C'est la crise la plus importante qu'ait connu notre planète avec des taux de disparitions entre 80 et 95 % des animaux marins, plus de 70 % des vertébrés terrestres et plus de 60 % des insectes. Elle aurait duré environ 1 million d'années.

Les causes de cette crise découlent d'un même phénomène, très long à se mettre en place, d'où une disparition graduelle des espèces avec des pics de phénomènes plus intenses.
À cette époque se produit donc le rapprochement des plaques continentales en un seul continent : c'est formation de la Pangée. Le mouvements des plaques tectoniques va provoquer des collisions, un fort volcanisme, la régression des océans et donc de très forts changements climatiques et une modification de la composition de l'atmosphère (libération d'hydrates de méthane).
À cela s'ajoute la chute d'une météorite, qui aurait provoqué du volcanisme et une modification de l'atmosphère.

La radiation suivant cette crise fut beaucoup plus longue à se mettre en place et aurait favorisé entre autres, l'émergence des ancêtres des dinosaures. D'autres groupes comme les insectes ont été très fortement touchés par cette crise mais ont su se diversifier et survivre.
2. Les études actuelles
a. Quels sont les interêts à étudier les crises ?
Les temps géologiques sont découpés en plusieurs périodes. Les crises peuvent servir de délimitation. Chaque fois qu'une crise se produit, il y a de gros changements dans les écosystèmes, la géologie et l'atmosphère. Elles sont donc de bons marqueurs pour délimiter les ères : des périodes marquées par des fortes différences de milieux, d'espèces, de paramètres climatiques.
Lorsque l'on étudie des coupe géologiques aux quatre coins de la Terre, on peut les dater selon les caractéristiques de ces périodes et donc aussi dater les fossiles qui y sont inclus.

L'étude de ces crises permet d'en savoir plus sur l'histoire des êtres vivants, leur évolution, les phénomènes vécus par notre planète et aussi d'avoir du recul sur les prochaines crises à venir.
b. Qu'en est-il actuellement ?
Une crise se déroulant en général sur des milliers d'années, il est plus facile de la caractériser une fois qu'elle est passée. La question qui se pose actuellement est de savoir si nous sommes ou non en pleine crise biologique. Nous n'avons évidement pas encore suffisamment de recul pour l'affirmer mais des indices poussent les scientifiques à prédire une crise biologique très forte.

Effectivement, on observe depuis ces dernières années une très forte augmentation du taux de disparition des espèces à l'échelle planétaire. Une observation qui dans le cas des autres crises n'aurait pas été observable à l'échelle de quelques années. Ce qui rend compte de son importance.

On observe aussi un fort dérèglement climatique provoquant un réchauffement planétaire. L'étude des crises passées a permis de montrer que chaque période de refroidissement avait été précédée d'une période de réchauffement, ce qui confirme notre hypothèse.

La seule différence par rapport aux autres crises est le manque de phénomènes catastrophes, mais l'Homme pourrait bien porter sur lui cette responsabilité. Car s'il est vrai que le dérèglement climatique a une origine naturelle, il a fortement contribué à l'accélération du processus.
En effet, l'Homme crée des bouleversements écologiques par le rejet des gaz à effet de serre, il pollue aussi de nombreux écosystèmes, ou les détruit, tous ces changements ont de graves conséquences.

Nous ne savons pas non plus si l'espèce humaine pourra survivre à cette crise ou si elle trouvera le moyen de s'adapter à un nouvel environnement.
L'essentiel
On appelle crise biologique une période assez courte durant laquelle, à l'échelle du globe, un grand nombre d'espèces animales et végétales disparaissent simultanément.
Pour être définies comme une crise, il faut que :
plus de 60 % des espèces disparaissent,
• ces disparitions touchent la plupart des espèces vivantes sans distinction
• et qu'elles se localisent sur toute la planète.

Les crises sont donc toujours suivies d'une radiation, c'est-à-dire l'augmentation importante du nombre de d'espèces. C'est une phase de diversification.

L'étude de ces crises permet d'en savoir plus sur l'histoire des êtres vivants, leur évolution, les phénomènes vécus par notre planète et aussi d'avoir du recul sur les prochaines crises à venir.

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