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Extinctions massives dans l'histoire de la vie : importance des missions DART Artemis Moon et Planetary Defense de la NASA  

ENVIRONNEMENTExtinctions massives dans l'histoire de la vie : importance des missions DART Artemis Moon et Planetary Defense de la NASA  

L'évolution et l'extinction de nouvelles espèces vont de pair depuis le début de la vie sur Terre. Cependant, il y a eu au moins cinq épisodes d'extinctions à grande échelle de formes de vie au cours des 500 derniers millions d'années. Dans ces épisodes, plus des trois quarts des espèces existantes ont été éliminées. On parle alors d'extinction globale ou d'extinction de masse. La cinquième extinction de masse était le dernier épisode de ce type qui s'est produit il y a environ 65 millions d'années au Crétacé. Cela a été causé en raison de l'impact d'un astéroïde. Les conditions qui en ont résulté ont conduit à l'élimination des dinosaures de la surface de la Terre. Dans la période actuelle de l'Anthropocène (c'est-à-dire la période de l'humanité), on soupçonne que la Terre est peut-être déjà dans ou sur le point de connaître la sixième extinction de masse, en raison de problèmes environnementaux d'origine humaine (tels que le changement climatique, la pollution, la déforestation, réchauffement climatique…). D'autres facteurs tels que les guerres/conflits nucléaires, biologiques ou autres, les catastrophes environnementales naturelles telles que les éruptions volcaniques ou les impacts d'astéroïdes peuvent également déclencher une extinction massive. L'étalement dans l'espace est une des manières de faire face aux défis existentiels posés. La mission Artemis Moon de la NASA est un début vers l'habitation humaine dans l'espace lointain par la future colonisation de la Lune et de Mars. La défense planétaire en déviant un astéroïde loin de la Terre est une autre stratégie envisagée. La mission DART de la NASA est le premier test de déviation d'astéroïdes de ce type. Cette mission tentera de dévier un astéroïde proche de la Terre le mois prochain. 

L'environnement a toujours changé tout le temps. Cela a eu un effet à deux volets sur les formes de vie - alors que la pression de sélection négative contre ceux qui ne sont pas aptes à survivre dans l'environnement conduit à leur extinction, d'autre part, elle a favorisé la survie des formes de vie suffisamment flexibles pour s'adapter aux nouvelles conditions. Cela a finalement abouti à l'aboutissement de l'évolution de nouvelles espèces. Par conséquent, l'extinction et l'évolution de nouvelles formes de vie auraient dû aller de pair, de manière presque transparente depuis le début de la vie sur Terre.  

Cependant, l'histoire de la Terre n'a pas toujours été sans heurts. Il y a eu des cas d'événements dramatiques et drastiques qui ont eu un fort impact négatif sur les formes de vie, entraînant une extinction à très grande échelle d'espèces. « Extinction mondiale » ou « extinction de masse » est le terme utilisé pour décrire les épisodes où environ les trois quarts de la biodiversité existante ont disparu dans un intervalle de temps géologique relativement court. Au cours des 500 derniers millions d'années, il y a eu au moins cinq cas d'extinction massive à grande échelle1.  

Tableau : Terre, extinctions massives d'espèces et d'humanité  

Temps avant le présent (en années)   Événements  
Il y a 13.8 milliards d'années  L'univers a commencé Le temps, l'espace et la matière ont commencé avec le Big Bang 
Il y a 9 milliards d'années Système solaire formé 
Il y a 4.5 milliards d'années Terre formée 
Il y a 3.5 milliards d'années La vie a commencé 
Il y a 2.4 milliards d'années Les cyanobactéries ont évolué 
800 il y a des millions d'années  Le premier animal (éponges) a évolué 
541-485 millions d'années (période cambrienne) Explosion sauvage de nouvelles formes de vie  
Il y a 400 millions d'années (période Ordovicien - Silurien) Première extinction de masse  appelée l'extinction de l'Ordovicien-Silurien 
Il y a 365 millions d'années (période du Dévonien) Deuxième extinction de masse  appelée extinction du Dévonien 
il y a 250 millions d'années. (Période du Permien-Trias)  Troisième extinction de masse  appelée extinction du Permien-Trias, ou la Grande Mort plus de 90 pour cent des espèces de la Terre se sont éteintes 
Il y a 210 millions d'années (périodes Trias-Jurassique)     Quatrième extinction de masse  éliminé de nombreux grands animaux ouvert la voie à l'épanouissement des dinosaures les premiers mammifères ont évolué à cette époque  
Il y a 65.5 millions d'années (période du Crétacé)  Cinquième extinction de masse  appelée extinction de la fin du Crétacé causée par l'impact d'un astéroïde a mis fin à l'âge des dinosaures 
55 il y a des millions d'années Les premiers primates ont évolué 
il y a des années 315,000 Homo sapiens a évolué en Afrique 
Période anthropocène actuelle (c'est-à-dire la période de l'humanité)  Sixième extinction de masse (?)  Les experts soupçonnent que la Terre est peut-être déjà en voie d'extinction de masse ou sur le point de l'être en raison de problèmes environnementaux causés par l'homme (tels que le changement climatique, la pollution, la déforestation, le réchauffement climatique, etc.) De plus, les facteurs suivants ont le potentiel de provoquer des extinctions de masse conflits aboutissant à des guerres/catastrophes nucléaires/biologiques catastrophes environnementales telles qu'une éruption volcanique massive impact avec un astéroïde 

Les extinctions de ces "Big Five" ont été décrites sur la base de l'analyse d'une base de données sur des milliers de fossiles d'invertébrés marins.  

Au cours de la période cambrienne (il y a 541 à 485 millions d'années), il y a eu une explosion sauvage de nouvelles formes de vie. Cela a été suivi par la première extinction massive de la vie sur Terre qui a eu lieu il y a 400 millions d'années dans la période ordovicienne-silurienne. Cela a vu l'extinction de plus de 85% de la biodiversité marine résultant du changement climatique en raison du refroidissement global de l'océan tropical suivi d'une réduction du niveau de la mer et de la perte d'habitats dans les zones basses. La deuxième extinction de masse s'est produite il y a 365 millions d'années au Dévonien, ce qui semble être dû à la réduction de la concentration en oxygène de l'eau lorsque le niveau de la mer était élevé. L'activité volcanique est actuellement considérée comme le facteur causal de la deuxième extinction1.   

La troisième extinction de masse ou extinction du Permien-Trias s'est produite il y a environ 250 millions d'années dans la période Permien-Trias. Ceci est également appelé Great Dying car plus de 90% des espèces de la Terre ont été éliminées. Cela a été causé par un changement climatique drastique suite au réchauffement climatique rapide en raison de la libération massive de gaz à effet de serre, en particulier la multiplication par six du CO2 dans l'atmosphère,1,2. Cela explique également la causalité de la quatrième extinction de masse ou extinction du Trias-Jurassique il y a 210 millions d'années, qui a vu l'élimination de nombreux grands animaux ouvrir la voie à l'épanouissement des dinosaures. Des éruptions volcaniques massives semblent être l'événement associé à ces deux grandes extinctions.  

L'extinction la plus récente de la fin du Crétacé (ou extinction du Crétacé-Paléogène ou cinquième extinction de masse) s'est produite il y a environ 65.5 millions d'années. Ce fut l'une des plus grandes extinctions massives de l'histoire de la vie qui a vu l'élimination complète de tous les dinosaures non aviaires. Il y avait des dinosaures aviaires et non aviaires. Les dinosaures aviaires avaient le sang chaud tandis que les dinosaures non aviaires avaient le sang froid. Les reptiles volants et les dinosaures non aviaires ont subi une extinction totale tandis que les descendants phylogénétiques des dinosaures aviaires survivent jusqu'à nos jours, marquant la fin brutale de l'âge des dinosaures. C'était l'époque où des changements massifs dans l'environnement se produisaient en raison de l'impact d'un gros astéroïde avec la Terre à Chicxulub, au Mexique, et du duo de vastes éruptions volcaniques qui ont abouti au changement climatique provoquant l'assèchement de l'approvisionnement alimentaire. L'impact d'un astéroïde a non seulement provoqué des ondes de choc, une forte impulsion de chaleur et des tsunamis, mais a également libéré une énorme quantité de poussière et de débris dans l'atmosphère qui a empêché la lumière du soleil d'atteindre la surface de la Terre, d'où la quasi-arrêt de la photosynthèse et un hiver prolongé. L'absence de photosynthèse a entraîné la destruction des plantes productrices primaires, y compris le phytoplancton et les algues, ainsi que des espèces animales dépendantes.1,3. L'impact d'astéroïdes a été le principal moteur de l'extinction, mais les éruptions volcaniques à cette époque, d'une part, ont contribué à l'extinction massive en aggravant encore l'obscurité et l'hiver en jetant des panaches de fumée et de poussière dans l'atmosphère. D'autre part, il a également induit un réchauffement dû au volcanisme4. Quant à l'extinction totale de toute la famille des dinosaures non aviaires, l'étude de la physiologie des descendants de dinosaures aviaires suggère qu'il y a eu un échec de reproduction en raison d'une carence en vitamine D3 (cholécalciférol) dans les embryons en développement dans les œufs conduisant à la mort avant éclosion5.  

Dans la période anthropocène actuelle (c'est-à-dire la période de l'humanité), certains chercheurs affirment qu'une sixième extinction de masse est déjà en cours grâce à des problèmes environnementaux d'origine humaine tels que le changement climatique, la pollution, la déforestation, le réchauffement climatique, etc. sur les estimations des taux d'extinction actuels des espèces, qui se situent dans une fourchette similaire aux taux d'extinction des espèces pour les extinctions de masse antérieures1. En fait, les résultats d'une autre étude confirment que les taux actuels d'extinction de la biodiversité sont bien plus élevés que les taux d'extinction des cinq extinctions de masse antérieures obtenues à partir des archives fossiles. 6,7,8 et les initiatives de conservation ne semblent pas beaucoup aider8. En outre, il existe d'autres facteurs d'origine humaine comme la guerre/catastrophe nucléaire qui ont le potentiel de déclencher une extinction massive. Nonobstant les mesures collectives mondiales et les efforts constants en faveur du désarmement, de l'atténuation du changement climatique, de la réduction des émissions de carbone et de la conservation des espèces, certains chercheurs suggèrent de réduire l'échelle de l'entreprise humaine, le rétrécissement de la population humaine en réduisant davantage les taux de natalité et la fin de la croissance. la manie'9.  

Comme la dernière extinction de la fin du Crétacé, toute future catastrophe environnementale résultant d'impacts éventuels de l'espace et/ou d'éruptions volcaniques massives peut également poser un sérieux défi existentiel à l'humanité car, à long terme, comme toute planète, la Terre sera menacée par les impacts de l'espace (ainsi que par des éruptions volcaniques) aboutissant à l'arrêt de la photosynthèse en raison de l'obscurité prolongée, de sorte que toutes les plantes productrices primaires et les espèces animales dépendantes seront décimées. 

La colonisation de l'espace lointain et la déviation des astéroïdes terrestres loin de la Terre sont deux réponses possibles de l'humanité aux menaces existentielles posées par les impacts de l'espace. La mission Artemis Moon de la NASA est un début vers l'habitation humaine dans l'espace lointain pour faire de l'homme une espèce multiplanétaire. Ce programme créera non seulement une présence humaine à long terme sur et autour de la Lune, mais enseignera également des leçons de préparation aux missions humaines et aux habitations sur Mars. La mission Artemis construira un camp de base sur la surface lunaire pour donner aux astronautes une maison pour vivre et travailler sur la Lune. Ce sera le premier cas d'humains vivant à la surface d'un autre corps céleste10. La mission DART de défense planétaire de la NASA est sur le point de tester une méthode de déviation d'un astéroïde loin de la Terre. Ces deux missions spatiales sont très prometteuses pour atténuer les défis existentiels posés à l'humanité par l'impact de l'espace. 

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DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2208231

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Références:  

  1. Khlebodarova TM et Likhoshvai VA 2020. Causes des extinctions mondiales dans l'histoire de la vie : faits et hypothèses. Vavilovski Zhurnal Genet Selektsii. juil. 2020;24(4):407-419. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  
  1. Wu, Y., Chu, D., Tong, J. et al. Augmentation de six fois du pCO2 atmosphérique pendant l'extinction de masse du Permien-Trias. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  
  1. Schulte P., et al 2010. L'impact de l'astéroïde Chicxulub et l'extinction massive à la frontière Crétacé-Paléogène. LA SCIENCE. 5 mars 2010. Vol 327, numéro 5970. DOI : https://doi.org/10.1126/science.1177265 
  1. Chiarenza AA et al 2020. L'impact d'un astéroïde, et non le volcanisme, a provoqué l'extinction des dinosaures de la fin du Crétacé. Publié le 29 juin 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  
  1. En ligneFraser, D. (2019). Pourquoi les dinosaures ont-ils disparu ? Une carence en cholécalciférol (vitamine D3) pourrait-elle être la solution ? Journal des sciences nutritionnelles, 8, E9. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  
  1. AD Barnosky, et al 2011. La sixième extinction massive de la Terre est-elle déjà arrivée ? La nature. 2011;471(7336):51-57. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1038/nature09678  
  1. Ceballos G., et al 2015. Pertes accélérées d'espèces induites par l'homme moderne : entrer dans la sixième extinction de masse. Sci. Adv. 2015;1(5) : e1400253. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  
  1. Cowie RH et al 2022. La sixième extinction de masse : réalité, fiction ou spéculation ? Revues biologiques. Volume 97, Numéro 2 Avril 2022 Pages 640-663. Première publication : 10 janvier 2022. DOI : https://doi.org/10.1111/brv.12816 
  1. Rodolfo D., Gerardo C. et Ehrlich P., 2022. Faire le tour du drain : la crise d'extinction et l'avenir de l'humanité. Publié le 27 juin 2022. Transactions philosophiques de la Royal Society Biological Sciences. B3772021037820210378 DOI : http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 
  1. Prasad U., 2022. Mission Artemis Moon : vers une habitation humaine dans l'espace lointain. Scientifique Européen. Publié le 11 août 2022. Disponible sur https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Rédacteur en chef, Scientific European

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