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

L'évolution et l'extinction des espèces sont indissociables depuis l'apparition de la vie sur Terre. Cependant, on a recensé au moins cinq épisodes d'extinction massive au cours des 500 derniers millions d'années. Lors de ces épisodes, plus des trois quarts des espèces existantes ont disparu. On parle alors d'extinction globale ou d'extinction de masse . La cinquième extinction de masse , survenue il y a environ 65 millions d'années, au Crétacé, est la dernière en date. Elle fut provoquée par l'impact d'un astéroïde. Les conditions qui en résultèrent entraînèrent la disparition des dinosaures. À l'heure actuelle, à l'ère de l'Anthropocène (l'ère de l'humanité), on soupçonne que la Terre soit déjà en proie à une sixième extinction de masse , ou au bord de celle-ci, en raison de problèmes environnementaux d'origine humaine (tels que le changement climatique, la pollution, la déforestation, le réchauffement climatique, etc.). De plus, des facteurs comme les conflits nucléaires, biologiques ou autres, ainsi que les catastrophes naturelles telles que les éruptions volcaniques ou les impacts d'astéroïdes, peuvent également déclencher une extinction massive. La colonisation spatiale est l'une des solutions pour relever les défis existentiels auxquels l'humanité est confrontée. La mission lunaire Artemis de la NASA marque le début d'une présence humaine dans l'espace lointain , grâce à la future colonisation de la Lune et de Mars . La défense planétaire par déviation d'un astéroïde est une autre stratégie envisagée. La mission DART de la NASA est le premier test de ce type ; elle tentera de dévier un astéroïde géocroiseur le mois prochain.

L'environnement a toujours été en perpétuelle évolution. Ce phénomène a eu un double impact sur les formes de vie : d'une part, la pression de sélection négative exercée sur les organismes inaptes à survivre dans cet environnement a conduit à leur extinction ; d'autre part, elle a favorisé la survie des formes de vie suffisamment flexibles pour s'adapter aux nouvelles conditions. Ce processus a finalement abouti à l'évolution de nouvelles espèces. Ainsi, extinction et évolution de nouvelles formes de vie ont dû se dérouler de manière quasi indissociable depuis l'apparition de la vie sur Terre.

Cependant, l'histoire de la Terre n'a pas toujours été un long fleuve tranquille. Des événements dramatiques et cataclysmiques ont eu un impact considérable sur les formes de vie, entraînant des extinctions massives d'espèces. On parle d'« extinction globale » ou d'« extinction de masse » pour décrire des épisodes où environ les trois quarts de la biodiversité existante disparaissent en un laps de temps géologique relativement court. Au cours des 500 derniers millions d'années, on a recensé au moins cinq extinctions massives de grande ^ampleur¹.

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

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 Cambrien (entre 541 et 485 millions d'années), une explosion de nouvelles formes de vie s'est produite. Elle a été suivie, il y a 400 millions d'années, par la première extinction de masse sur Terre, durant la période ordovicienne-silurienne. Plus de 85 % de la biodiversité marine a alors disparu, conséquence d'un changement climatique dû au refroidissement global des océans tropicaux, suivi d'une baisse du niveau de la mer et de la disparition des habitats dans les zones de basse altitude. La seconde extinction de masse a eu lieu il y a 365 millions d'années, au Dévonien. Elle semble avoir été causée par une diminution de la concentration en oxygène de l'eau, liée à un niveau marin élevé. L'activité volcanique est actuellement considérée comme le principal facteur à l'origine de cette seconde ^extinction¹.

La troisième extinction de masse, ou extinction du Permien-Trias, s'est produite il y a environ 250 millions d'années, durant la période permo-triasique. Également appelée Grande Extinction, elle a vu disparaître plus de 90 % des espèces terrestres. Cette extinction a été causée par un changement climatique drastique, consécutif à un réchauffement planétaire rapide dû au rejet massif de gaz à effet de serre, notamment une multiplication par six de la concentration de CO₂ _dans l'atmosphère ^{^1,2}. Ce phénomène explique également la quatrième extinction de masse, ou extinction du Trias-Jurassique, survenue il y a 210 millions d'années et qui a vu la disparition de nombreux grands animaux, ouvrant la voie à l'essor des dinosaures. Des éruptions volcaniques massives semblent être l'événement associé à ces deux grandes extinctions.

La plus récente extinction de masse, celle de la fin du Crétacé (ou extinction Crétacé-Paléogène, également appelée cinquième extinction de masse), s'est produite il y a environ 65.5 millions d'années. Ce fut l'une des plus importantes extinctions de masse de l'histoire de la vie, entraînant la disparition complète de tous les dinosaures non aviens. Il existait à la fois des dinosaures aviens et non aviens. Les dinosaures aviens étaient à sang chaud, tandis que les dinosaures non aviens étaient à sang froid. Les reptiles volants et les dinosaures non aviens ont totalement disparu, tandis que les descendants phylogénétiques des dinosaures aviens ont survécu jusqu'à nos jours, marquant la fin abrupte de l'ère des dinosaures. À cette époque, des changements environnementaux majeurs se produisaient suite à l'impact d'un gros astéroïde sur la Terre à Chicxulub, au Mexique, et à de vastes éruptions volcaniques qui ont abouti à un changement climatique provoquant l'assèchement des ressources alimentaires. L'impact d'un astéroïde a non seulement provoqué des ondes de choc, une forte vague de chaleur et des tsunamis, mais a également libéré d'énormes quantités de poussière et de débris dans l' atmosphère , empêchant la lumière du soleil d'atteindre la surface terrestre. Il en a résulté un quasi-arrêt de la photosynthèse et un hiver prolongé. Ce manque de photosynthèse a entraîné la destruction des plantes productrices primaires, notamment le phytoplancton et les algues, ainsi que des espèces animales qui en dépendaient ^{^1,3} . L'impact de l'astéroïde a été la principale cause d'extinction, mais les éruptions volcaniques de la même époque ont, d'une part, contribué à l'extinction massive en aggravant l'obscurité et l'hiver par les panaches de fumée et de poussière projetés dans l'atmosphère. D'autre part, elles ont également induit un réchauffement climatique dû au volcanisme^⁴ . Quant à l'extinction totale de la famille des dinosaures non aviens, l'étude de la physiologie des descendants des dinosaures aviens suggère qu'une carence en vitamine D3 (cholécalciférol) chez les embryons en développement dans les œufs a entraîné leur incapacité à se reproduire, provoquant leur mort avant l'éclosion^⁵.

En cette ère de l'Anthropocène (c'est-à-dire l'ère de l'humanité), certains chercheurs affirment qu'une sixième extinction de masse est déjà en cours, due à des problèmes environnementaux d'origine humaine tels que le changement climatique, la pollution, la déforestation et le réchauffement climatique. Cette affirmation repose sur des estimations des taux d'extinction actuels des espèces, qui seraient comparables à ceux des extinctions de masse précédentes^¹. De fait, les résultats d'une autre étude confirment que les taux actuels d'extinction de la biodiversité sont bien supérieurs à ceux des cinq extinctions de masse précédentes, tels qu'ils ressortent des archives fossiles^{^6,7,8} , et que les initiatives de conservation semblent peu efficaces ^⁸. Par ailleurs, d'autres facteurs d'origine humaine, comme une guerre ou une catastrophe nucléaire, sont susceptibles de déclencher une extinction de masse. Malgré les efforts collectifs mondiaux et les initiatives constantes en matière de désarmement, d'atténuation du changement climatique, de réduction des émissions de carbone et de conservation des espèces, certains chercheurs suggèrent de réduire l'ampleur des activités humaines, de diminuer la population en réduisant davantage les taux de natalité et de mettre fin à la frénésie de croissance^⁹.

À l'instar de la dernière extinction de masse de la fin du Crétacé, toute future catastrophe environnementale résultant d'éventuels impacts spatiaux et/ou d'éruptions volcaniques massives pourrait également constituer un grave défi existentiel pour l'humanité car, à long terme, comme toute planète , la Terre sera menacée par des impacts spatiaux (ainsi que par des éruptions volcaniques) qui entraîneront l'arrêt de la photosynthèse en raison d'une obscurité prolongée, ce qui décimera toutes les plantes productrices primaires et les espèces animales qui en dépendent.

Colonisation des profondeurs espace et détourner les astéroïdes terrestres de la Terre sont deux réponses possibles de l'humanité aux menaces existentielles posées par les impacts de espace. NASA Artemis Lune La mission est un début vers une profondeur espace habitation humaine pour faire des humains un multi-planète espèces. Ce programme créera non seulement une présence humaine à long terme sur et autour du Lune mais aussi enseigner des cours de préparation aux missions humaines et aux habitations sur Mars. La mission Artemis construira un camp de base sur le Pois surface pour offrir aux astronautes un logement où vivre et travailler sur le Lune. Ce sera la première fois que des humains vivront à la surface d'un autre corps céleste.¹⁰. NASA planétaire La mission de défense DART devrait tester une méthode permettant de dévier un astéroïde loin de la Terre. Ces deux espace les missions sont très prometteuses en matière d’atténuation des défis existentiels posés à l’humanité par l’impact de espace. 

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

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Références:  

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2. 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  

3. 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 

4. 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  

5. 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  

6. 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  

7. 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  

8. 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 

9. 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 

10. Prasad U., 2022. Mission Artemis Moon : vers une habitation humaine dans l'espace lointain. Scientifique Européen. Publié le 11 août 2022. Disponible sur http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

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