Fin du Crétacé : deux causes, une extinction difficile à départager

I La limite est une surface rocheuse, pas un chiffre

Commençons par un fait qui peut surprendre : la ligne séparant le Crétacé du Paléogène n'est officiellement définie ni par un âge, ni par un « taux d'iridium supérieur à telle valeur », mais par une surface dans une succession de roches, sur un versant du nord-ouest de la Tunisie.

Le lieu s'appelle El Kef. La Commission internationale de stratigraphie a approuvé la proposition en 1990, et l'Union internationale des sciences géologiques l'a ratifiée en 1991. Le point de la limite y est placé à la base de l'« argile de la limite », là où commence le dépôt de la toute première couche riche en matériaux d'impact. L'anomalie en iridium, l'extinction massive des foraminifères planctoniques, la perturbation des isotopes du carbone sont des repères d'une importance capitale. Mais ils servent à reconnaître cette ligne ; ils ne sont pas la ligne elle-même.

Cette distinction nous servira tout au long de cet épisode. Posons-la donc d'emblée : la définition opérationnelle est une interface physique ; les critères de reconnaissance sont un ensemble de signaux qui peuvent se confirmer mutuellement. L'une ne se substitue pas aux autres.

Autre fait, plus contraire encore à l'intuition : El Kef n'a pas été choisi parce que son argile de la limite était la plus mince, la plus proche d'un « instant ». C'est précisément l'inverse : l'intervalle de la limite y est bien développé. Les nouveaux forages comme les anciennes coupes donnent à cette argile une épaisseur de cinquante à cinquante-cinq centimètres, quand elle ne mesure que quelques millimètres à quelques centimètres dans bien des coupes océaniques. Une série développée a son utilité : elle offre de la place pour enregistrer les changements du tout début du Paléogène.

Au passage, l'« argile de la limite » n'est pas non plus une roche dont la recette serait identique partout. L'« argile à poissons » de Stevns Klint, au Danemark, et celle d'El Kef, en Afrique du Nord, n'ont pas la même composition minéralogique : les proportions de montmorillonite, d'interstratifiés illite-montmorillonite, de kaolinite, de calcite et d'oxydes de fer diffèrent. Si l'on peut les corréler à l'échelle du globe, c'est grâce à une combinaison de caractères : position stratigraphique, iridium et autres éléments du groupe du platine, verres et sphérules d'impact, minéraux choqués, auxquels s'ajoutent les ruptures biostratigraphiques.

Venons-en à l'iridium. En 1980, quatre chercheurs publient un article intitulé « Une cause extraterrestre à l'extinction du Crétacé-Tertiaire ». Au départ, ils ne cherchent absolument pas une catastrophe. Ils veulent utiliser l'iridium comme une horloge : la poussière cosmique tombe continuellement sur la Terre ; une forte teneur en iridium indiquerait donc une sédimentation lente, une faible teneur une sédimentation rapide.

Mais les concentrations mesurées sont beaucoup trop élevées. Sur les trois sites étudiés à l'origine, la couche de la limite présente des teneurs en iridium respectivement quelque trente, cent soixante et vingt fois supérieures au bruit de fond des sédiments voisins.

À cette échelle, la « lenteur de la sédimentation » ne suffit plus. Il faut l'arrivée d'une masse de matière extraterrestre en un temps très bref. Les chercheurs examinent expressément l'hypothèse d'une supernova proche, puis l'écartent au profit d'un enchaînement : impact d'un gros astéroïde, obscurcissement par les poussières à l'échelle mondiale, effondrement des chaînes alimentaires. Un indicateur que l'on voulait employer comme chronomètre est devenu la preuve d'un événement, parce que la mesure dépassait son échelle.

Combien de fois cette anomalie en iridium a-t-elle été retrouvée ? Lors de la synthèse mondiale de 2010, plusieurs centaines de sites de la limite Crétacé-Paléogène figuraient déjà dans la base de données des couches d'impact. Quant à l'anomalie elle-même, elle avait été signalée à maintes reprises dans plus d'une centaine de coupes continentales, marines peu profondes et marines profondes. Une couche d'argile épaisse de quelques centimètres, reconnue séparément en plus de cent endroits du globe : et c'était bien la même couche.

En 2021, une pièce supplémentaire s'est ajoutée au dossier : une couche riche en iridium a également été identifiée dans une carotte prélevée à l'intérieur du cratère de Chicxulub. Cette pièce est essentielle. Nous y reviendrons dans la section suivante.

L'iridium n'est pas le seul indicateur. Les déformations planaires de haute pression observées dans les quartz choqués exigent des pressions transitoires très supérieures à ce qu'une explosion volcanique ordinaire peut produire. Près de la limite, la taille de ces grains diminue globalement à mesure que l'on s'éloigne du Yucatán : une répartition compatible avec celle de matériaux éjectés de cette région.

Les spinelles riches en nickel proviennent de l'oxydation et de la cristallisation de gouttelettes fondues de l'impacteur entrant dans l'atmosphère à grande vitesse. Leurs éléments traces et leurs isotopes se rapprochent davantage de ceux d'une matière météoritique. L'analyse des isotopes du chrome mesure une composition isotopique, pas seulement une abondance ; elle réduit encore la plausibilité d'un iridium issu d'un volcanisme terrestre ordinaire.

Un indicateur mérite un traitement à part, car il se retournera plus loin contre nous : les isotopes de l'osmium. Autour de la limite, la composition isotopique de l'osmium marin se déplace vers des valeurs moins radiogéniques. Elle peut ainsi enregistrer un apport soudain de matière.

Mais la matière extraterrestre comme les matériaux volcaniques basaltiques issus du manteau peuvent fournir des rapports isotopiques de l'osmium faibles. L'osmium est donc un excellent traceur mondial, sans être une empreinte qui permettrait, à elle seule, de départager « impact » et « volcanisme ».

Reste l'âge. Dans l'édition 2026 de la charte chronostratigraphique internationale, la limite est toujours placée à exactement soixante-six millions d'années. C'est un âge de limite arrondi et normalisé, pas la lecture d'une expérience particulière. Les datations de haute précision donnent d'autres chiffres : la valeur de synthèse argon-argon publiée en 2013 est d'environ 66,04 millions d'années, avec une incertitude analytique d'environ onze mille ans, portée à quelque quarante-trois mille ans si l'on inclut les incertitudes systématiques de l'étalon.

Comment les « soixante-cinq millions d'années » des manuels sont-ils devenus « soixante-six millions » ? Au moins deux types de révisions interviennent ici, et on les confond souvent.

Les unes viennent du progrès technique : minéraux individuels plus purs, datation uranium-plomb après abrasion chimique, spectrométrie de masse et modèles âge-profondeur améliorés. Les autres viennent d'une modification de la règle elle-même : recalibration de l'âge des minéraux de référence, intercalibration des constantes de désintégration du système potassium-argon. Ces dernières peuvent décaler en bloc les mêmes anciennes mesures. Il ne s'agit pas alors de nouveaux échantillons qui auraient soudain vieilli la limite d'un demi-million d'années.

On peut en tirer une règle : lorsqu'un âge est révisé, la première chose à vérifier n'est pas « qui l'a mesuré ? », mais « est-ce l'échantillon qui a changé, ou la règle ? ».

II Le cratère qu'une compagnie pétrolière avait trouvé avant tout le monde

L'article de 1980 proposait un impact, mais il n'avait pas de cratère. Où était-il ? À l'époque, personne ne le savait.

En réalité, on l'avait déjà rencontré, sans penser à le chercher de ce côté-là. Dans les années 1950 et 1960, les forages de la compagnie pétrolière nationale mexicaine avaient atteint, au Yucatán, d'étranges brèches et des roches cristallisées à partir d'un matériau fondu. On les avait interprétées comme les produits d'un volcanisme ou de structures du socle.

En 1978, les géophysiciens de l'exploration pétrolière Glen Penfield et Antonio Camargo repèrent dans des levés aéromagnétiques une anomalie presque circulaire au nord du Yucatán. Penfield rapproche ensuite l'anomalie magnétique marine d'anciennes données gravimétriques terrestres. Il obtient une structure annulaire de l'ordre de cent quatre-vingts kilomètres de diamètre.

L'objectif immédiat était de trouver du pétrole, pas de vérifier l'hypothèse des Alvarez. Une fois encore, les preuves existaient avant la question ; elles étaient simplement rangées sous un autre nom. Le schéma est le même que dans la scène ouvrant le dix-septième épisode : là-bas, de petits corps au microscope pris pour des bactéries ; ici, une structure annulaire prise pour un volcan.

Il faudra encore dix ans pour refermer la boucle. Penfield avait tenté d'attirer l'attention des spécialistes des impacts, mais le véritable tournant se situe entre la fin des années 1980 et 1990. D'épaisses couches d'éjectas d'impact sont découvertes dans les Caraïbes et en Haïti. Alan Hildebrand et ses collègues se mettent à chercher un grand cratère dans les environs. Le journaliste Carlos Byars leur fournit la piste de l'anomalie du Yucatán. Puis des échantillons de carottes provenant des anciens puits de pétrole révèlent des signes de métamorphisme de choc. En 1991, Hildebrand, Penfield, Boynton, Camargo et leurs collègues proposent officiellement Chicxulub comme candidat au cratère de l'impact Crétacé-Paléogène.

La gravimétrie, le magnétisme, la sismique-réflexion, les forages et la pétrologie confirmeront ensemble son origine par impact. Les données géophysiques actuelles lui donnent généralement un diamètre de cent quatre-vingts à deux cents kilomètres. C'est un bassin à anneaux multiples, avec, à l'intérieur, un anneau de pics caractéristique des grands cratères d'impact complexes.

Le cratère se trouve dans le nord de la péninsule du Yucatán et au large de ses côtes. Des roches sédimentaires plus récentes le recouvrent aujourd'hui ; son sommet est enfoui à une profondeur allant, en gros, de quelques centaines de mètres à environ un kilomètre. On ne voit donc pas de cercle à la surface. Quand l'impact s'est-il produit ? Les contraintes les plus fortes viennent de deux voies complémentaires.

L'une consiste à dater directement le verre d'impact. L'île colombienne de Gorgonilla conserve des sphérules de verre exceptionnellement fraîches. Leur âge argon-argon est d'environ 66,05 millions d'années, avec une incertitude de quelque trente et un mille ans, ou cinquante-quatre mille ans en tenant compte des incertitudes systématiques.

L'autre consiste à intercalibrer les verres d'impact haïtiens, les cendres volcaniques nord-américaines proches de la limite et l'échelle de référence de cette limite. On obtient environ 66,04 millions d'années. Dans les marges d'incertitude, aucun de ces deux résultats ne peut être distingué de la limite officielle. Mais c'est un autre point que cet épisode veut surtout souligner : la preuve la plus forte que « l'impact et la limite appartiennent à la même couche événementielle » n'est pas leur âge numérique ; c'est leur relation géométrique.

À l'extérieur du cratère, des épaisses couches de sphérules du golfe du Mexique, en champ proche, aux argiles riches en iridium des régions lointaines, les éjectas d'impact reposent directement sur la limite de l'extinction biologique. À l'intérieur, un enrichissement en iridium apparaît dans les tout premiers sédiments déposés au-dessus des roches fondues et des brèches d'impact. La découverte de 2021 a ainsi placé la « formation du cratère météoritique » et la « retombée de la couche mondiale d'iridium » dans une seule et même séquence continue à l'intérieur du cratère.

Les âges numériques peuvent partager des erreurs systématiques et se déplacer avec un réétalonnage. Les relations stratigraphiques offrent une autre contrainte, que ce réétalonnage ne réécrit pas automatiquement. Mais l’érosion, le remaniement et les lacunes peuvent juxtaposer des dépôts d’âges différents. Même « côte à côte » doit se lire dans une histoire sédimentaire.

Le forage de Chicxulub mené en 2016 a carotté l'anneau de pics. En 2019, quelque cent trente mètres de roches fondues d'impact, de brèches et de dépôts de remplissage rapide y ont été interprétés comme une séquence formée le jour de l'impact ou dans un délai extrêmement court. On y reconnaît le retour des eaux marines, les reflux du tsunami et des apports de matériaux continentaux.

Dire « cela appartient au même événement que l'impact » repose sur une base solide. Convertir tel intervalle de quelques centimètres ou de quelques mètres en « telle heure après l'impact » dépend de modèles de dynamique sédimentaire. La base est beaucoup moins ferme.

Une autre coupe a poussé la résolution jusqu'à un degré plus déraisonnable encore. Dans la couche événementielle de Tanis, au Dakota du Nord, une brusque vague a enseveli de nombreux poissons et d'autres organismes. Chez environ la moitié des poissons examinés, des sphérules vitreuses d'impact ont été trouvées dans les branchiospines. Autrement dit, ces poissons étaient déjà morts alors que les sphérules continuaient de tomber dans l'air ou dans l'eau.

Selon les modèles, l'enregistrement couvre les dizaines de minutes à quelques heures suivant l'impact. Le lien entre les sphérules et l'impact de la limite est solide. En revanche, la nature de la vague, le tsunami lui-même ou une onde stationnaire déclenchée par les ondes sismiques dans une étendue d'eau continentale, ainsi que l'heure précise d'arrivée de ses différentes phases, restent débattues.

Une étude de 2022 a examiné des os de trois poissons-spatules et de trois esturgeons. Lignes de croissance, variations des cellules osseuses et isotopes du carbone indiquaient le printemps boréal. Ce sont des indices complémentaires issus du même ensemble de spécimens, non trois répétitions indépendantes de l’événement. Selon cette lecture, ce jour-là, il y a soixante-six millions d’années, le printemps arrivait dans l’hémisphère Nord.

C'est un rare matériau offrant une résolution inférieure à l'année. Il ne nous dit pas de quelle année il s'agissait : l'incertitude sur ces soixante-six millions d'années s'étend toujours sur plusieurs dizaines de milliers d'années. Mais, quelque part dans cette largeur de plusieurs dizaines de milliers d'années, il existe un jour dont on peut déterminer la saison.

III Ce qui a été percuté compte davantage que la violence du choc

Un objet d'une dizaine de kilomètres de diamètre arrive à une vitesse cosmique : l'énergie qu'il libère peut se calculer, et même assez précisément. Mais voici le propos de cette section : l'énergie n'est pas le paramètre qui décide des conséquences. Du moins n'est-elle pas le seul.

L'impact ne s'est pas produit sur un bloc de granite bien net. Il a frappé une plate-forme carbonatée de mer peu profonde : d'épaisses roches carbonatées, entrecoupées d'évaporites riches en soufre, notamment d'anhydrite, contenant aussi de la matière organique et des matériaux de roches mères d'hydrocarbures.

L'onde de choc peut décarbonater les carbonates et libérer du dioxyde de carbone. Elle peut vaporiser et décomposer les sulfates, qui finissent par produire des gaz soufrés et des aérosols sulfatés. Or ces aérosols sont l'un des grands acteurs de l'hiver d'impact.

Une difficulté se présente aussitôt : les couches sédimentaires originelles les plus cruciales, au centre de l'impact, ont été vaporisées, fondues et arrachées. Quelle proportion exacte du volume total percuté était constituée d'anhydrite ? Aucune carotte intacte dans son état d'origine ne peut nous le dire directement. On ne peut que la reconstituer en combinant la stratigraphie régionale et des modèles numériques. La proportion des roches cibles fait donc elle-même partie de l'incertitude sur les quantités libérées ; ce n'est pas une donnée que l'on pourrait fixer d'abord pour en calculer ensuite les conséquences.

Pour voir combien cela compte dans les chiffres, il suffit de suivre les révisions des estimations du soufre. Des modèles relativement récents d'impact à haute pression ont donné une libération instantanée d'environ trois cent vingt-cinq milliards de tonnes de soufre et quatre cent vingt-cinq milliards de tonnes de dioxyde de carbone, avec une incertitude d'environ cent trente milliards de tonnes pour le soufre. Les modèles plus anciens couvraient un intervalle encore plus large.

En 2025, une nouvelle reconstitution, fondée sur les isotopes du soufre et son bilan de masse dans cinq coupes de la limite en Amérique du Nord, aboutit à environ soixante-sept milliards de tonnes, à trente-neuf milliards près : entre vingt-huit et cent six milliards de tonnes. Cette nouvelle valeur représente à peu près le cinquième de celle fournie par certains grands modèles des dernières années.

L'écart ne nous dit pas que quelqu'un s'est trompé dans ses calculs. Il nous dit ceci : l'énergie de l'impact est beaucoup mieux déterminée que « la quantité de soufre effectivement entrée dans le système climatique ». Et c'est cette seconde grandeur dont les modèles climatiques ont réellement besoin.

On retrouve le même schéma que pour les grandes provinces magmatiques : les conséquences dépendent non seulement de l'énergie en jeu, mais de ce qu'elle frappe. La même énergie déposée dans un socle cristallin pauvre en soufre, ou dans des eaux océaniques profondes, donnerait des charges mondiales d'aérosols sulfatés et de suies très différentes.

L'angle vient lui aussi se mêler de l'affaire. En 2020, une simulation numérique tridimensionnelle a confronté l'asymétrie des structures internes du cratère à différentes trajectoires. Le meilleur accord correspondait à un impact assez raide, à quelque quarante-cinq à soixante degrés au-dessus de l'horizontale, arrivant approximativement du nord-est.

Cet angle est proche de l'intervalle où l'éjection dans l'atmosphère des roches cibles profondes, riches en soufre et en carbonates, est particulièrement efficace. Mais il s'agit du résultat d'une inversion structurale associée à une simulation hydrodynamique, pas d'un angle d'incidence ancien que l'on pourrait mesurer directement.

Venons-en maintenant à l'« hiver d'impact ». Ce terme recouvre en réalité trois choses différentes, qui ne disposent pas du même degré de preuve.

La première est la poussière silicatée fine. En 2023, l'intégration, dans un modèle climatique, de distributions granulométriques réellement mesurées dans des sédiments de la limite a redonné du poids aux poussières fines. Des grains micrométriques peuvent rester plusieurs années dans l'atmosphère. Dans le modèle, la température moyenne à la surface du globe chutait à un moment d'environ quinze degrés Celsius ; le rayonnement solaire utilisable pour la photosynthèse était presque coupé pendant environ deux ans ; l'effet climatique des poussières fines pouvait durer plus d'une dizaine d'années. L'existence d'une grande quantité de poussières d'impact est solidement établie. Les « quinze degrés », les « deux ans », la « dizaine d'années et plus » sont, eux, très sensibles à la taille des grains, à leur altitude d'injection et au modèle climatique.

La deuxième composante est constituée par les aérosols sulfatés. Les anciens modèles utilisaient des quantités de soufre plusieurs fois supérieures à la nouvelle estimation, et obtenaient un refroidissement extrêmement intense durant plusieurs années. L'estimation bien plus faible de 2025 ne supprime pas ce mécanisme. Mais elle affaiblit nettement la version où « le soufre prend seul en charge toute l'obscurité et tout le froid », et accroît l'importance relative des poussières et des suies.

La troisième est la suie. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les produits de combustion présents à la limite, ainsi que dans les sédiments du cratère, attestent d'importantes combustions à haute température. Mais, en 2020, la géochimie organique des dépôts du cratère et des régions lointaines a montré qu'une bonne part de ces suies correspondait mieux à la pyrolyse rapide de la matière organique sédimentaire et des roches mères d'hydrocarbures au point d'impact qu'à « toutes les forêts du monde brûlant en même temps ». Les preuves que « de la suie est entrée dans l'atmosphère mondiale » sont fortes ; celles que « cette suie venait principalement d'incendies planétaires » le sont beaucoup moins. On fait souvent de ces deux phrases une seule.

L'idée même d'incendies mondiaux reste débattue. Les premiers modèles proposaient que l'impulsion thermique infrarouge des éjectas rentrant dans l'atmosphère ait suffi à enflammer la végétation sur toute la planète. Leurs contradicteurs soulignent que, dans bien des couches de la limite en milieu non marin, le charbon de bois n'atteint pas l'abondance uniformément attendue à l'échelle mondiale, et que les hydrocarbures aromatiques polycycliques peuvent provenir des hydrocarbures de la zone cible.

En 2026, de nouvelles simulations du rayonnement thermique ont proposé que l'épais rideau de poussières subsistant après l'impact puisse renforcer l'absorption de la chaleur des sphérules en rentrée et son rayonnement vers le sol. La charge thermique à la surface serait alors plusieurs fois supérieure à celle calculée pour les seules sphérules, rendant de nouveau possibles des départs de feu très étendus, voire presque mondiaux. C'est un résultat numérique tout récent, obtenu par une seule équipe. On ne peut pas écrire que le débat est clos.

Passons plus vite sur les autres conséquences. Un grand tsunami se propageant à l'échelle du globe est une conséquence inévitable de la dynamique de l'impact en champ proche. Le pourtour du golfe du Mexique conserve d'énormes épaisseurs de grès redéposés, des débris végétaux continentaux et des traces de reflux.

Les modèles estiment les vagues incidentes locales sur les côtes à environ cinquante à cent mètres, et, dans certains scénarios, à cent à trois cents mètres. Les modèles mondiaux attribuent au tsunami une énergie initiale pouvant atteindre quelque trente mille fois celle du tsunami de 2004 dans l'océan Indien. L'énergie transmise par le choc à la croûte terrestre équivaudrait à un séisme extrême de magnitude de moment voisine de 10. C'est toutefois une conversion énergétique, pas la lecture d'un sismographe ancien.

Les pluies acides accompagnent les oxydes de soufre et d'azote, sur une durée de quelques mois à quelques années. Mais le pouvoir tampon de l'immense océan exclut que « toutes les eaux profondes deviennent instantanément un acide fort ». En 2019, des travaux utilisant notamment les isotopes du bore ont indiqué une acidification rapide des eaux de surface après la limite. C'est une preuve beaucoup plus directe que la seule déduction « il y aura des pluies acides » tirée de la teneur en soufre des roches cibles.

Un autre effet joue en sens inverse : le dioxyde de carbone libéré instantanément par l'impact, ainsi que la matière organique chauffée et brûlée, laissent après le froid initial un forçage dû à l'effet de serre sur des durées allant du siècle au millénaire et au-delà. Dans les anciens calculs, le réchauffement de longue durée dû au seul dioxyde de carbone de l'impact restait souvent inférieur à un degré Celsius. « D'abord le froid, ensuite le chaud » est physiquement raisonnable. L'amplitude, elle, ne devrait pas être présentée comme une valeur certaine.

IV L'autre cause était là depuis le début

Passons de l'autre côté.

Dans l'ouest de l'Inde s'étend une masse de basalte dont la superficie conservée atteint environ cinq cent mille kilomètres carrés. Les reconstitutions lui attribuent généralement une étendue originelle d'un à un million et demi de kilomètres carrés, voire davantage. Le volume total émis, d'après les laves conservées et les estimations, est de l'ordre d'un million de kilomètres cubes. Dans les coupes principales des Ghats occidentaux, les laves s'empilent sur plusieurs kilomètres d'épaisseur. Une seule unité de coulées géantes peut s'étendre latéralement sur plusieurs centaines de kilomètres, parfois plus d'un millier.

Ce sont les trapps du Deccan. Ils constituent une province typique de basaltes de plateau continentaux : ni un volcan, ni une éruption, mais une longue activité volcanique faite de nombreuses unités de coulées et d'intervalles de repos. Le fait chronologique essentiel tient en une phrase : elle a commencé avant l'impact et s'est poursuivie après lui.

Les datations radiochronologiques de haute précision et le paléomagnétisme placent l'essentiel du volume dans une fenêtre d'environ un million d'années, entre la fin du Crétacé et le tout début du Paléocène. Une nouvelle synthèse paléomagnétique publiée en 2026 ramène la phase principale à quelque sept cent mille à huit cent mille ans et confirme que les éruptions se poursuivent de part et d'autre de la limite.

La limite elle-même tombe dans une période de polarité magnétique inverse, ce qui permet de rattacher à un cadre commun des successions de laves très éloignées. Mais le paléomagnétisme ne fournit que l'ordre et les grandes lignes : une zone de polarité peut durer plusieurs centaines de milliers d'années ; ce n'est pas un chronomètre à la précision millénaire. Le vrai désaccord vient de deux chronomètres dont les résultats ont été publiés, en 2019, dans le même numéro d'une revue.

Le premier est la datation uranium-plomb des zircons. Le basalte lui-même contient rarement des zircons convenant à une datation uranium-plomb de haute précision. Les chercheurs utilisent donc surtout les cendres volcaniques, les couches de sols rouges ou les niveaux volcanoclastiques à zircons intercalés entre les coulées pour construire un modèle liant âge et stratigraphie. La précision isotopique obtenue sur un zircon individuel est très élevée. Mais il faut encore convertir son âge de cristallisation ou de dépôt en âge réel d'émission des deux ensembles de basaltes qui l'encadrent.

Le second est l'argon-argon. Les chercheurs séparent directement, dans les coulées basaltiques du Deccan, des minéraux tels que les plagioclases riches en potassium, puis les datent. Le lien entre l'âge et une coulée donnée est plus direct. L'âge absolu dépend toutefois des standards de référence et de la calibration du système de désintégration du potassium. Il subit aussi les effets de la faible teneur en potassium des basaltes jeunes, de l'altération et de l'argon en excès.

Chacune de ces horloges peut atteindre, en interne, une précision de quelques dizaines de milliers d'années. Mais lorsqu'on veut comparer ces deux « horloges absolues » à dix ou vingt mille ans près, il est impossible de négliger les incertitudes systématiques.

Voici les résultats. L'équipe uranium-plomb reconstitue environ quatre phases éruptives de grand volume. Elle considère que des épisodes éruptifs importants avaient commencé avant la limite, et place celle-ci assez haut dans la succession principale du Deccan. En associant son modèle d'âge aux reconstitutions de volume alors disponibles, la part déjà émise avant la limite peut approcher la moitié.

L'équipe argon-argon estime elle aussi que plus de neuf dixièmes du volume principal ont été émis en moins d'environ un million d'années. Mais la courbe qu'elle reconstitue entre temps et volume est bien plus continue que « quatre épisodes distincts ». Son modèle place environ trois quarts du volume principal des laves après la limite et un quart avant, et en déduit une hausse du débit moyen de lave après la limite.

Le désaccord essentiel entre les deux articles publiés simultanément ne porte donc pas sur la question de savoir si le Deccan chevauche la limite : les deux équipes sont d'accord là-dessus. Il porte sur la place de cette limite dans l'empilement de laves et sur une éventuelle réorganisation des débits volumiques après l'impact.

En 2021, une réévaluation des deux jeux de datations et des méthodes de calcul des taux éruptifs conclut que le désaccord n'est pas résolu. Déduire un « débit éruptif instantané » d'âges ponctuels dépend fortement du modèle âge-profondeur, de l'estimation du volume de chaque unité et du choix de transformer ou non les incertitudes d'âge en périodes de repos.

Selon le traitement statistique, les mêmes âges peuvent dessiner une activité pulsée ou une activité plus continue. On ne peut donc pas résumer le conflit de 2019 en disant qu'« on a ensuite démontré que l'un des deux articles s'était trompé dans ses mesures ».

Les travaux de 2025 et de 2026 ont réduit les divergences sur le cadre général. La comparaison des cycles astronomiques avec les archives océaniques renforce l'idée qu'une phase éruptive riche en soufre existait déjà un peu plus de trois cent mille ans avant la limite.

De nouvelles reconstitutions des volumes dans le temps et l'espace étayent également l'idée qu'une part importante de l'activité volcanique s'est poursuivie après la limite. Le paléomagnétisme resserre la phase principale sur sept cent mille à huit cent mille ans. Mais, en 2026, les différentes méthodes n'ont toujours pas convergé vers un pourcentage commun pour répondre à deux questions : « Avant l'impact, avait-on émis environ la moitié ou environ le quart du volume ? » et « Y a-t-il eu, après l'impact, un véritable saut discontinu du taux éruptif ? ».

Combien de gaz le Deccan a-t-il libéré ? Mieux vaut ne pas donner un seul chiffre. Les estimations du dioxyde de carbone total s'étendent sur au moins un ordre de grandeur. Dans les modèles aux fourchettes les plus larges, cela représente de quelques milliers à quelques dizaines de milliers de milliards de tonnes. Si l'on inclut le dégazage des magmas profonds et les intrusions, le total peut encore augmenter.

En 2021, l'étude d'inclusions de liquide magmatique dans l'olivine a directement contraint la teneur en dioxyde de carbone des premiers magmas du Deccan. Elle a cependant montré qu'une simple estimation du dégazage à partir du volume de lave encore conservé ne suffisait pas nécessairement à expliquer à elle seule tout le réchauffement du Maastrichtien supérieur. Cela suggère qu'une grande quantité de dioxyde de carbone a pu s'échapper avant les éruptions, pendant le transfert des magmas en profondeur.

Une comparaison trompeuse est très facile à faire ici. Les centaines de milliards de tonnes de dioxyde de carbone de l'impact sont libérées en quelques heures à quelques jours. Le Deccan peut atteindre un total bien supérieur, mais réparti sur plusieurs centaines de milliers d'années à un million d'années.

Les conséquences climatiques dépendent du total, mais aussi du rythme des émissions et de la réponse du cycle du carbone. L’océan et l’altération des silicates absorbent en partie les apports lents ; les flux très élevés favorisent des changements brusques. « Le Deccan a émis beaucoup plus de dioxyde de carbone au total » peut donc être vrai sans impliquer un forçage à court terme plus fort que celui de l’impact.

Il en va de même pour le soufre. Les inclusions magmatiques permettent d'estimer qu'un kilomètre cube de basalte typique du Deccan libère environ trois millions et demi de tonnes de dioxyde de soufre. Dans un scénario riche en soufre, cette quantité peut dépasser cinq millions de tonnes.

Certaines des laves les plus riches en soufre d'avant la limite avaient une teneur initiale nettement supérieure à celle de nombreuses laves postérieures. La quantité cumulée peut être immense, mais les aérosols ne vivent que quelques années. Ce qui décide réellement du refroidissement, c'est donc « combien de kilomètres cubes sont émis en quelques années à quelques décennies, et combien de soufre atteint la stratosphère ». Or ce sont précisément deux des quantités les plus difficiles à reconstituer dans les archives conservées des basaltes de plateau.

Le contraste utile oppose une impulsion d’impact immense à des impulsions volcaniques répétées sur des centaines de milliers d’années. On peut comparer les totaux, mais ils ne suffisent pas à comparer les effets climatiques sans les durées d’émission et le devenir des gaz.

Reste la perturbation environnementale d'avant la limite, la pièce la plus solide pour affirmer que « le Deccan a eu des effets ». Plusieurs séries océaniques d'isotopes de l'oxygène identifient un réchauffement du Maastrichtien supérieur. Il commence ou culmine environ cent cinquante mille à trois cent mille ans avant la limite ; les estimations du réchauffement mondial ou des eaux profondes vont de deux degrés et demi à cinq degrés Celsius. Puis une phase de refroidissement mène vers la limite.

Ce réchauffement recoupe dans le temps le début des principales éruptions du Deccan. La corrélation est assez solide. Mais attribuer quantitativement tout le réchauffement à tel ou tel groupe de coulées du Deccan se heurte aux incertitudes de l'échelle chronologique et du rythme de libération du dioxyde de carbone.

Les anomalies en mercure servent souvent d'indicateur du volcanisme : les grands volcans actuels en émettent effectivement beaucoup, et plusieurs coupes marines du Maastrichtien supérieur présentent des anomalies, dont certains pics coïncident avec les périodes chaudes. Mais le mercure peut migrer pendant la diagenèse, les changements d'état d'oxydoréduction, les variations de teneur en argile ou l'altération. Entre « il existe une anomalie en mercure » et « chaque pic de mercure équivaut à une éruption du Deccan », il reste plusieurs marches à franchir.

V Deux schémas de causalité

Une fois les deux chronologies mises côte à côte, leur agencement le plus solidement établi est le suivant : le Deccan commence d'abord ; l'impact se produit au cours de sa phase éruptive principale ; le Deccan continue après l'impact.

Ni la radiochronologie de haute précision, ni le paléomagnétisme, ni les archives du climat marin ne soutiennent l'idée que « le Deccan serait soudain parti de zéro après l'impact ». Les grandes éruptions le précèdent d'au moins plusieurs centaines de milliers d'années et se prolongent plusieurs centaines de milliers d'années après la limite. Sur cet agencement, on peut dessiner deux schémas causaux différents.

Le premier comporte deux flèches indépendantes : le volcanisme du Deccan mène aux pressions environnementales ; Chicxulub mène aux pressions environnementales. Les deux se chevauchent dans le temps, mais n'ont aucun lien entre eux.

Le second ajoute une flèche : Chicxulub mène à un changement d'état du Deccan ; ce changement d'état mène à un forçage volcanique supplémentaire. Les effets climatiques directs de l'impact restent présents dans le schéma.

Ce deuxième schéma ne sort pas de nulle part. Une proposition de 2015 suggère que, lorsqu'elles traversent l'Inde, les puissantes ondes sismiques mondiales engendrées par Chicxulub peuvent modifier la perméabilité des fractures, la formation de mousses magmatiques et le transport dans les dykes d'un système magmatique déjà proche d'un seuil critique. Il faut bien voir la forme de cette proposition : il ne s'agit pas de créer une province volcanique à partir de rien, mais de faire passer un système déjà actif d'un régime éruptif à un autre.

Est-ce physiquement possible ? Selon les estimations numériques, les ondes sismiques de Chicxulub pourraient encore présenter, à leur arrivée au Deccan, une densité d'énergie dynamique de l'ordre de 0,1 à 1 joule par mètre cube. On a effectivement observé, dans des systèmes volcaniques et géothermaux actuels, de grands séismes lointains déclencher une microsismicité, des changements de perméabilité et de petites éruptions. L'idée qu'« un puissant séisme lointain perturbe un système magmatique proche d'un seuil critique » ne viole donc aucune loi physique.

Mais extrapoler des systèmes actuels, de quelques dizaines à quelques centaines de kilomètres cubes, à une province de basaltes de plateau de l'ordre du million de kilomètres cubes, c'est franchir un immense écart d'échelle. Ce qui est physiquement possible n'a pas nécessairement eu lieu dans l'histoire.

Les éléments à l'appui du second schéma concernent surtout le rythme des éruptions. Une synthèse a estimé que le débit de lave aurait été multiplié par deux à trois après l'impact. L'équipe argon-argon, qui place environ les trois quarts du volume principal des laves après la limite, va dans le même sens. En 2018, une analyse des anomalies gravimétriques des fonds océaniques à l'échelle mondiale a également proposé une augmentation de l'activité magmatique des dorsales vers la limite. Ce pourrait être un autre exemple des mêmes ondes sismiques déclenchant un surcroît de magma dans les systèmes de fusion par décompression du globe.

Deux problèmes se posent. D'abord, l'équipe uranium-plomb ne reconstitue pas la même histoire des débits. Ensuite, la résolution de l'argument des dorsales, qu'il s'agisse de l'âge de la croûte océanique, de sa couverture sédimentaire, de la vitesse d'expansion ou de l'inversion des anomalies gravimétriques en volumes de lave, est bien plus grossière que l'échelle instantanée de l'impact.

Et la précision chronologique elle-même est le problème le plus redoutable. On a proposé que le système magmatique du Deccan ait changé d'état dans les cinquante mille ans suivant l'impact. Cela paraît proche.

Mais les incertitudes sur les différentes échelles d'âge, les volumes des groupes de coulées et les modèles de périodes de repos sont elles-mêmes de plusieurs dizaines de milliers d'années. La conclusion « le changement d'état se situe entre zéro et cinquante mille ans après l'impact » est du même ordre de grandeur que sa propre marge d'erreur. On ne peut pas fixer le sens de la causalité avec un tel chiffre. Et il faut dire clairement autre chose, trop souvent oublié : la « simple coïncidence » est une véritable hypothèse nulle.

Les publications qui défendent l'impact comme cause principale n'ont pas besoin qu'il ait déclenché le Deccan. Celui-ci peut avoir commencé et continué indépendamment, sous l'effet des processus de la plaque indienne et du manteau. Chicxulub serait simplement tombé au hasard à l'intérieur de cette fenêtre volcanique d'environ un million d'années.

Si la synthèse collective de 2010, comme les modèles climatiques et écologiques publiés depuis 2020, peut encore conclure au rôle principal de l'impact, c'est précisément parce qu'elle traite le « volcanisme en cours » comme un forçage de fond et fait correspondre le point temporel très net de l'extinction à la couche d'impact. Logiquement, cela signifie que « le couplage n'est pas nécessaire ». Mais le fait que les deux événements soient « si proches dans le temps » constitue-t-il, à lui seul, une preuve ?

Tout dépend de la question posée. Si la phase principale du Deccan dure de sept cent mille ans à un million d'années, et si Chicxulub survient dans cet intervalle, le degré de surprise statistique de leur « chevauchement » dépend entièrement de la fenêtre temporelle choisie pour définir un événement de grande province magmatique.

À l'inverse, un changement du débit éruptif survenant dans les quelques dizaines de milliers d'années qui suivent un impact ne peut être reconnu comme un déclenchement que si deux conditions sont réunies : il faut montrer que le changement dépasse les fluctuations spontanées du système volcanique, et que plusieurs horloges indépendantes le placent toutes après l'impact. La seconde condition n'est pas remplie à ce jour. Nous pouvons maintenant présenter trois positions, en donnant à chacune sa version la plus forte.

La première attribue le rôle principal à l'impact. Dans sa version la plus forte, elle ne dépend d'aucun couplage : la couche mondiale d'éjectas, la couche d'iridium interne au cratère et la couche d'extinction sont synchrones à la résolution disponible ; le Deccan dure bien plus longtemps, avant comme après l'extinction, sans qu'une extinction d'ampleur comparable accompagne chacune de ses grandes phases éruptives. C'est ainsi que s'organise la synthèse de 2010.

La deuxième attribue le rôle principal au Deccan. Sa version la plus forte n'a pas besoin de nier l'existence de l'impact : le réchauffement du Maastrichtien supérieur est attesté, les anomalies en mercure le sont aussi, de même que les épisodes éruptifs à haut débit précédant la limite dans le modèle d'âge uranium-plomb. Cette position soutient que les pressions environnementales du volcanisme avaient déjà fait franchir un seuil au système avant l'impact.

Ses défenseurs soulignent aussi un fait bien réel : les couches de champ proche sont complexes. Certaines coupes du golfe du Mexique comportent plusieurs niveaux à sphérules, et les tsunamis, l'érosion et le remaniement rendent hasardeux de « traiter tous les niveaux riches en sphérules comme un seul instant ».

La mise en garde est justifiée. En revanche, la version forte qui place la totalité de l'extinction principale avant l'impact a été considérablement affaiblie par les datations de haute précision de 2013 et la couche d'iridium découverte dans le cratère en 2021.

La troisième position défend une action conjointe, mais elle recouvre des scénarios très différents. Pour certains, le Deccan provoque d'abord un réchauffement durable, une acidification et des pressions écologiques ; l'impact porte le dernier coup, sous la forme d'une impulsion extrême et très brève.

Pour d'autres, l'impact provoque l'extinction principale, puis amplifie les pressions ultérieures en déclenchant une activité du Deccan. D'autres travaux encore identifient plusieurs épisodes de crise biologique dans des régions comme l'Antarctique, et tentent de les associer respectivement au réchauffement volcanique et à l'impact de la limite. Toutes ces approches refusent d'attribuer un effet environnemental nul à l'autre processus.

VI Ce qu'il faudrait pour trancher, et ce qui manque ici

Les sections précédentes ont rassemblé les pièces du dossier. Celle-ci pose une question de méthode : de quelles preuves a-t-on besoin pour séparer les causes ? Il en existe quatre grandes catégories. Voyons, une à une, ce qu'elles peuvent nous apporter ici.

La première est celle des fenêtres temporelles sans chevauchement. Dans l'idéal, l'extinction se produit pendant la période où la cause A exerce ses effets, alors que la cause B n'a pas encore commencé, ou a déjà cessé d'agir. Le temps suffit alors à les départager.

La fin du Crétacé ne remplit pas cette condition. Chicxulub est très proche de la couche d'extinction, mais le volcanisme du Deccan et les perturbations environnementales du Maastrichtien supérieur avaient eux aussi déjà commencé. Il faut donc distinguer ce que la précision chronologique permet de faire ici de ce qu'elle ne permet pas.

Elle suffit à contester la version forte selon laquelle « Chicxulub précède la limite de plusieurs centaines de milliers d'années et n'a rien à voir avec l'extinction principale » : l'âge absolu des verres d'impact, la couche mondiale d'éjectas et la couche d'iridium à l'intérieur du cratère collent tous l'impact à la limite. Elle suffit aussi à contester l'idée que « tout le Deccan s'est produit après l'impact », puisque de grandes quantités de lave et le réchauffement du Maastrichtien supérieur le précèdent clairement.

Les dates seules ne répondent pas à « soixante-dix pour cent pour l’impact, trente pour cent pour le volcanisme » : les effets volcaniques se superposent au contexte antérieur au choc. Une chronologie plus précise élimine souvent des scénarios ; elle ne fournit pas automatiquement la part de chaque cause. Il faut aussi modéliser les mécanismes, l’exposition et les réponses écologiques, puis éprouver ces hypothèses. Écarter un scénario et pondérer des causes sont deux tâches différentes.

La deuxième catégorie est celle des profils de sélectivité. Elle se rapproche davantage d'un test causal que la seule « simultanéité », car des mécanismes différents prédisent des listes de victimes différentes.

Un épisode bref et brutal d'obscurité et de froid devrait frapper particulièrement les organismes dépendant directement de la production primaire d'organismes photosynthétiques vivants, incapables de jeûner longtemps, privés de graines ou de détritus comme ressources de substitution, et dont les besoins alimentaires sont élevés. Un réchauffement durable et un forçage chronique par le dioxyde de carbone devraient plutôt produire des profils liés à la tolérance thermique, à la latitude, à la température des habitats, au métabolisme, à la désoxygénation des océans et à la sensibilité à l'acidification.

Quelle est la liste réelle ? Le plancton marin dépendant des chaînes alimentaires photosynthétiques, les ammonites et les grands réseaux trophiques terrestres sont durement touchés. Les réseaux d'eau douce fondés sur les détritus, de nombreuses tortues, les crocodyliformes et les amphibiens bénéficient d'une protection relative. Ce tableau est hautement compatible avec un effondrement soudain de la lumière disponible.

Mais l'acidification frappe elle aussi sélectivement les organismes marins calcifiants. Des impulsions de soufre volcanique peuvent elles aussi provoquer un refroidissement bref. Le dioxyde de carbone du Deccan peut lui aussi exercer des pressions climatiques et acidifiantes. « La sélectivité correspond à un hiver d'impact » ne signifie pas que « seul un hiver d'impact peut la produire ».

La troisième catégorie est celle des répartitions spatiales. En théorie, les destructions mécaniques, l'impulsion thermique et le tsunami de Chicxulub devraient s'atténuer nettement avec la distance au cratère. Les poussières et aérosols stratosphériques, eux, se répartiraient à l'échelle mondiale. Le forçage climatique du Deccan peut aussi devenir mondial, mais un réchauffement durable présente généralement des différences selon la latitude, le milieu continental ou marin et la profondeur océanique.

On peut donc demander, en théorie : l'extinction s'est-elle propagée depuis le golfe du Mexique vers les régions lointaines ? Les hautes latitudes ont-elles amorti le choc ? Le benthos des grands fonds et le plancton de surface ont-ils été touchés en même temps ?

En pratique, les incertitudes d'âge de la plupart des coupes fossilifères dépassent de loin le temps de propagation de l'onde de choc, du tsunami, et même de l'hiver d'impact. Dans la région du golfe du Mexique, les dépôts d'éjectas et de tsunami, extrêmement épais, sont manifestement plus importants que dans les régions lointaines : c'est l'empreinte spatiale de l'impact. Mais dès que l'on demande si « tel groupe s'est éteint en Antarctique deux mille ans après son extinction en Amérique du Nord, ou en même temps », les incertitudes de corrélation de la plupart des coupes dépassent déjà la différence que l'on voudrait mesurer.

La quatrième catégorie est l'ordre des réponses écologiques. La séquence idéale d'un hiver d'impact est la suivante : les producteurs primaires photosynthétiques s'effondrent rapidement ; les herbivores et les filtreurs déclinent ensuite ; les consommateurs des niveaux trophiques supérieurs suivent. Sur les continents, les forêts s'effondrent et les plantes à spores produisent un « pic de fougères ». Dans les eaux, les chaînes détritiques se maintiennent relativement mieux.

Les archives des foraminifères planctoniques marins, du nannoplancton calcaire et des pollens terrestres soutiennent effectivement une réorganisation des systèmes de production primaire à la limite. Mais le mélange des sédiments et la moyenne temporelle inscrite dans les assemblages fossiles ne permettent généralement de distinguer que « l'avant et l'après d'une même couche événementielle », pas d'identifier de manière robuste un décalage de quelques années entre producteurs et consommateurs. Après l'examen de ces quatre catégories, on peut tracer très précisément la frontière entre ce qui peut être tranché et ce qui ne le peut pas.

Quatre propositions peuvent être retenues avec une grande confiance : un impact a eu lieu à Chicxulub. À la résolution disponible, il est synchrone de la couche mondiale de la limite et de l'extinction principale. Le Deccan avait commencé avant lui et a continué après. Le Maastrichtien supérieur avait déjà connu une perturbation climatique notable avant l'impact.

Quatre autres questions ne peuvent pas recevoir une réponse aussi assurée : sans le Deccan, l'impact aurait-il encore provoqué une extinction de la même ampleur ? Sans l'impact, le Deccan aurait-il provoqué une extinction massive au même moment ? L'impact a-t-il déclenché la phase tardive du Deccan ? Quelle part du poids causal revient à chacun des deux processus ?

Les quatre premières propositions sont des contraintes d'observation ; les quatre dernières sont des questions contrefactuelles. Cette distinction est au cœur de l'épisode. Nous y reviendrons dans la huitième section. Profitons-en pour séparer les deux sens de l'expression « impossible à trancher », dont on abuse souvent.

Si « impossible à trancher » signifie que « nous ne savons absolument pas de quel événement l'extinction principale est la plus proche », ce n'est pas la position dominante actuelle. La synchronie entre la couche mondiale d'impact et l'extinction est bien mieux établie qu'avec n'importe quel groupe individuel de coulées du Deccan déjà daté. L'impact comme cause principale reste aujourd'hui la position de synthèse relativement dominante : la synthèse de 2010 signée par quarante et un auteurs, ainsi que plusieurs modèles de climat marin et de niches écologiques publiés depuis 2020, vont dans ce sens.

Si « impossible à trancher » signifie qu'on ne peut attribuer à l'impact et au volcanisme des poids quantitatifs fiables, déterminer si l'impact a déclenché le Deccan, ou savoir de combien l'extinction aurait été atténuée en l'absence de l'autre événement, alors il s'agit d'une position méthodologique largement partagée.

C'est dans ce second sens que l'expression est employée ici.

VII Avant la limite, étaient-ils déjà sur le déclin ?

Une question reste suspendue à côté de tout ce débat : les dinosaures non aviens déclinaient-ils déjà avant la limite ?

Elle importe, parce qu'une réponse positive ferait de l'impact davantage un coup de grâce qu'une cause unique. Mais avant de regarder les données, quelles qu'elles soient, il faut connaître un piège. Sinon, les données peuvent nous tromper.

Imaginons cent espèces qui disparaissent toutes le même jour. Le même jour, sans aucune succession. Soixante-six millions d'années plus tard, nous allons fouiller pour retrouver leurs fossiles. Qu'allons-nous déterrer ? Une courbe qui ressemble à un « déclin progressif ».

La raison est simple. Une espèce commune laisse beaucoup de fossiles : son dernier fossile se trouvera donc près de ce jour-là. Une espèce rare en laisse peu : son dernier fossile pourra se situer plus de cent mille ans avant ce jour-là. Superposons les « dernières apparitions » des cent espèces selon leur hauteur stratigraphique, et nous obtiendrons tout naturellement un escalier qui se raréfie vers le haut. Alors qu'en réalité, elles sont mortes le même jour.

Une extinction véritablement instantanée se fabrique toute seule une courbe de déclin dans les archives fossiles. Voilà la forme que prend ici l'outil présenté dans le onzième épisode.

Des ordres de grandeur rendent la chose plus concrète. Si, dans sa dernière phase, une espèce ne laisse en moyenne que vingt occurrences identifiables par million d'années, après une extinction instantanée sa fenêtre de dernière occurrence à 95 % peut s'étendre vers le bas sur environ cent cinquante mille ans. Avec cinquante occurrences par million d'années, ce serait quelque soixante mille ans. Avec cent, environ trente mille ans. Il s’agit de calculs sous un modèle de Poisson à échantillonnage approximativement indépendant et de taux constant, non de fenêtres universelles pour chaque dinosaure.

Dire que « le dernier fossile de dinosaure apparaît plus de cent mille ans sous la limite » ne dit donc, à lui seul, rien du tout.

C'est précisément ce qui rend la question des dinosaures si difficile. Les microfossiles du plancton marin permettent de distinguer une extinction étalée sur « mille ans » d'une autre étalée sur « cent mille ans ». Les grands dinosaures terrestres ne le permettent pas.

Les carbonates des grands fonds et des plates-formes continentales peuvent s'accumuler sans interruption. Chaque gramme de sédiment contient de nombreux individus microfossiles, et l'on peut corréler les coupes d'un océan à l'autre à l'aide de la magnétostratigraphie, des isotopes du carbone et de la couche d'impact. Les dépôts fluviatiles continentaux, eux, subissent l'érosion, la migration des chenaux et de brèves lacunes. Les grands vertébrés sont rares dès le départ, et un gisement représente souvent une moyenne sur une durée assez longue.

Or les dinosaures sont précisément le groupe sur lequel tout le monde voudrait une réponse. Maintenant que nous le savons, regardons les données.

En 2016, une équipe utilise des arbres phylogénétiques de dinosaures calibrés dans le temps et des modèles de naissance-mort pour estimer les taux de spéciation et d'extinction. Elle conclut que, dans plusieurs grandes lignées, le taux d'extinction dépasse progressivement celui de spéciation au cours des dernières dizaines de millions d'années du Crétacé. Le déclin d'ensemble pourrait remonter à plus de vingt millions d'années avant la limite.

En 2020, une autre équipe reprend les taux d'évolution calculés sur le même type d'arbres phylogénétiques. Elle teste expressément la sensibilité du résultat précédent à la topologie des arbres, à la longueur de leurs branches, à leur calibration temporelle et au choix du modèle. Sa conclusion : aucune preuve robuste d'une baisse continue du taux global de diversification des dinosaures avant la limite.

En 2021, une autre étude compile environ mille six cents occurrences fossiles dans le monde, représentant deux cent quarante-sept espèces de six familles de dinosaures assez bien représentées dans les archives fossiles. Elle emploie un modèle bayésien de naissance-mort intégrant les fossiles pour estimer directement les taux de préservation, de spéciation et d'extinction. Résultat : à partir d'environ soixante-seize millions d'années, le taux d'extinction dépasse celui de spéciation, plus tôt chez les herbivores, un peu plus tard chez les carnivores.

Trois méthodes, trois réponses qui ne s'accordent pas.

Et aucun de ces trois désaccords n'échappe au piège décrit plus haut. Le matériau reste dominé par la Laurasie, en particulier l'Amérique du Nord. La quantité de roches fossilifères pouvant affleurer dans une région devient alors directement un substitut du « taux mondial de diversification ». Des travaux fondés sur le paléoclimat et sur des modèles d'habitats favorables ont montré que le faible nombre d'espèces comptées dans le Maastrichtien nord-américain pouvait résulter d'une réduction des roches fossilifères susceptibles d'affleurer, sans baisse réelle de même amplitude de la diversité écologique.

Deux exemples montrent particulièrement bien le poids de l'échantillonnage.

Autrefois, seules quelques familles de ptérosaures étaient attestées dans le Crétacé terminal, ce qui donnait facilement l'impression d'un « déclin déjà ancien ». Mais, en 2018, du matériel du Maastrichtien supérieur marocain a porté les ptérosaures du dernier million d'années environ à au moins trois familles et sept espèces, couvrant une grande diversité de tailles et d'écologies fonctionnelles. Les analyses de raréfaction et d'échantillonnage n'ont pas soutenu une baisse significative de diversité entre les périodes antérieures et le Maastrichtien.

Un échantillonnage accru, et voilà que ces « familles en voie de disparition progressive » se prolongent de nouveau jusqu'aux abords de la limite. Les ammonites offrent l'autre moitié du tableau. En 1996, une analyse des intervalles de confiance des dernières occurrences de macrofossiles du Crétacé tout à fait terminal, sur la plate-forme externe de la Téthys en Europe occidentale, a réparti les résultats en quatre catégories. Premièrement, une extinction principale et soudaine près de la limite.

Une régression marine un peu antérieure à la limite pourrait être associée à la disparition ou au changement d'abondance de jusqu'à neuf espèces d'ammonites environ. Quelque six autres espèces semblent relever de l'extinction de fond de la fin du Crétacé. Enfin, la plupart des inocérames avaient déjà disparu progressivement bien avant la limite.

Le cas des inocérames est particulièrement important, car il offre un véritable témoin de disparition graduelle. Dans la même succession de couches, la même méthode statistique classe certains groupes dans une impulsion d'extinction à la limite, et d'autres dans des pertes réelles antérieures à celle-ci. Elle ne permet donc pas de « démontrer une extinction soudaine quelle que soit l'archive examinée ».

Les foraminifères planctoniques dessinent une troisième forme. Dans les coupes marines continues à forte vitesse de sédimentation, de nombreux foraminifères planctoniques spécialisés du Maastrichtien supérieur, à la morphologie complexe, sont présents jusqu'au voisinage immédiat de la limite. Puis survient une perte massive d'espèces près de la couche riche en iridium. Mais certaines espèces de grande taille ou spécialisées écologiquement s'étaient déjà raréfiées pendant les fluctuations climatiques antérieures.

Du côté marin, la réponse est donc « une rupture à la limite, à laquelle s'ajoutent des changements déjà engagés dans les assemblages écologiques avant elle », pas une extinction uniformément graduelle sur plusieurs centaines de milliers d'années.

Du côté continental, l'une des pièces les plus proches d'une conclusion vient des réseaux trophiques. En 2022, une étude construit de tels réseaux à partir d'environ mille six cents occurrences de vertébrés de l'ouest de l'Amérique du Nord, représentant plus de quatre cent soixante-dix genres. Elle constate que, dans le Crétacé terminal, l'influence des grands dinosaures herbivores sur les réseaux trophiques diminue, tandis que celle des dinosaures herbivores et omnivores de taille moyenne augmente. Les niches écologiques réalisées des grands herbivores eux-mêmes ne montrent pourtant pas l'instabilité correspondante.

La réorganisation de la structure des communautés ne signifie pas que le système entier marche vers l'effondrement. L'alternative entre essor et déclin ne suffit pas ici.

Jusqu'où peut-on donc aller aujourd'hui ? L'idée que « certaines lignées et certaines régions se réorganisent ou déclinent » dispose d'un matériau conséquent. L'idée que « tous les dinosaures non aviens étaient déjà irréversiblement voués à disparaître il y a soixante-six millions d'années » ne dispose pas de preuves équivalentes.

VIII Le reste se trouve dans le contrefactuel

Les deux protagonistes de cet épisode sont réels. L'impact est réel : le cratère est là, les éjectas sont là, la couche d'iridium est là, celle de l'intérieur du cratère aussi. Le Deccan est réel lui aussi : les cinq cent mille kilomètres carrés de basalte sont là, le réchauffement d'avant la limite est là, les laves antérieures et postérieures à la limite sont là.

Ils se chevauchent dans le temps, et leurs mécanismes peuvent l'un comme l'autre provoquer des pressions environnementales. Mais l'extinction n'a eu lieu qu'une fois. Le partage en deux colonnes de la sixième section contient toute la conclusion de cet épisode : quatre contraintes d'observation, quatre questions contrefactuelles.

La colonne des contraintes d'observation peut encore être resserrée grâce à davantage de coupes, de meilleures datations et des modèles plus fins. Son histoire est celle des quarante et quelques dernières années : d'une anomalie en iridium à des centaines de coupes de la limite ; d'une anomalie magnétique aux carottes de l'anneau de pics ; de « soixante-cinq millions d'années » à « autour de 66,04 millions d'années ». Elle se resserre vraiment, et de très belle manière.

Les nouveaux indices peuvent aussi resserrer la colonne des contrefactuels, mais autrement.

« Sans le Deccan, l’impact aurait-il causé une extinction aussi vaste ? Sans l’impact, le Deccan aurait-il provoqué une extinction massive à ce moment-là ? » Nous ne pouvons pas placer à côté de cette Terre une histoire privée de l’un ou l’autre événement. Les archives géologiques ne contiennent que l’histoire advenue. Mécanismes, modèles et comparaisons avec d’autres événements peuvent néanmoins contraindre les alternatives. Ce qui entre ici au catalogue, c’est la part de l’inférence qui dépend d’hypothèses et ne peut être vérifiée en rejouant directement la Terre : le reste se situe dans le contrefactuel.

Notons au passage sa place. C'est le onzième type de reste de cette série. Les dix précédents se situaient, respectivement, hors des preuves, dans les axes de coordonnées, dans la forme des cases, dans le tamis, dans l'ordre, dans l'explication elle-même, dans une règle inexistante, dans une grandeur sans unité, entre deux descriptions irréductibles l'une à l'autre, et dans le geste qui transforme le non-mesurable en mesurable. Le onzième se situe dans le contrefactuel.

Il contraste avec celui du dix-septième épisode ; il faut donc les regarder ensemble. Le reste du dix-septième épisode grandit avec nos capacités. C'est une fois la couleur devenue mesurable que l'on peut, pour la première fois, demander quelle contraction a produite la diagenèse ou dans quel groupe taxonomique la correspondance cesse de fonctionner. Plus la capacité progresse, plus ce type de reste devient précis.

Davantage de coupes, de meilleures dates et des modèles climatiques plus fins ne produiront pas une seconde histoire réelle de la Terre. Ils peuvent pourtant éliminer certains scénarios contrefactuels et en resserrer d’autres. L’impossibilité de rejouer directement la Terre est une limite de principe ; la précision avec laquelle on contraint les alternatives évolue avec les méthodes. Confondre les deux revient à prendre « impossible à rejouer » pour « impossible d’en apprendre davantage ».

Nous pouvons encore poser une règle, dont la durée de vie dépassera le contenu particulier de cet épisode.

Quand les causes possibles se chevauchent, une résolution plus fine aide souvent à éliminer des récits sans suffire à répartir les effets. La fin du Crétacé l’illustre : quatre décennies de datation améliorée n’ont pas fourni de partage en pourcentages indépendant des modèles entre impact et volcanisme. Les modèles peuvent estimer les contributions ; ces estimations doivent être accompagnées de leurs hypothèses.

Revenons à la sélectivité, car c'est la partie de cet épisode qu'il est le plus facile de mal écrire. La liste des victimes a une structure ; ce n'est pas un tirage au sort. En 1995, une analyse quantitative des bivalves marins de la fin du Crétacé a montré que les genres à large répartition géographique avaient un risque d'extinction nettement inférieur à celui des genres à aire restreinte. Ce résultat quantitatif, établi dans plusieurs régions, montre que même une catastrophe majeure obéit en partie aux règles ordinaires du risque d'extinction.

Mais, dans la même liste, les ammonites, largement répandues, disparaissent toutes ; tous les mosasaures, superprédateurs marins du Maastrichtien supérieur, disparaissent ; tous les ptérosaures, qui comptaient encore au moins trois familles au Crétacé terminal, disparaissent ; tous les grands vertébrés dominants des écosystèmes terrestres nord-américains disparaissent ; tous les énantiornithes, importante lignée d'oiseaux volants du Crétacé, disparaissent. Être « commun avant la catastrophe » n'est pas une condition suffisante pour franchir une perturbation mondiale instantanée.

Quant à ceux qui ont traversé la limite, tortues d'eau douce, crocodyliformes semi-aquatiques, grenouilles et salamandres, petits mammifères omnivores et insectivores, quelques lignées d'oiseaux, poissons des chaînes détritiques, fougères et plantes à propagules dormantes, il faut, conformément à la discipline de cette série, être très clair.

Ils n'étaient ni « supérieurs », ni « les mieux adaptés ». Ils possédaient par hasard certains traits d'histoire de vie capables d'amortir une combinaison d'obscurité de courte durée, de pénurie alimentaire, d'incendies ou d'acidification. Et, avant la catastrophe, ces traits ne leur procuraient pas nécessairement le moindre avantage écologique.

Un métabolisme bas, la capacité de jeûner longtemps, la possibilité d'utiliser les détritus déjà accumulés plutôt que la production vivante du jour : dans un monde où le soleil brille normalement, ce ne sont pas des exploits particulièrement remarquables.

Cet épisode n'offre aucun changement de niveau à diagnostiquer. L'unité de sélection n'a pas changé de part et d'autre de la limite ; ce n'est pas un problème de cette nature. Il nous donne à voir autre chose : la forme que prend la part impossible à éliminer, une fois qu'on a poussé une question causale jusqu'au bout.

Il prend la forme de deux colonnes voisines : contraintes d’observation et contrefactuels. Toutes deux peuvent progresser. La seconde doit toujours préciser quelles hypothèses ont permis le pas suivant.

La mince couche d’argile est toujours là. Elle nous a laissé une journée, pas une réponse toute faite à chaque « et si ».