2023-05-13 16:00:22
Hormis les formations de supercontinents, l’Amérique du Nord et l’Amérique du Sud n’étaient pas connectées jusqu’à il y a plusieurs millions d’années ; puis une minuscule bande de terre reliait les continents, déclenchant des impacts qui touchaient la planète entière. Cette petite étendue de terre, connue sous le nom d’isthme de Panama, a transformé le climat mondial et lancé une vaste expérience naturelle de migration des plantes et des animaux.
Mais il y a combien de millions d’années exactement les Amériques se sont-elles reliées ? Le “modèle standard” date d’il y a environ 3 millions d’années, tandis que certaines études plus récentes indiquent 6 à 15 millions d’années, avec “un premier pont terrestre” il y a 23 millions d’années, selon un rapport de 2016 dans le journal. Avancées scientifiques (s’ouvre dans un nouvel onglet).
“C’est toujours controversé” Camilo Montes (s’ouvre dans un nouvel onglet)un géologue structuraliste de l’Université des Andes à Bogotá, en Colombie, a déclaré à Live Science.
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L’isthme de Panama apparaît sur la carte
Le pont terrestre panaméen est né des forces tectoniques. De gros morceaux de croûte appelés plaques tectoniques recouvrent la couche externe de la Terre, se heurtant les uns aux autres pour former des chaînes de montagnes et se séparant pour créer des bassins océaniques. L’isthme s’est formé lorsque la plaque tectonique des Caraïbes s’est coincée entre des plaques portant les Amériques, a déclaré Montes. L’activité tectonique qui en a résulté a soulevé le fond marin tout en créant des volcans qui ont percé la surface de l’océan sous forme d’îles, selon Observatoire de la Terre de la NASA (s’ouvre dans un nouvel onglet). Pendant des millions d’années, les sédiments des courants océaniques ont rempli les espaces entre les îles, jusqu’à la formation du pont terrestre tel que nous le connaissons. Ce pont terrestre apparemment petit a coupé l’océan Atlantique Nord de l’océan Pacifique Nord, modifiant les courants océaniques.
L’isthme qui a suivi s’est avéré transformateur, forçant le courant équatorial chaud du golfe du Mexique dans l’Atlantique et le long de la côte nord-américaine sous le nom de Gulf Stream. Selon l’étude Science Advances, d’autres changements liés au courant ont rendu l’Atlantique plus salé, alimentant la circulation thermohaline mondiale (grec pour “chaleur” plus “sel”).
“La raison pour laquelle nous avons le climat que nous avons aujourd’hui, c’est parce que l’isthme a augmenté”, Carlos Jaramillo (s’ouvre dans un nouvel onglet), un scientifique du Smithsonian Tropical Research Institute, a déclaré à Live Science. Seulement 30 à 120 miles (50 à 200 kilomètres) de large et environ 400 miles (640 km) de long, “ce tout petit morceau de terre a affecté le climat de la planète entière”.
Autoroute biologique
L’isthme a également fourni un passage extrêmement important pour les créatures vivantes d’un continent à l’autre. Le Great American Biotic Interchange (GABI) qui en a résulté était “une expérience massive d’invasion biologique”, selon une étude de 2020 dans la revue PNAS (s’ouvre dans un nouvel onglet) par Jaramillo et ses collègues.
Les créatures nord-américaines actuelles comme l’opossum de Virginie (Didelphis virginiana) et les porcs-épics sont issus de migrants sud-américains, tandis que “les ancêtres des ours, des chats, des chiens, des chevaux, des lamas et des ratons laveurs” ont voyagé dans l’autre sens, selon l’Observatoire de la Terre. Pendant ce temps, l’isthme a isolé des populations océaniques autrefois mélangées qui ont ensuite évolué indépendamment.
Modèle standard
Le modèle standard est issu de la recherche dans les années 1970, selon l’étude Science Advances. Cela inclut une étude de 1978 dans la revue Géologie (s’ouvre dans un nouvel onglet) qui a examiné des fossiles de carottes en haute mer; il a constaté que les espèces marines se sont isolées de chaque côté de l’isthme il y a environ 3 millions d’années. Au cours des décennies suivantes, des études ultérieures ont réaffirmé cette chronologie, selon le rapport Science Advances.
La datation traditionnelle de GABI a également soutenu cette estimation, selon une étude de 2013 dans le Bulletin des sciences marines (s’ouvre dans un nouvel onglet) journal. Les scientifiques ont utilisé principalement des données de fossiles d’animaux pour établir le calendrier de GABI, selon une étude de 2010 dans le Écographie (s’ouvre dans un nouvel onglet) journal. Ces fossiles étaient mieux datés par leur emplacement dans les couches rocheuses, selon une revue de 2008 dans le journal Paléoocéanographie et paléoclimatologie (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Les scientifiques ont également établi un lien entre la fermeture de l’isthme et la chronologie de l’ancien refroidissement global. Les chercheurs ont remarqué que la formation de la calotte glaciaire et le refroidissement associé coïncidaient avec le moment où l’on pensait que l’isthme s’était formé (à en juger par des preuves fossiles), selon l’étude de 2008. Ils ont donc émis l’hypothèse que ce refroidissement était lié aux changements de courants provoqués par l’isthme. Par exemple, certains chercheurs ont déclaré que le Gulf Stream, en transportant plus d’humidité vers l’Arctique, entraînait une augmentation de la glace de mer, qui refléterait plus de lumière solaire et provoquerait un refroidissement, selon Institut océanographique de Woods Hole (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Défis à la date de l’Isthme
Une publication de 2015 par Montes et ses collègues dans la revue Science (s’ouvre dans un nouvel onglet) a remis en question ce point de vue traditionnel. Cristaux appelés les zircons ont voyagé dans les rivières du Panama moderne à la Colombie il y a 15 à 13 millions d’années, révélant une connexion terrestre, selon l’étude. Par la suite, une étude de 2015 sur les preuves fossiles et ADN dans la revue PNAS (s’ouvre dans un nouvel onglet) ont trouvé des “vagues significatives” d’organismes terrestres traversant les continents il y a 20 millions et 6 millions d’années.
Peu de temps après, cependant, l’étude Science Advances de 2016 a repoussé ces défis via un “examen et une réanalyse exhaustifs”. Il a trouvé un mélange d’eau de surface et de gènes d’animaux marins de chaque côté de l’isthme jusqu’à il y a environ 3 millions d’années. De plus, il a chronométré les migrations massives de GABI de mammifères terrestres comme commençant autour de ce point.
Cependant, des recherches plus récentes ont continué à remettre en question le modèle standard. Une critique de Jaramillo dans le livre “Montagnes, climat et biodiversité (s’ouvre dans un nouvel onglet)” (Wiley-Blackwell, 2018) plaide en outre pour une chronologie GABI plus étendue et remet en question les liens entre la fermeture de l’isthme il y a environ 3 millions d’années et la circulation thermohaline. Certaines découvertes géologiques récentes appuient un lien plus ancien, a déclaré Jaramillo.
Une fermeture anticipée pourrait avoir des conséquences majeures pour divers domaines. Cela suggérerait que les scientifiques ont besoin d’une nouvelle explication pour le refroidissement global il y a 3 millions d’années. Cela a également incité certains biologistes à réexaminer les “horloges moléculaires” utilisées pour estimer les chronologies évolutives et souvent calibrées à la naissance de l’isthme. “Ils ont réalisé que leurs… phylogénies [branching diagrams of evolutionary relationships] pourrait être très différent et beaucoup plus ancien », a déclaré Montes.
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