Des os de manchots vieux de plusieurs millions d’années, provenant de l’île Seymour, fournissent des indications étonnamment précises sur l’évolution passée du climat de l’Antarctique. Grâce à une méthode de radiographie non destructive, des chercheurs ont pu mettre en évidence des traces chimiques dans les fossiles et ainsi retracer la transition d’un Antarctique chaud et humide vers un Antarctique nettement plus froid.
L’île Seymour, située au large de la pointe nord de la péninsule antarctique, compte parmi les sites fossilifères les plus importants de l’Antarctique. Les couches rocheuses de l’île renferment une histoire exceptionnellement riche des manchots de l’Éocène. Certains de ces fossiles datent d’il y a environ 55 millions d’années, à une époque où l’Antarctique était nettement plus chaud et plus humide qu’aujourd’hui.
Une équipe de recherche de l’Université chinoise des géosciences de Pékin a désormais cherché à déterminer si les os fossiles de manchots contenaient non seulement des informations sur les animaux eux-mêmes, mais aussi sur l’environnement de l’époque. Les résultats ont été publiés dans la revue spécialisée Fossil Record.
Des rayons X plutôt que des fossiles détruits
Afin de préserver au mieux l’intégrité de ces précieux fossiles, les scientifiques ont eu recours à la micro-fluorescence X, ou µ-XRF. Cette technique consiste à balayer la surface des os avec des rayons X afin de mettre en évidence la répartition de différents éléments chimiques. Il n’est donc pas nécessaire de prélever des échantillons sur les fossiles.
Les analyses ont révélé des différences marquées entre les os provenant de différentes périodes géologiques. Les fossiles les plus anciens, datant d’environ 55 millions d’années, présentaient notamment des concentrations nettement plus élevées de titane, de silicium et de potassium.
Selon les chercheurs, ces valeurs correspondent aux conditions chaudes et humides du début de l’Éocène. À cette époque, une altération intense sur terre et de forts écoulements transportaient de grandes quantités de matière minérale vers les eaux côtières. Dans les fossiles plus récents, datant de périodes plus froides, ces signatures chimiques étaient nettement moins marquées.
Les os témoignent de leur environnement
Le fer, le manganèse et le soufre ont également laissé des traces caractéristiques. Elles fournissent des indications sur les conditions chimiques des sédiments marins dans lesquels les os ont été enfouis après la mort des animaux, puis se sont finalement fossilisés.
Les fossiles de manchots deviennent ainsi une sorte d’archive climatique supplémentaire. Jusqu’à présent, les conditions environnementales passées de l’Antarctique sont principalement reconstituées à partir de carottes sédimentaires, de roches, de microfossiles et d’autres indicateurs géologiques. La composition chimique des os fossiles pourrait à l’avenir compléter ces méthodes.
L’île Seymour s’y prête particulièrement bien. Les formations de La Meseta et de Submeseta qui s’y trouvent contiennent l’une des séquences de fossiles de manchots de l’Éocène les plus riches au monde. Elles témoignent d’une phase décisive de l’histoire climatique de l’Antarctique, au cours de laquelle la région s’est progressivement refroidie, passant de conditions relativement chaudes et humides à un climat plus froid.
À cette époque, une faune de manchots d’une diversité étonnante y vivait également. Parmi les fossiles connus figurent également des représentants d’énormes manchots aujourd’hui disparus, dont la taille dépassait nettement celle des manchots empereurs actuels.
Cette nouvelle étude montre ainsi que ces vieux os peuvent en dire bien plus que la simple histoire de leurs anciens propriétaires. Ils conservent également des traces chimiques d’une Antarctique qui, il y a des millions d’années, était encore un monde complètement différent.
Rosamaria Kubny, PolarJournal