En 1980, la science savait à peu près quand les dinosaures avaient disparu — il y a environ 65 millions d'années, à la limite entre le Crétacé et le Tertiaire — mais pas pourquoi. La question était débattue par des textes depuis un siècle : déclin progressif contre catastrophe soudaine, avec presque aucune preuve physique pour arbitrer. Les fossiles indiquaient que quelque chose s'était produit ; les roches ne disaient pas encore quoi.
Un physicien et un géologue ont décidé d'interroger l'argile. Luis Alvarez, lauréat du prix Nobel à Berkeley, s'est associé à son fils Walter, géologue, et aux chimistes nucléaires Frank Asaro et Helen Michel, dont l'analyse par activation neutronique pouvait compter des quantités infimes de métaux du groupe du platine. Des calcaires de haute mer affleurant en Italie, au Danemark et en Nouvelle-Zélande traversent la couche d'extinction, et dans les trois cas la concentration d'iridium atteignait environ 30, 160 et 20 fois le niveau de fond, exactement à l'horizon d'extinction, il y a 65 millions d'années.
L'interprétation a fait parler la mesure. Les métaux du groupe du platine sont rares dans la croûte terrestre mais abondants dans les météorites, de sorte que la seule façon de déposer autant d'iridium d'un coup est un apport de matière extraterrestre ; l'article a aussi montré qu'il ne pouvait pas provenir d'une supernova voisine. Leur hypothèse : un gros astéroïde croisant l'orbite terrestre a frappé la Terre, se vaporisant en un nuage qui a injecté environ 60 fois la masse de l'objet sous forme de roche pulvérisée ; une fraction est restée dans la stratosphère pendant des années, obscurcissant le ciel dans le monde entier — et les extinctions ont suivi.
Ce travail est un modèle de la façon de convertir une intuition en science : l'équipe a pesé les alternatives et les a exclues quantitativement, et l'hypothèse était assortie de chiffres — taille de l'impacteur, couche de poussière mondiale, et un cratère d'impact de l'ordre de 100 kilomètres que les géologues devraient pouvoir trouver.
Lire l'iridium météoritique comme une empreinte de scène de crime
Le traceur a été choisi de telle sorte que seule une source extraterrestre pouvait expliquer un pic : les processus crustaux ne pouvaient pas concentrer l'iridium de cette manière.
Une seule mesure remplissait deux fonctions — la couche marquait l'instant de l'extinction (une horloge) et trahissait l'origine du projectile (une empreinte).
Une capacité instrumentale empruntée, l'analyse par activation neutronique, a permis à l'équipe de voir des concentrations de l'ordre de la partie par billion qu'aucune étude antérieure de l'extinction ne pouvait mesurer.
Chaque affirmation portait un chiffre — 30, 160, 20 fois le niveau de fond ; 60 fois la masse de l'impacteur en poussière — et chaque chiffre pouvait être vérifié sur de nouveaux sites.
Quand un débat se poursuit sur un récit pendant des décennies, cherchez la trace quantitative que seul votre instrument peut voir. Une empreinte géochimique a transformé un siècle de spéculation en une cause testable.
Suites
L'hypothèse a divisé le domaine pendant une décennie, mais ses prédictions n'ont cessé de se vérifier : du quartz choqué, des éjectas d'impact vitreux et une couche de suie mondiale sont apparus dans l'argile de la limite, et les chercheurs ont ensuite identifié le cratère de Chicxulub, sur la péninsule du Yucatán au Mexique, comme le cratère probable que l'article avait implicitement promis. Le scénario d'impact est passé de l'hérésie à l'explication dominante des extinctions de la fin du Crétacé, et les empreintes géochimiques de ce type sont devenues des outils standard pour lire les catastrophes dans les archives géologiques.
VÉRIFIEZ LES SOURCES
Les sources
- Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction Science (Alvarez, Alvarez, Asaro & Michel) · science.org ·
- What killed the dinosaurs? Current arguments UC Museum of Paleontology, UC Berkeley · ucmp.berkeley.edu
- What killed the dinosaurs? Background UC Museum of Paleontology, UC Berkeley · ucmp.berkeley.edu