L’astéroïde qui a éteint les dinosaures a également produit un énorme tsunami global, créant une vague de près de 5 km de haut
L‘astéroïde qui a frappé la Terre il y a 66 millions d’années, anéantissant les trois quarts de la vie végétale et animale de la planète (dont les dinosaures), a également déclenché un tsunami planétaire avec des vagues de plusieurs kilomètres de haut.
Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’université du Michigan (Etats-Unis) révèle que ce tsunami a balayé le fond de l’océan et laissé des traces géologiques jusqu’en Nouvelle-Zélande, à des milliers de kilomètres du lieu de l’impact, au large de ce qui est aujourd’hui la péninsule du Yucatan, au Mexique. Ces résultats sont issus de la première simulation qui modélise les effets globaux de l’impact sur la Terre de l’astéroïde massif, appelé impact de Chicxulub, à être publiée.
L’équipe s’est appuyée sur les résultats de précédentes recherches et a modélisé l’astéroïde sous la forme d’un corps de 14 kilomètres de large se déplaçant à une vitesse de 43 000 km/heure.
Les chercheurs ont appuyé la modélisation informatique en étudiant les archives géologiques de 100 sites répartis sur toute la planète. Ils ont notamment examiné les « sections limites », c’est-à-dire les sédiments marins déposés juste avant et juste après l’impact de Chicxulub et l’extinction massive qui a mis fin à l’ère de notre planète appelée Crétacé. Cette enquête a confirmé les prédictions que le modèle avait faites concernant la trajectoire et la puissance du tsunami généré par Chicxulub.
Selon Molly Range, qui était étudiante diplômée à l’université du Michigan lorsque la recherche a été menée et qui en est l’auteure principale :
Ce tsunami était suffisamment puissant pour perturber et éroder les sédiments dans les bassins océaniques à l’autre bout du monde, laissant soit un vide dans les archives sédimentaires, soit un enchevêtrement de sédiments plus anciens. La distribution de l’érosion et des décalages que nous avons observés dans les sédiments marins du Crétacé supérieur est cohérente avec les résultats de notre modèle, ce qui nous donne plus de confiance dans les prédictions du modèle.
Certaines des preuves géologiques les plus significatives découvertes par l’équipe ont été localisées à 12 000 km du cratère de Chicxulub, sur les côtes orientales des îles situées au nord et au sud de la Nouvelle-Zélande. Les scientifiques y ont trouvé des sédiments fortement perturbés, appelés dépôts olistostromaux (olistostromal deposits), dont on pensait auparavant qu’ils étaient le résultat d’une activité tectonique locale.
Range et ses collègues ont cependant découvert que l’âge et l’emplacement de ces dépôts les placent directement sur la trajectoire que l’équipe a modélisée pour le tsunami déclenché par l’impact de Chicxulub.
Toujours selon Range :
Nous pensons que ces dépôts enregistrent les effets de l’impact du tsunami, et c’est peut-être la confirmation la plus éloquente de l’importance globale de cet événement.
L’équipe a calculé l’énergie initiale de l’impact du tsunami et elle a constaté qu’elle était jusqu’à 30 000 fois supérieure à l’énergie du tsunami de 2004 généré par un tremblement de terre dans l’océan Indien. Cet événement, l’un des plus grands tsunamis de l’histoire moderne, a tué plus de 230 000 personnes.
A partir de l’étude : le modèle du tsunami provoqué par un astéroïde présentant sa progression 4 heures après l’impact. (Range et col./AGU Advances)
La simulation a montré que le tsunami déclenché par Chicxulub aurait rayonné à l’est et au nord-est dans l’Atlantique Nord et au sud-ouest, à travers la voie maritime d’Amérique centrale qui séparait à l’époque l’Amérique du Nord et l’Amérique du Sud, puis dans l’océan Pacifique Sud.
Les effets les plus dévastateurs du tsunami se sont produits en profondeur sous la surface de l’océan, l’équipe estimant que les courants sous-marins dans ces zones et dans les zones adjacentes ont atteint des vitesses d’environ 0,6 km/h.
D’autres zones, comme l’Atlantique Sud, le Pacifique Nord, l’océan Indien et la région qui correspond aujourd’hui à la Méditerranée, ont été épargnées par les effets les plus dévastateurs du tsunami, selon la nouvelle simulation.
A partir de l’étude : amplitude maximale des vagues du tsunami, en centimètres, suite à l’impact d’un astéroïde il y a 66 millions d’années. (Range et col./AGU Advances)
L’équipe a utilisé une stratégie en deux étapes pour modéliser la progression de l’impact de l’astéroïde et du tsunami qu’il a déclenché.
La première étape consistait à modéliser le chaos des dix premières minutes de l’impact de Chicxulub, y compris la formation du cratère et le début du tsunami. Cette modélisation a révélé que l’impacteur a heurté une croûte riche en granit recouverte d’épais sédiments et d’eau peu profonde, creusant un cratère d’une largeur estimée à 100 km et éjectant de denses nuages de poussière et de suie dans l’atmosphère terrestre.
Environ 2,5 minutes après l’impact, la simulation indique que les matériaux déplacés auraient poussé un mur d’eau hors du site d’impact, créant une vague de près de 5 km de haut, qui se serait calmée lorsque les matériaux ont commencé à retomber sur Terre.
Dix minutes après l’impact, des vagues de tsunami de près d’un kilomètre de haut auraient parcouru environ 220 km depuis le site d’impact, se propageant vers l’extérieur en forme d’anneau et balayant les océans dans toutes les directions.
Au bout de 10 minutes, la simulation de l’équipe se divise en deux modèles qui calculent la façon dont les vagues géantes se propagent vers l’extérieur, l’un d’eux est le modèle utilisé par l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique (NOAA) pour établir les prévisions de tsunamis.
Selon Ted Moore, un paléocéanographe de l’Université du Michigan, coauteur de l’étude :
Le principal résultat ici est que deux modèles mondiaux avec des formulations différentes ont donné des résultats presque identiques, et les données géologiques sur les sections complètes et incomplètes sont cohérentes avec ces résultats. « Les modèles et les données de vérification correspondent bien.
À partir de là, l’équipe a modélisé la suite de la progression de la catastrophe préhistorique. Dans l’heure qui a suivi l’impact, le tsunami s’est propagé hors du golfe du Mexique et dans l’Atlantique Nord. Quatre heures après l’événement, les vagues avaient traversé la voie maritime d’Amérique centrale et atteint le Pacifique.
La simulation a montré que 24 heures après que l’impacteur Chicxulub ait frappé la Terre, les vagues qu’il a engendrées avaient parcouru presque toute l’étendue des océans Pacifique et Atlantique et venaient de pénétrer dans l’océan Indien par les deux côtés.
A partir de l’étude : simulation de la dispersion et de l’amplitude du tsunami qui a suivi l’impact Chicxulub et simulation des vagues engendrées. (Range et col./AGU Advances)
Deux jours après l’impact, des vagues de tsunami avaient touché la plupart des côtes du monde. L’équipe n’a pas estimé l’ampleur des inondations que ces vagues de tsunami auraient provoquées, mais elle a calculé leur hauteur dans les régions les plus touchées. Les simulations ont indiqué que les vagues en pleine mer dans le golfe du Mexique auraient eu une hauteur de plus de 100 mètres.
Pendant ce temps, les vagues dans les régions côtières de l’Atlantique Nord et dans certaines parties de la côte Pacifique de l’Amérique du Sud auraient été 10 fois plus petites, avec une hauteur d’environ 10 m. Toutefois, lorsque les vagues du tsunami se sont approchées des côtes de ces régions et qu’elles ont atteint des eaux peu profondes, elles ont dû à nouveau augmenter considérablement leur hauteur.
Selon les chercheurs :
En fonction de la géométrie de la côte et de l’avancée des vagues, la plupart des régions côtières auraient été inondées et érodées dans une certaine mesure. Tous les tsunamis historiquement documentés font pâle figure en comparaison d’un tel impact global.
L’étude publiée dans AGU Advances : The Chicxulub Impact Produced a Powerful Global Tsunami et présentée sur le site de l’Université du Michigan : Dinosaur-killing asteroid triggered global tsunami that scoured seafloor thousands of miles from impact site.