Quelques millions d’années après l’extinction des dinosaures, un gigantesque cratère d’impact s’est formé au Groenland
La présence d’un cratère d’impact caché dans le nord-ouest du Groenland daterait de quelque 58 millions d’années, bien plus ancien que les précédentes estimations. Toutes les preuves circonstancielles glanées jusqu’à présent suggéraient que le cratère était beaucoup plus jeune et datait d’une période où la calotte glaciaire du Groenland existait. Il reste maintenant à trouver d’autres preuves de ce qui a sûrement été un événement planétaire extrêmement perturbateur.
Image d’entête : le cratère du glacier Hiawatha de l’inlandsis groenlandais en 2019. (Pierre Beck)
La datation du sable et des roches associés à l’impact a permis à une équipe internationale de chercheurs d’établir cette nouvelle estimation. Le cratère du Groenland, qui mesure 31 kilomètres de large, n’a été découvert qu’il y a 7 ans. Il est enfoui sous le glacier Hiawatha, qui mesure 1 000 mètres d’épaisseur, ce qui en fait un objet difficile à étudier.
Les chercheurs, dirigés par Gavin G. Kenny du Musée suédois d’histoire naturelle, ont d’abord pensé que le cratère avait entre 3 millions et 1 200 ans. L’apparente jeunesse de l’impact, qui s’est produit au Pléistocène supérieur, constituait une hypothèse séduisante, car elle suggérait que des humains avaient été touchés par l’événement. Il pourrait également être lié à la période du Dryas récent, une phase de refroidissement qui a débuté il y a environ 12 900 ans. Mais les nouvelles recherches,, suggèrent que l’impact n’a pas affecté les humains. Quant aux effets réels de l’impact, c’est une question à laquelle il faut maintenant répondre.
La calotte glaciaire du Groenland s’est formée il y a entre 2 et 3 millions d’années, bien après que l’astéroïde riche en fer se soit écrasé sur ce qui est aujourd’hui le nord-ouest du Groenland. À l’époque de l’impact, le Groenland possédait une forêt pluviale tempérée et une écologie diversifiée. Le cratère, qui figure parmi les 25 plus grands cratères d’astéroïdes sur Terre, a été enfoui dans la glace au fil du temps, ce qui explique pourquoi les scientifiques ne l’ont découvert que récemment, et de manière totalement accidentelle.
En 2015, Nicolaj Larsen, géoscientifique à l’université de Copenhague et coauteur de la nouvelle étude, consultait des cartes du Groenland lorsqu’il a remarqué un élément circulaire dans le substrat rocheux situé sous le glacier Hiawatha. Des relevés ultérieurs à l’aide d’un radar à pénétration de sol, ou dans ce cas d’un radar à pénétration de glace, ont confirmé la présence de la structure d’impact, ce qui a conduit à la publication d’une étude en 2018 annonçant sa découverte.
Cartes montrant l’emplacement du cratère d’impact Hiawatha dans le nord-ouest du Groenland (à gauche) et la forme de la surface terrestre sous la glace, avec le cratère clairement visible (à droite). (Université de Copenhague)
Que le cratère soit si ancien fut une énorme surprise pour l’équipe, qui comprenait des chercheurs du Musée d’histoire naturelle du Danemark, de l’Institut GLOBE de l’Université de Copenhague et du Musée suédois d’histoire naturelle de Stockholm. Les preuves préexistantes, bien que circonstancielles, indiquaient un événement relativement récent, car la forme du cratère semble « relativement fraîche », la stratigraphie de la glace contient de la glace perturbée de la dernière période glaciaire, et les matériaux de la région contiennent des restes organiques d’une forêt boréale et la dernière fois qu’une forêt boréale a poussé au nord du Groenland, c’était il y a deux ou trois millions d’années.
Ce dont les chercheurs avaient vraiment besoin, c’était d’échantillons provenant du fond du cratère, ce qui ne fut pas une tâche facile étant donné les 300 m de glace qui s’y trouvaient. À la place, l’équipe s’est rendue dans des zones périphériques au cours de trois saisons de terrain pour trouver des matériaux pouvant être datés, en particulier des roches d’impact situées dans des débris glaciaires au-delà de la calotte glaciaire. Ce n’était pas une tâche facile, car le travail de terrain dans les régions reculées du nord du Groenland est très difficile et extrêmement coûteux. La collecte de sable partiellement fondu et de cristaux de zircon choqués, apportés par les eaux de fonte en aval du cratère, a constitué le point fort de cette nouvelle recherche.
Les cristaux de zircon sont de minuscules capsules temporelles qui conservent l’âge de nombreux événements de l’histoire de la Terre. La datation des cristaux de zircon comme celui-ci est l’une des deux méthodes utilisées pour calculer l’âge du cratère d’impact Hiawatha. (Gavin Kenny/ Musée suédois d’histoire naturelle)
Au Musée d’histoire naturelle du Danemark, les scientifiques ont utilisé un laser pour chauffer les grains de sable jusqu’à ce qu’ils libèrent du gaz argon, tandis qu’une équipe du Musée d’histoire naturelle suédois a utilisé la datation par l’uranium-plomb pour le zircon. Les deux techniques ont donné le même résultat, fournissant la nouvelle estimation de l’impact.
Les scientifiques devront maintenant tenter de relier cet événement à d’autres preuves associées à l’impact. L’astéroïde s’est écrasé sur le nord-ouest du Groenland quelque 8 millions d’années après l’extinction des dinosaures, et compte tenu de sa taille (environ 1 km de large), il aurait considérablement perturbé le climat mondial.
Les chercheurs prévoient maintenant d’étudier les coupes géologiques du Paléocène, vieilles de 58 millions d’années, afin d’essayer d’identifier un signal d’impact pour comprendre si un impact de cette taille a modifié le climat de la Terre ou a conduit à une extinction massive, ce dont ils doutent.
Cette nouvelle étude apporte davantage de clarté à cet événement fascinant, tout en ouvrant de nouvelles voies pour de futures recherches.
L’étude publiée dans Science Advances : A Late Paleocene age for Greenland’s Hiawatha impact structure et présentée sur le site de l’Université de Copenhague : Giant impact crater in Greenland occurred a few million years after dinosaurs went extinct.