Un «Pompéi» végétal

Une forêt vieille de 300 millions d'années fossilisée par des cendres volcaniques a été découverte en Chine.

Comme à Pompéi avec l’éruption du Vésuve, une forêt a été recouverte de cendres volcaniques il y a presque 300 millions d’années et conservée avec un très haut degré de détails. Cette ancienne forêt tropicale se trouve dans le nord de la Chine, en Mongolie. Des paléobotanistes l’ont découverte dans des sédiments, sur un site de 1000 m2.

Les emplacements des plantes, appartenant à six groupes d’espèces différents, ont été conservés, permettant aux chercheurs de reconstituer ce paysage de forêt tropicale du Permien, qui poussait sur un sol tourbeux.

On y voit essentiellement des fougères et des sortes de conifères, les plantes à fleurs n’étant apparu que plus tard, à la fin du Jurassique, il y a environ 135 millions d’années, avant de se diversifier au Crétacé.

Cette découverte est publiée cette semaine dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.

Des scientifiques chinois et américains ont découvert une forêt enfouie sous des cendres volcaniques depuis 300 millions d’années. Elle pourrait fournir des informations sur les végétaux et le climat au début du Permien. Certains arbres ont encore leurs feuilles. Il s’agit en quelque sorte d’un Pompéi du monde végétal.

Le 25 août de l’an 79, une éruption du Vésuve enfouissaient les villes de Pompéi et d’Herculanum sous d’épaisses couches de cendres, les figeant pour des siècles. La découverte de ces sites, respectivement vers 1600 et 1709, a permis de mieux comprendre la culture romaine, sans pour autant pouvoir en reconstituer l’évolution. Les informations récoltées ont été des plus précieuses.

L’histoire semble se répéter bien que ce ne soit pas une ville romaine qui ait été découverte. Des scientifiques chinois et américains, menés par Jun Wang de l'Académie des sciences chinoises, viennent de trouver une forêt enfouie sous de la cendre volcanique dans le nord de la Chine. Certains végétaux possèdent encore leurs feuilles et cônes bien qu'ils soient âgés de 300 millions d’années. Cette découverte devrait être publiée la semaine prochaine dans la revue Pnas.

Le site se trouve à proximité de la ville de Wuda. Suite aux activités minières fortement présentes dans la région (exploitation du charbon), seuls trois sites d’études ont été analysés. Ils cumulent tout de même une surface de 1.000 mètres carrés. Les données obtenues suffisent pour caractériser la paléoécologie locale de l’époque.

Toutes les plantes fossiles ont été répertoriées et mesurées sur les trois sites. Six groupes de végétaux ligneux ont été observés. Des fougères en arbre constituaient la canopée basse tandis que des sigillaires et des cordaites pouvaient atteindre une hauteur de 30 mètres. Des spécimens complets appartenant au groupe des noeggerathiales ont également été trouvés. Les représentants de ce taxon dominent même en nombre l’un des sites. Toutes les espèces végétales observées n’existent plus de nos jours.

Cet écosystème a été figé au début du Permien. À cette époque, les plaques tectoniques forment la Pangée. L’Europe et l’Amérique du Nord sont accolées. La Chine est divisée en deux petits continents. Toutes ses régions se trouvent au niveau de l’équateur, sous un climat tropical similaire à l’actuel. Ceci explique peut-être pourquoi les végétaux observés en Chine ont également été trouvés en Amérique du Nord et en Europe. Il n’y a cependant qu’en Asie que le groupe Noeggerathiales semble dominant.

Grâce à cette découverte, les chercheurs disposent maintenant d’une photographie de l’évolution des végétaux en Chine au début du Permien. Ce résultat pourrait servir de référence pour d’autres études et fournir plusieurs informations sur le climat de l’époque.

Un dessinateur a représenté la forêt avant son enfouissement (voir ci-dessous). Selon les auteurs de la découverte, il s’agit de la première reconstitution d’une forêt asiatique fossile de tous les temps.

C'est une jolie lucarne temporelle qu'une équipe sino-américaine vient d'ouvrir dans la dernière livraison des Proceedings de l'Académie des sciences des Etats-Unis. Une fenêtre sur la végétation de la Terre telle qu'on pouvait la trouver il y a presque 300 millions d'années, au début du Permien, avant même l'apparition des dinosaures. C'est sur une véritable Pompéi végétale que sont tombés ces chercheurs, au beau milieu d'une mine de charbon chinoise, dans la province autonome de Mongolie intérieure. Pour ceux qui auraient oublié leur histoire romaine, je rappelle qu'en 79 de notre ère, Pompéi et Herculanum furent ensevelies sous les matériaux éjectés par une éruption du Vésuve. Ce fut une catastrophe pour les habitants mais les couches de cendres, de pierres et de boues volcaniques eurent pour effet de figer les sites dans le temps et de les conserver tels qu'ils étaient il y a deux millénaires.

Il est arrivé exactement la même chose sur le site chinois de Wuda. A la suite d'une éruption volcanique, les éjectas ont certes tué les plantes, fait tomber les feuilles, cassé les petites branches, décapité les arbres mais ils ont aussi, à leur manière un peu violente, préservé toute cette végétation. La couche de cendres initiale devait avoir un mètre d'épaisseur puis elle s'est tassée et pétrifiée, pendant que les plantes se fossilisaient entre deux veines de charbon. C'est d'ailleurs à l'exploitation minière que l'on doit cette découverte. Les chercheurs ont dû travailler vite, sur un peu plus de 1 000 mètres carrés, pour profiter de la chance unique qui leur était offerte d'avoir accès à cette couche géologique d'autant plus exceptionnelle que les arbres se trouvaient encore à leur emplacement d'origine. Comme le résume un des auteurs de l'étude, Hermann Pfefferkorn, tout "est merveilleusement préservé. Nous pouvons nous tenir là et trouver une branche avec ses feuilles encore attachées, et puis nous trouvons la branche suivante, et la suivante, et la suivante. Et enfin nous trouvons la souche du même arbre. C'est réellement excitant." Voilà, dans le diaporama ci-dessous, les premières photographies de cet éclat du passé, un herbier du temps jadis.























Pour les chercheurs, la découverte est intéressante à plus d'un titre. Non seulement ils peuvent étudier des spécimens de plantes disparues extrêmement bien conservés mais ils ont aussi la possibilité de reconstruire tout le site en disposant les végétaux à l'emplacement exact qu'ils occupaient (tout comme, à Pompéi, on a retrouvé les hommes là où la mort les a saisis). Cela leur permet d'analyser l'écologie du lieu, d'établir les relations entre les diverses familles de plantes et, au bout du compte, de deviner à quoi ressemblait ce bout de forêt du Permien.



Comme on peut le voir sur la vue d'artiste ci-contre réalisée à partir de l'analyse du site, on a affaire à une forêt tropicale. Il y a 300 millions d'années, Wuda se trouvait non pas au beau milieu d'un continent, comme aujourd'hui, mais sur une grande île au large de la Pangée, le super-continent de l'époque. Le sol, tourbeux, était la plupart du temps recouvert de marécages de quelques centimètres de profondeur. Formant la canopée principale à une dizaine de mètres de hauteur, des fougères arborescentes constituaient l'essentiel de la végétation. Au milieu d'elles surnageaient çà et là des sigillaires, de grands arbres filiformes pouvant dépasser les 25 mètres, et des cordaites (à gauche), sortes de conifères primitifs. Les auteurs de l'étude soulignent que si des sites plus anciens ont déjà été découverts, aucun ne se trouvait en Extrême-Orient et aucun n'a pu être aussi largement exploré que celui de Wuda. Ils ajoutent que "les flores du début du Permien sont d'une importance particulière parce qu'elles appartiennent à une époque d'oscillations climatiques passant par des transitions entre moments de glacière et moments de serre, transitions qui pourraient servir d'analogues au changement moderne et global de végétation". Une manière habile d'ancrer ce monde perdu dans les préoccupations de notre XXI^e siècle.