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Une extinction massive est un événement au cours duquel une proportion significative des espèces animales et végétales présentes sur la Terre disparaît. Elles ont souvent été l'occasion de transitions entre des formes de vie dominantes. Si l'on ne compte pas ces périodes d'extinction, le taux de disparition est de 2 à 5 familles par million d'années.

La dernière de ces extinctions pourrait être l'extinction de l'Holocène, aujourd’hui en cours.

Épisodes d'extinction massive

Depuis que la vie est apparue sur Terre, ces extinctions normales ont été ponctuées par six épisodes majeurs de disparition :

1. Il y a 500 Ma, à la limite du Cambrien et de l'Ordovicien, l'extinction du Cambrien a éliminé beaucoup de brachiopodes, conodontes, et un grand nombre d'espèces de trilobites.
2. Il y a 435-440 Ma, à la limite entre l'Ordovicien et le Silurien, deux extinctions massives se produisent, peut-être suite à une grande glaciation qui aurait entraîné des désordres climatiques et écologiques rendant difficile l'adaptation des espèces et écosystèmes au recul de la mer sur des centaines de kilomètres, puis à son retour en fin de phase glaciaire.
3. Il y a 365 Ma, l'extinction du Dévonien élimine 70 % des espèces, non pas brutalement, mais en une série d'extinctions sur une période d'environ 3 Ma.
4. Il y a 245-252 Ma, l'extinction du Permien est la plus massive. Près de 95 % de la vie marine disparaît ainsi que 70 % des espèces terrestres (plantes, invertébrés, vertébrés).
5. Il y a 195 Ma, l'extinction du Trias-Jurassique tue 20 % des espèces marines, la plupart des diapsides et les derniers des grands amphibiens.
6. Il y a 65 Ma, les extinctions du Crétacé tuent 50 % des espèces, dinosaures y compris.

On connaît aussi des extinctions moins massives, comme celle du milieu du Trias vers -225 Ma, qui éliminera une forte proportion des reptiles mammaliens alors dominants, et laissera le champ libre aux dinosaures.

Théories et débats

Il a été suggéré que ces extinctions suivent un cycle de 26 à 30 Ma. Il est difficile de dater des fossiles avec suffisamment de précision pour obtenir des résultats fiables.

Une théorie récente, largement discréditée, suggère l'existence d'un compagnon au soleil nommé Némésis qui modifie périodiquement l'orbite de comètes dans le nuage d'Oort augmentant ainsi le nombre d'impacts sur Terre.

Une théorie, encore plus récente, qui est en cours d'évaluation, invoque des périodes de volcanisme intense le long des failles continentales qui incluent des éruptions assez puissantes pour envoyer plusieurs milliards de tonnes de roches en orbite basse. Cette théorie explique la périodicité des extinctions massives ainsi que la coïncidence apparente de tels événements avec un volcanisme intense et des traces d'impacts de météorites.

Une autre théorie implique une variation de la chimiocline suite à un réchauffement global de la planète, lui-même induit par le dégagement important de dioxyde de carbone lors d'une phase de volcanisme intense. La chimiocline atteignant la surface de l'océan, de grandes quantités de sulfure d'hydrogène sont libérées dans l'atmosphère. Les nuages de ce gaz toxique peuvent tuer plantes et animaux soit directement, soit indirectement en détruisant la couche d'ozone. Ce serait ce processus qui serait à l'origine des extinctions de la fin du Permien et de la fin du Trias. Les biomarqueurs trouvés dans les sédiments de ces époques attestent que des bactéries consommatrices de sulfure d'hydrogène ont alors proliféré dans tous les océans.

Des modifications de l'albédo, de la chimie de l'air et de l'eau (acidification) auraient pu avoir des impacts majeurs et combinés sur la couche d'ozone, le taux d'ultraviolets et de rayonnement solaire et stellaire, la capacité de puits de carbone, de régulation et de résilience écologique des écosystèmes. La fonte brutale des hydrates de méthane pourrait également à certaines époques avoir provoqué des emballements du réchauffement climatique et des perturbations des grands courants marins dans des laps de temps trop courts pour permettre les réponses adaptatives des espèces et écosystèmes.

La chimiocline est l'interface existant entre différentes couches d'eau, dans une mer, un lac, lorsque celles-ci ne se mélangent pas. Cela implique donc qu'il existe un équilibre entre les différentes couches d'eau. En général, les couches d'eau de surface sont plus oxygénées que les couches plus profondes, puisqu'elles sont alimentées par l'atmosphère. L'anoxie des couches inférieures peut être provoquée par la production importante de sulfure d'hydrog&eg