Résumé :
L'équipe de recherche de l'Université chinoise des géosciences (Pékin) a récemment découvert, grâce à une analyse chimique non destructive de fossiles de manchots de l'île Seymour, près de la péninsule antarctique, que ces anciens squelettes, vieux d'environ 55 millions d'années, préservent non seulement les restes des manchots eux-mêmes, mais enregistrent également des indices de la transition antarctique d'un environnement chaud et humide à un climat plus froid.
Les manchots sont l'un des animaux les plus emblématiques de l'Antarctique. Ils ont complètement perdu la capacité de voler au cours de l'évolution et leurs ailes se sont progressivement transformées en nageoires adaptées à la nage. L'île Seymour possède les archives fossiles de manchots de l'Éocène les plus riches et les plus stratigraphiquement continues au monde, couvrant une étape importante de l'évolution du climat de l'Antarctique : d'un environnement relativement chaud et humide au début de l'Éocène à un climat plus frais au milieu et à la fin de l'Éocène.
Les fossiles étant extrêmement rares, les chercheurs ont utilisé la technologie de balayage par fluorescence X sur microzones pour effectuer une cartographie non destructive de la distribution des éléments sur les échantillons. Cette méthode permet d’identifier la répartition spatiale des différents éléments chimiques à la surface de l’os, évitant ainsi d’endommager le fossile lors du processus d’étude.
Les résultats montrent que les signaux des éléments titane, silicium et potassium dans les fossiles de manchots formés il y a environ 55 millions d'années, c'est-à-dire au début de l'Éocène, sont significativement plus forts. L’équipe de recherche a combiné des preuves stratigraphiques, sédimentologiques et paléoclimatiques pour juger que ces signaux d’éléments plus élevés étaient cohérents avec une altération continentale plus intense et un apport de matière terrestre plus important à cette époque, reflétant une circulation de matière plus active en Antarctique sous un climat chaud et humide. En revanche, les signaux émis par ces éléments sont nettement plus faibles dans les fossiles provenant d’environnements plus récents et plus froids.
Les chercheurs ont souligné que la découverte la plus surprenante était l'amélioration significative des signaux de titane, de silicium et de potassium dans les échantillons du début de l'Éocène. Cette caractéristique indique que dans des conditions climatiques chaudes et humides, l'altération terrestre était renforcée et qu'une grande quantité de matériaux terrestres était transportée vers l'environnement sédimentaire, affectant finalement la composition chimique des restes de manchots.
Cependant, extraire des informations élémentaires fiables à partir de fossiles il y a des dizaines de millions d'années n'est pas facile. Les fossiles d'os de pingouin ont des formes de surface irrégulières et des structures incurvées, ce qui peut entraîner une modification de la distance entre l'échantillon et l'instrument pendant le processus de numérisation, affectant ainsi les résultats de détection. Pour réduire cet effet, l’équipe a placé le fossile aussi horizontalement que possible et a maintenu la distance entre la sonde à balayage et la surface osseuse relativement constante.
L'étude a également révélé que le modèle de distribution des éléments de fer, de manganèse et de soufre dans les fossiles reflète les changements dans l'environnement chimique des sédiments marins environnants après l'enfouissement des restes de manchots. Autrement dit, les informations élémentaires conservées dans les os suivent non seulement la façon dont les matières étrangères sont entrées dans les fossiles, mais révèlent également les différences entre les facteurs d'altération terrestre, les conditions de dépôt et les premiers environnements diagénétiques.
Les chercheurs pensent que la composition chimique des os fossiles devrait devenir une source importante d'informations supplémentaires pour la reconstruction des changements environnementaux anciens, complétant les méthodes traditionnelles telles que le forage de sédiments marins et l'analyse des microfossiles. En combinant l'analyse chimique non destructive avec des preuves géologiques, les scientifiques peuvent extraire davantage d'informations environnementales à partir des collections de fossiles existantes, offrant ainsi de nouvelles façons de reconstituer les changements climatiques et écologiques dans le passé lointain de l'Antarctique.
Le document de recherche pertinent a été publié dans "Fossil Record", intitulé "Eocene Penguin Fossils as Archives of Antarctic Weathering and Climate Change: Insights from Micro-area X-ray Fluorescence Element Mapping".
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