Après la fin : la reconstruction des communautés marines durant la rediversification du Trias inférieur. – AFTER

Dans ce projet pluridisciplinaire, le bassin Ouest américain servira de cas d’étude pour vérifier en priorité la validité de plusieurs paradigmes associés au Trias inférieur. Nos principales problématiques sont de tester le modèle de récupération retardée et ses paradigmes associés à une échelle locale et régionale tout en faisant
progresser nos connaissances sur les paramètres influençant les motifs observés et les processus écologiques/évolutifs de la récupération biotique. Ce projet est se présente donc sous la forme
d’une approche intégrée régionale, qualitative et quantitative, de la dynamique de récupération et des enregistrements sédimentaires et géochimiques. Nous testerons notamment:
1) la validité dans le bassin ouest-américain des paradigmes couramment acceptés pour le Trias inférieur ;
2) l’existence de perturbations environnementales continues ou récurrentes durant cette période;
3) les impacts dans le temps et l’espace de ces fluctuations sur la diversité régionale ;
4) les biais taphonomiques déformant éventuellement les motifs de récupération observés ;
5) le modèle écologique capable de retranscrire les dynamiques de rediversification régionale ainsi corrigées.

Plusieurs de nos observations dans le bassin Ouest américain se trouvent en contradiction marquée avec le scénario communément admis d’une récupération lente et retardée. Les avancées les plus marquantes sont les suivantes :
• Acquisition de nouveaux affleurements du Trias inférieur et nouvel inventaire des faunes du bassin
• Découverte inattendue d’un biote à conservation exceptionnelle, le plus complexe documenté en domaine marin pour le Trias inférieur et comportant plusieurs organismes jusque-là inconnus pour cette période.
• Découverte de la première étoile de mer connue pour le Trias inférieur.
• Echantillonnage de nombreux gastéropodes de grande taille dans plusieurs localités du bassin contredisant un éventuel effet Lilliput pour ce clade et cet intervalle.
• Proposition d’une nouvelle biostratigraphie à haute résolution du bassin basée sur les ammonoïdes et premières corrélations à haute résolution avec d’autres bassins.
• Reconstructions environnementales (sédimentologie/géochimie) à l’échelle locale et régionale, avec un intérêt particulier pour certaines bioconstructions associant notamment microbialites et éponges
• Ces reconstructions n’indiquent pas spécifiquement de perturbations environnementales marquées dans les sites étudiés.
• Première évaluation des biais d’échantillonnage et de préservation des organismes + premières simulations informatiques de ces biais.

Notre approche conduira à un nouveau scénario à l’échelle du bassin pour la récupération du Trias inférieur. Ce scénario, solidement assis sur de nouvelles données de terrain, expliquera la reconstruction des communautés marines locales à régionales après une extinction de masse.

Publications récentes:
Caravaca G., et al., 2017: Early Triassic fluctuations of the global carbon cycle: new evidence from paired carbon isotopes in the western USA basin. Global and Planetary Change 154: 10-22.
Brayard A., et al., 2017: Unexpected Early Triassic marine ecosystem and the rise of the Modern evolutionary fauna. Science Advances 3: e1602159.
Jattiot R., et al., 2017: Smithian ammonoid faunas from eastern Nevada: implications for Early Triassic biostratigraphy and correlations within the western USA basin. Palaeontographica A 309: 1-89.
Olivier N., et al., 2016: Evolution of depositional settings in the Torrey area during the Smithian (Early Triassic, Utah, USA) and their significance for the biotic recovery. Geological Journal 51: 600-626.
Thomazo C., et al., 2016: A diagenetic control on the Early Triassic Smithian-Spathian carbon isotopic excursions recorded in the shallow settings of the Thaynes Group (Utah, USA). Geobiology 16: 220-236.
Jattiot R., et al., 2016: Revision of the genus Anasibirites Mojsisovics (Ammonoidea): an iconic and cosmopolitan taxon of the late Smithian (Early Triassic) extinction. Papers in Palaeontology 2: 155-188.
Romano C., et al., 2016: Permian-Triassic Osteichthyes: Diversity dynamics and body size evolution. Biological Reviews 91: 106-147.
Ware D., et al., 2015: High-resolution biochronology and diversity dynamics of the Early Triassic ammonoid recovery: the Dienerian faunas of the Northern Indian Margin. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 440: 363-373.
Brayard A., et al., 2015: Early Triassic Gulliver gastropods: spatio-temporal distribution and significance for the biotic recovery after the end-Permian mass extinction. Earth-Science Reviews, 146: 31-64.
Vennin E., et al., 2015: Microbial deposits in the aftermath of the end-Permian mass extinction: a diverging case from Mineral Mountains (Utah, USA). Sedimentology, 62: 753-792.

La limite Permien-Trias (~252 Ma) est marquée par la plus sévère des extinctions de masse du Phanérozoïque. La rediversification qui suivit est habituellement considérée comme un processus très long, recouvrant au moins la totalité du Trias inférieur (~5 ma). En effet, l’intervalle post-crise est décrit comme une période de fort stress écologique caractérisée par des conditions marines délétères et des fluctuations globales du cycle du carbone. Ceci suggère des liens étroits entre ces changements environnementaux et la restructuration des écosystèmes, mais les paramètres moteur restent encore obscurs. Associé au scénario d’une récupération retardée observés essentiellement sur les organismes benthiques, plusieurs paradigmes à grande échelle sur le Trias inférieur ont été admis par la communauté scientifique. Parmi eux, les plus connus sont une anoxie/euxinie généralisée, un «reef gap», un «chert gap», un «coal gap» et un «effet Lilliput».
Contrairement à ces paradigmes, les taxons necto-pélagiques comme les ammonoïdes montrent une rediversification explosive. De plus, des récifs à métazoaires qui semblaient se rétablir uniquement au Trias moyen, ont été récemment découverts dans le Trias inférieur de l’Ouest des USA, suggérant une reconstruction rapide des récifs lorsque les conditions environnementales le permettaient. Ces observations indiquent que le bassin ouest-américain est un contre-exemple régional des paradigmes globaux proposant une rediversification lente. L’enregistrement géologique de cette région montre aussi que la durée et les processus écologiques et évolutifs de récupération restent encore méconnus. Leur étude nécessite donc de nouvelles approches intégratives entre paléontologie, géo-/biochronologie, géochimie et sédimentologie, couplées avec des modèles écologiques et de rediversification, et ce à différentes échelles spatiales et temporelles.
Dans ce projet pluridisciplinaire, le bassin Ouest américain servira de cas d’étude pour vérifier en priorité la validité de plusieurs paradigmes associés au Trias inférieur. Paradoxalement, plusieurs de ces paradigmes y furent initialement décrits. Nos efforts porteront en priorité sur les sous-étages du Smithien et du Spathien (période de rediversification maximale). Cet intervalle est caractérisé par plusieurs pulses d’extinction et de radiation coïncidant avec des changements dans les enregistrements sédimentologiques, géochimiques et palynologiques. Les relations qui unissent ces paramètres aux fluctuations de diversité doivent donc être appréhendées en mettant notamment en évidence l’existence de perturbations environnementales continues ou récurrentes durant cette période, et en testant 1) l’impact spatial et temporel de ces fluctuations potentielles sur la diversité régionale, et 2) les biais taphonomiques éventuels qui déforment les motifs observés de récupération.
Un échantillonnage intensif est prévu à l’intérieur de ce bassin présentant des affleurements variés qui enregistrent des environnements proximaux à distaux. Les nouvelles données fossiles, acquises avec des protocoles d’échantillonnage rigoureux et répliqués, seront confrontées à des études sédimentologiques et géochimiques innovantes pour vérifier si les éventuels changements environnementaux sont contemporains des fluctuations de biodiversité, et de tester si les paradigmes classiques du Trias inférieur s’applique à ce bassin. Nous évaluerons les différences entre faunes benthiques et necto-pélagiques, la répartition spatio-temporelle de ces motifs, et les dynamiques de diversité corrigées des éventuels biais de préservation. Ceci conduira à un nouveau scénario précis à l’échelle du bassin pour la récupération du Trias inférieur, illustrant la reconstruction des communautés marines locales à régionales après une extinction de masse. Ce scénario pourra nourrir à son tour les hypothèses émises quant à l’évolution de la biosphère actuelle entrée dans sa sixième extinction majeure.