Extinctions de mégafaune - Qu'est-ce (ou qui) a tué tous les gros mammifères?

Les extinctions mégafauniques font référence à la mort documentée de mammifères à gros corps (mégafaune) de toute la planète à la fin de la dernière période glaciaire, à peu près au même moment que la colonisation humaine des dernières régions les plus éloignées de Afrique. Les extinctions massives n'étaient ni synchrones ni universelles, et les raisons avancées par les chercheurs pour ces extinctions comprennent (mais sans s'y limiter) le changement climatique et l'intervention humaine.

Points clés à retenir: Extinctions Megafaunal

• Les extinctions mégafaunales se produisent lorsqu'une prépondérance de mammifères à gros corps semble mourir en même temps.
• Il y a eu six extinctions mégafauniques sur notre planète pendant le Pléistocène supérieur
• Le plus récent a eu lieu entre 18 000 et 11 000 ans en Amérique du Sud, 30 000 et 14 000 ans en Amérique du Nord et entre 50 000 et 32 ​​000 ans en Australie.. 
• Ces périodes se produisent lorsque les continents ont été habités pour la première fois par des humains et lorsque des changements climatiques se sont produits..
• Il semble probable qu'au lieu d'être causé par un événement particulier, les trois choses (extinctions de mégafaune, colonisation humaine et changement climatique) ont agi ensemble pour apporter des changements environnementaux aux continents.. 

Les extinctions mégafaunales du Pléistocène supérieur se sont produites pendant la dernière transition glaciaire-interglaciaire (LGIT), essentiellement au cours des 130 000 dernières années, et elles ont affecté les mammifères, les oiseaux et les reptiles. Il y a eu d'autres extinctions de masse beaucoup plus anciennes, affectant les animaux comme les plantes. Les cinq événements d'extinction de masse les plus importants des 500 derniers millions d'années (mya) se sont produits à la fin de l'Ordovicien (443 ma), du Dévonien supérieur (375-360 mya), à la fin du Permien (252 mya), à la fin de le Trias (201 mya) et la fin du Crétacé (66 mya).

Extinctions de l'ère pléistocène

Avant que les premiers humains modernes ne quittent l'Afrique pour coloniser le reste du monde, tous les continents étaient déjà peuplés par une population animale importante et diversifiée, y compris nos cousins ​​hominidés, Néandertaliens, Denisovans et l'homo erectus. Les animaux avec un poids corporel supérieur à 100 livres (45 kilogrammes), appelés mégafaune, étaient abondants. Éléphant éteint, cheval, émeu, loups, hippopotames: la faune variait avec le continent, mais la plupart d'entre eux étaient des mangeurs de plantes, avec peu d'espèces prédatrices. Presque toutes ces espèces de mégafaune sont maintenant éteintes; presque toutes les extinctions se sont produites au moment de la colonisation de ces régions par les premiers humains modernes.

Une réplique d'une statue du paresseux Mylodon éteint qui habitait le sud de la Patagonie chilienne et argentine, à l'intérieur d'une grotte dans le parc national de Torres del Paine qui abritait la créature préhistorique. Germán Vogel / Getty Images

Avant de migrer loin de l'Afrique, les premiers humains modernes et les Néandertaliens coexistaient avec la mégafaune en Afrique et en Eurasie pendant plusieurs dizaines de milliers d'années. À l'époque, la majeure partie de la planète se trouvait dans des écosystèmes de steppe ou de prairies, entretenus par des mégaherbivores, des végétariens massifs qui empêchaient la colonisation des arbres, piétinaient et consommaient des gaules, et nettoyaient et décomposaient la matière organique.

L'aridité saisonnière a influencé la disponibilité des parcours, et le changement climatique impliquant des augmentations d'humidité est documenté pour le Pléistocène supérieur, qui aurait exercé une pression d'extinction sur les brouteurs de parcours mégafaunaux en modifiant, fragmentant et, dans certains cas, en remplaçant les steppes par des forêts. Changement climatique, migration des humains, extinction de la mégafaune: ce qui est arrivé en premier?

Quel est venu en premier?

Malgré ce que vous avez pu lire, il n'est pas clair laquelle de ces forces - le changement climatique, la migration humaine et les extinctions de mégafaune - a causé les autres, et il est très probable que les trois forces ont travaillé ensemble pour re-sculpter la planète. Lorsque notre terre est devenue plus froide, la végétation a changé et les animaux qui ne se sont pas adaptés se sont rapidement éteints. Le changement climatique pourrait bien avoir entraîné des migrations humaines. Les personnes qui s'installent dans de nouveaux territoires en tant que nouveaux prédateurs peuvent avoir eu des effets négatifs sur la faune existante, par la surexploitation d'une proie animale particulièrement facile ou la propagation de nouvelles maladies.

Mais il ne faut pas oublier que la perte des méga-herbivores a également entraîné le changement climatique. Des études en enclos ont montré que les mammifères à gros corps tels que les éléphants suppriment la végétation ligneuse, représentant 80% de la perte de plantes ligneuses. La perte d'un grand nombre de méga-mammifères brouteurs, brouteurs et herbivores a certainement entraîné ou aggravé la diminution de la végétation ouverte et des mosaïques d'habitat, l'augmentation de la fréquence des incendies et le déclin des plantes co-évoluées. Les effets à long terme sur la dispersion des graines continuent d'affecter la distribution des espèces végétales pendant des milliers d'années.

Cette cooccurrence d'humains dans la migration, le changement climatique et la mort des animaux est la période la plus récente de notre histoire humaine où le changement climatique et les interactions humaines ont ensemble repensé la palette vivante de notre planète. Deux régions de notre planète sont au centre des études sur les extinctions mégafaunales du Pléistocène supérieur: l'Amérique du Nord et l'Australie, certaines études se poursuivant en Amérique du Sud et en Eurasie. Toutes ces zones ont été soumises à des changements massifs de température, y compris la présence variable de glace glaciaire et la vie végétale et animale; chacun a soutenu l'arrivée d'un nouveau prédateur dans la chaîne alimentaire; chacun a vu des diminutions et une reconfiguration associées de l'animal et des plantes disponibles. Les preuves recueillies par les archéologues et les paléontologues dans chacune des régions racontent une histoire légèrement différente.

Amérique du Nord

• Première colonisation humaine: Il y a 15 000 années civiles (cal BP), (sites antérieurs à Clovis)
• Dernier maximum glaciaire: ~ 30 000-14 000 cal BP
• Dryas plus jeunes: 12,900-11,550 cal BP
• Sites importants: Rancho La Brea (Californie, USA), de nombreux sites Clovis et pré-Clovis.
• Gamme de décollage: 15% ont disparu pendant le chevauchement de Clovis et des jeunes Dryas, 13,8-11,4 cal BP
• Espèce: ~ 35, 72% de la mégafaune, y compris le loup terrible (Canis dirus), coyotes (C. latrans) et les chats à dents de sabre (Smilodon fatalis); Lion d'Amérique, ours court (Arctodus simus), ours brun (Ursus arctos), sabercat à dents de cimeterre (Sérum homotherium) et dhole (Cuon alpinus)

Bien que la date exacte soit encore en discussion, il est fort probable que les humains soient arrivés pour la première fois en Amérique du Nord il y a environ 15 000 ans, et peut-être aussi longtemps qu'il y a 20 000 ans, à la fin du dernier maximum glaciaire, les Amériques de Beringia sont devenues réalisables. Les continents nord et sud-américain ont été rapidement colonisés, avec des populations installées au Chili par 14 500 personnes, sûrement quelques centaines d'années après la première entrée dans les Amériques..

L'Amérique du Nord a perdu environ 35 genres d'animaux, pour la plupart de grande taille, au cours du Pléistocène supérieur, ce qui représente peut-être 50% de toutes les espèces de mammifères de plus de 70 lb (32 kg) et toutes les espèces de plus de 2200 lb (1000 kg). Le paresseux, le lion d'Amérique, le loup terrible et l'ours à face courte, le mammouth laineux, le mastodonte et le Glyptotherium (un grand tatou corsé) ont tous disparu. Dans le même temps, 19 genres d'oiseaux ont disparu; et certains animaux et oiseaux ont modifié radicalement leur habitat, modifiant de façon permanente leurs schémas de migration. Sur la base d'études sur le pollen, la distribution des plantes a également connu un changement radical principalement entre 13 000 et 10 000 années civiles (cal BP).

Il y a entre 15 000 et 10 000 ans, la combustion de biomasse a augmenté progressivement, en particulier lors des mouvements du changement climatique rapide d'il y a 13,9, 13,2 et 11,7 milliers d'années. Ces changements ne sont actuellement pas identifiés avec des changements spécifiques dans la densité de population humaine ou avec le moment de l'extinction mégafaunale, mais cela ne signifie pas nécessairement qu'ils ne sont pas liés - les effets de la perte de mammifères à gros corps sur la végétation sont très longs - durable.

Preuve australienne

• Première colonisation humaine: 45 000 à 50 000 cal BP
• Sites importants: Darling Downs, Kings Creek, Lynch's Crater (tous au Queensland); Mt Cripps et Mowbray Swamp (Tasmanie), Cuddie Springs et Lake Mungo (Nouvelle-Galles du Sud)
• Gamme de décollage: Il y a 122 000 à 7 000 ans; au moins 14 genres de mammifères et 88 espèces entre 50 000 et 32 ​​000 cal BP
• Espèce: Procoptodon (kangourou géant à face courte), Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, kangourous sthenurine et T. carnifex

En Australie, plusieurs études sur les extinctions de mégafaune ont été menées récemment, mais leurs résultats sont contradictoires et les conclusions doivent être considérées comme controversées aujourd'hui. Une des difficultés avec les preuves est que l'entrée humaine en Australie s'est produite il y a bien plus longtemps que celle des Amériques. La plupart des chercheurs conviennent que les humains ont atteint le continent australien il y a au moins 50 000 ans; mais les preuves sont rares et les datations au radiocarbone sont inefficaces pour les dattes de plus de 50 000 ans.

Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, kangourous sthenurine et T. carnifex tous ont disparu au moment ou peu après l'occupation humaine du continent australien. Vingt genres ou plus de marsupiaux géants, de monotrèmes, d'oiseaux et de reptiles ont probablement été anéantis en raison de l'intervention directe des populations humaines car ils ne peuvent trouver aucun lien avec le changement climatique. Le déclin local de la diversité a commencé près de 75 000 ans avant la colonisation humaine et ne peut donc pas être le résultat d'une intervention humaine.

Amérique du Sud

Des recherches moins savantes concernant les extinctions massives en Amérique du Sud ont été publiées, du moins dans la presse universitaire anglophone. Cependant, des enquêtes récentes suggèrent que l'intensité et le moment de l'extinction variaient à travers le continent sud-américain, commençant dans les latitudes septentrionales plusieurs milliers d'années avant l'occupation humaine, mais devenant plus intense et rapide dans les latitudes supérieures du sud, après l'arrivée des humains. De plus, le rythme de l'extinction semble s'être accéléré environ 1 000 ans après l'arrivée des humains, coïncidant avec des inversions du froid régional, l'équivalent sud-américain de Younger Dryas.

Certains chercheurs ont noté des schémas de différences stadiales / interstadielles entre l'Amérique du Nord et l'Amérique du Sud et ont conclu que, bien qu'il n'y ait aucune preuve du «modèle de blitzkrieg» - c'est-à-dire des massacres par les humains - la présence humaine en combinaison avec l'expansion rapide des forêts et les changements environnementaux semblent avoir conduit à l'effondrement de l'écosystème mégafaunal en quelques centaines d'années.

• Première colonisation humaine: 14 500 cal BP (Monte Verde, Chili)
• Dernier maximum glaciaire: 12500-11800 cal BP, en Patagonie
• Inversion à froid (À peu près équivalent au Dryas plus jeune): 15,500-11,800 cal BP (Varie à travers le continent)
• Sites importants: Lapa da Escrivânia 5 (Brésil), Campo La Borde (Argentine), Monte Verde (Chili), Pedra Pintada (Brésil), Cueva del Milodón, Fell's Cave (Patagonie)
• S'éteindre: 18 000 à 11 000 cal BP
• Espèce: 52 genres ou 83% de toute la mégafaune; Holmesina, Glyptodon, Haplomastodon, avant la colonisation humaine; Cuvieronius, Gomphotheres, Glossotherium, Equus, Hippidion, Mylodon, Eremotherium et Toxodon environ 1 000 ans après la colonisation humaine initiale; Smilodon, Catonyx, Megatherium et Doedicurus, Holocène tardif

Récemment, des preuves de la survie de plusieurs espèces de paresseux géants ont été découvertes aux Antilles, il y a moins de 5000 ans, coïncidant avec l'arrivée des humains dans la région..

Sources sélectionnées

• Barnosky, Anthony D. et al. "Impact variable de l'extinction mégafaunale tardive du Quaternaire en provoquant des changements d'état écologique en Amérique du Nord et du Sud." Actes de l'Académie nationale des sciences 113,4 (2016): 856-61. 
• DeSantis, Larisa R. G., et al. "Réponses alimentaires de la mégafaune Sahul (Pléistocène Australie-Nouvelle-Guinée) au changement climatique et environnemental." Paléobiologie 43,2 (2017): 181-95. 
• Galetti, Mauro et al. "Héritage écologique et évolutif des extinctions de mégafaune." Revues biologiques 93,2 (2018): 845-62. 
• Metcalf, Jessica L. et al. "Rôles synergiques du réchauffement climatique et de l'occupation humaine dans les extinctions mégafaunales de Patagonie au cours de la dernière déglaciation." Avancées scientifiques 2,6 (2016). 
• Rabanus-Wallace, M. Timothy et al. "Les isotopes mégafaunaux révèlent le rôle de l'augmentation de l'humidité sur les parcours pendant les extinctions du Pléistocène tardif." Écologie et évolution de la nature 1 (2017): 0125. 
• Tóth, Anikó B. et al. "Réorganisation des communautés de mammifères survivantes après l'extinction mégafaunale de la fin du Pléistocène." Science 365.6459 (2019): 1305-08. 
• van der Kaars, Sander et al. "Les humains plutôt que le climat sont la principale cause de l'extinction mégafaunale du Pléistocène en Australie." La nature Communications 8 (2017): 14142.