Permien

Le Permien est un système géologique qui s'étend de 298,9 ± 0,2 à 252,2 ± 0,5 millions d'années. Il s'agit de la dernière période du Paléozoïque. Le Permien est précédé par le Carbonifère et lui-même précède le Mésozoïque et son premier système, le Trias. Le Permien a été nommé d'après la ville de Perm en Russie, ou bien d'après la Permie^[5], où se situe un gisement fossilifère de ce système. La fin du Permien est marquée par la plus sévère des cinq principales extinctions de masse survenues sur Terre. Il s'agit de la troisième qui a vu, selon les estimations des scientifiques, disparaître 75 % des espèces de la terre ferme^[6] et 96 % des espèces marines^[7].

Subdivisions

Comme pour toutes les périodes géologiques anciennes, les couches stratigraphiques de référence sont bien connues mais leur datation exacte est sujette à des variations de quelques millions d'années suivant les auteurs. Les datations des subdivisions correspondent à celles de l'échelle des temps géologiques publiée en 2012 (Geologic Time Scale 2012, GTS2012)^[8],[9].

La Commission internationale de stratigraphie divise le Permien en trois séries (ou époques) : le Cisuralien (298,9 ± 0,2 à 272,3 ± 0,5 Ma), le Guadalupien (272,3 ± 0,5 à 259,9 ± 0,4 Ma) et le Lopingien (259,9 ± 0,4 à 252,2 ± 0,5 Ma)^[8].

• Cisouralien (Cisuralien) :
  • Assélien (298,9 ± 0,2 - 295,5 ± 0,4 Ma)
  • Sakmarien (295,5 ± 0,4 - 290,1 ± 0,1 Ma)
  • Artinskien (290,1 ± 0,1 - 279,3 ± 0,6 Ma)
  • Koungourien (279,3 ± 0,6 - 272,3 ± 0,5 Ma)
• Guadalupien :
  • Roadien (272,3 ± 0,5 - 268,8 ± 0,5 Ma)
  • Wordien (268,8 ± 0,5 - 265,1 ± 0,4 Ma)
  • Capitanien (265,1 ± 0,4 - 259,9 ± 0,4 Ma)
• Lopingien :
  • Wuchiapingien (259,9 ± 0,4 - 254,2 ± 0,1 Ma)
  • Changhsingien (254,2 ± 0,1 - 252,2 ± 0,5 Ma)

Particularités locales

En Europe du Nord et Centrale, et particulièrement dans la littérature plus ancienne, on retrouve aussi une division du Permien différente, en deux parties, avec des séries du "Rotliegend" (-302 Ma à -258 Ma) suivies de séries du "Zechstein" (-258 Ma à -251 Ma). Lorsque l'on fait référence à deux divisions du Permien, on parle alors parfois non plus de Permien, mais de Dyas (par analogie avec le Trias qui lui, comporte trois divisions) et ce Dyas s'étend alors de -302 Ma à -251 Ma.

Paléogéographie et climat

Le niveau moyen de la mer est resté assez bas durant le Permien. Toutes les masses de terre, à l'exception d'une portion de l'Asie du Sud-Est, se sont agglomérées en un seul supercontinent appelé Pangée, qui s'étendait de l'équateur aux pôles, entouré par un océan nommé Panthalassa (la « mer universelle »). Se développa également l'océan Téthys, un paléo-océan qui s'est ouvert progressivement à partir du Permien supérieur d'est en ouest à travers la Pangée. Ce grand continent créa des conditions climatiques impliquant de grandes variations de température et de précipitations (donc d'érosion) selon les saisons et les moments de la journée. En son centre, la température pouvait passer de 0 °C à 40 °C dans la journée, ce qui fit apparaître, chez diverses espèces de phylums différents, des « voiles » thermorégulatrices, permettant de capter le soleil au matin, et d'évacuer la chaleur dans la journée^[10]. Dans les régions polaires australes perdurait un inlandsis présent depuis le Carbonifère, mais le reste de la Pangée connaissait des conditions climatiques arides avec des températures élevées et de faibles précipitations^[10].

Faune et flore

La faune a connu quelques évolutions intéressantes à cette période : on y note notamment l'apparition de la bipédie temporaire avec Aphelosaurus dès le Permien inférieur et la bipédie très probablement permanente avec Eudibamus à la même époque^[11]. Des animaux vertébrés volants font leur apparition avec Coelurosauravus au Permien supérieur (vol planant et non battu)^[12]. Certains pélycosaures à « voiles » thermorégulatrices comme Dimétrodon ou Edaphosaurus forment un phylum apparenté aux ancêtres des mammifères^[10].

Les formes de vie dominantes sont diverses : plantes, de grands amphibiens et de grands reptiles incluant les ancêtres des dinosaures. La vie marine est riche en mollusques, échinodermes et brachiopodes. Les derniers trilobites ont disparu avant la fin du Permien. Les conditions sèches ont favorisé les gymnospermes, des plantes dont les graines sont encapsulées dans une protection, d'autres plantes comme les fougères qui dispersent des spores. Les premiers arbres modernes (conifères) sont apparus durant le Permien.

Les coquilles fossilisées de deux invertébrés sont souvent utilisées pour identifier les strates géologiques du Permien : les fusulinidés, foraminifères benthiques qui disparaissent quasi totalement à la limite entre le Permien moyen et supérieur, et les ammonites dont l'équivalent moderne est le Nautile. On utilise aussi souvent les mâchoires de conodontes, un presque vertébré marin disparu à la fin du Trias.

L'extinction

Le système Permien se termine vers -251,4 millions d'années par la plus grande extinction d'espèces connue, couramment nommée « crise Permien-Trias » . Selon les estimations scientifiques, 75 % des espèces terrestres et 96 % des espèces marines disparaissent. Parmi les espèces animales et végétales qui disparaissent citons les trilobites, les graptolites, certaines fougères, certains coraux ou encore de nombreuses espèces de tétrapodes : pélycosaures et une partie des amphibiens.

Les causes de cette extinction font encore débat. Les plus souvent citées sont une asphyxie des océans (ou anoxie), un volcanisme majeur en Sibérie, une baisse importante du niveau de la mer (ou régression) ou une combinaison de plusieurs causes. Les indices d'un impact météoritique datant de cette époque ont récemment été découverts en Antarctique (2006), dans la Terre de Wilkes, provoqué par une météorite de 48 km de diamètre. La plupart des indicateurs paléontologiques et géochimiques indiquent cependant que, si impact il y a eu, l'extinction massive était très probablement inévitable puisque l'environnement était passablement détérioré^[13]. Il existe d'autres sites probables d'un impact météorique comme le cratère de Bedout laissé au large des côtes australiennes. Cependant certains géologues avancent qu'il s'agit d'une empreinte laissée par un phénomène volcanique^[14]. Quoi qu'il en soit, les débats sur cette immense catastrophe restent ouverts.

Affleurements du Permien

Plusieurs zones sont particulièrement riches en affleurements de dépôts datant du Permien.

Pour les sédiments marins :

• les montagnes de l'Oural, près de Perm ;
• la Chine ;
• l'État du Texas aux États-Unis où le bassin permien présente l'un des dépôts les plus épais connus, particulièrement dans les Guadalupe Mountains (qui ont donné leur nom au Guadalupien) ;
• les chaînes de montagnes entre les Dolomites italiennes et l'Himalaya : Dolomites, Dinarides, Hellenides, Monts Taurus, Zagros, Oman, Himalaya senso lato.

Pour les sédiments continentaux :

• les montagnes de l'Oural, près de Perm ;
• les régions d'Arlit et d'Agadez au Niger, où deux nouveaux fossiles d'amphibiens (Nigerpeton ricqlesi et Saharastega moradiensis) ont été trouvés en 2003 dans la formation de Moradi, laissant penser qu'il y avait dans cette zone des formes de vies différentes de celles d'Afrique australe et de Russie^[15],[16] ;
• les bassins du Karoo (Afrique du Sud) et de Bowen (Australie).

Notes et références

Bibliographie

• (en) F.M. Gradstein, J.G Ogg, M. Schmitz et G. Ogg, The Geologic Time Scale 2012, Elsevier, 2012, 1176 p. (ISBN 9780444594488).
• (en) Felix M. Gradstein, James G. Ogg et Alan G. Smith, A Geologic Time Scale 2004, Cambridge University Press, 2005, 610 p. (ISBN 0-521-78142-6).