Une étude, dont les résultats intitulés «Initial pulse of Siberian Traps sills as the trigger of the end-Permian mass extinction» sont publiés dans la revue Nature Communications, a permis de développer un scénario pour expliquer l'énorme extinction de masse qui s'est produite il y a 252 millions d'années (crise PT).

Rappelons tout d'abord que cette extinction, «la plus importante que l'on connaisse», a abouti à la disparition de «plus de 90 % des espèces marines» et d'au moins «70 % des espèces terrestres» dans «un intervalle assez court, peut-être de 10.000 ans, en tout cas moins de 100.000».

Parmi les hypothèses avancées sur sa cause, figure celle qui privilégie «un épisode volcanique long et puissant, sûrement dévastateur, qui a donné naissance aux trapps de Sibérie», à la fin du Permien: «les gaz libérés par ce basalte auraient produit un effet de serre ayant violemment modifié le climat global».

Cette explication pose néanmoins plusieurs problèmes, car, d'une part, «la quantité de gaz à effet de serre n'aurait pas été suffisante» et, d'autre part, «la coïncidence du calendrier n'est pas parfaite» («ces épanchements basaltiques ont commencé 300.000 ans avant la crise biologique» et «ont duré environ un million d'années, alors que l'extinction s'est déroulée sur une période bien plus courte».

Pour sa part, l'étude ici présentée suggère que «le phénomène aurait connu trois phases» et que «l'effet destructeur pour la vie aurait été indirect, né de la rencontre du magma avec des couches de charbon enfouies». Plus précisément, la première phase qui aurait débuté il y a -252,24 millions d'années (Ma) et aurait duré plus de 100.000 ans, est caractérisée par un volcanisme incessant dans la région qui a déposé «en surface les deux tiers de la lave des trapps actuels, soit un million de kilomètres cubes».

La seconde phase, qui «démarre à -251,907 Ma» et «coïncide très bien avec le début de l'extinction de masse», correspond à la fin des épanchements en surface. Dans cette phase, le magma qui «remonte toujours des profondeurs», a déjà commencé «à s'étaler horizontalement, en profondeur, au sein même des couches sédimentaires: ce sont des 'sills', écoulements en nappes sous la surface du sol».

Ces sills «se seraient répandus sur 1,5 million de kilomètres carrés». Comme «au niveau des bords du basalte refroidi, donc aux frontières de la région des trapps, la lave rencontre des sédiments riches en carbone», l'échauffement de ces derniers conduit à la production de «gaz à effet de serre (CO₂ et CH₄, c'est-à-dire du dioxyde de carbone et du méthane) s'échappant à travers le sol et s'élevant dans l'atmosphère».

Cette explication est renforcée par le fait qu'à cette époque «les géologues observent une élévation brutale de la température des eaux de surface des océans (+10 °C), en même temps qu'un déséquilibre carbone 12-carbone 13, témoin d'une dégradation des conditions environnementales»: autrement dit, le largage dans l'atmosphère de gaz à effet de serre aurait fait très vite grimper la température en «bousculant les écosystèmes».

Dans la troisième phase, «le magma continuant à monter sous le socle basaltique, il finit par le percer à partir de -251,483 Ma, entamant une nouvelle phase éruptive» qui «s'arrête à -250,2 Ma». Selon cette étude, ce scénario pourrait globalement rendre compte de la crise PT.