COLONISATION DES PLANTES AU DÉVONIEN ET CLIMAT

Si les premiers indices de l'existence de plantes remontent à plus de 470 millions d'années (Ma), ce n'est que durant le Dévonien (de 416 à 359 Ma) que les plantes sont devenues suffisamment abondantes pour transformer le paysage désertique des continents en un couvert végétal propice à une vie terrestre riche et complexe. Trois grands types de végétation se sont succédé au Dévonien. Tout d'abord se sont développées des communautés de plantes basses à spores qui ont besoin d'une forte humidité pour leur reproduction. Au Dévonien moyen ont émergé des forêts de Cladoxylales, qui ressemblent à des fougères arborescentes. Puis, au Dévonien supérieur, sont apparues des forêts de progymnospermes, architecturalement proches des conifères actuels.

La recherche d'analogues actuels de ces communautés fossiles a permis aux paléobotanistes de reconstruire les caractéristiques biophysiques probables de ces plantes aujourd'hui disparues. Les paléoclimatologues ont utilisé ces reconstitutions en les intégrant dans un modèle climatique 3D, dit de circulation générale, afin d'évaluer les conséquences de la colonisation des plantes sur le climat (G. Le Hir, Y. Donnadieu, Y. Goddéris, B. Meyer-Berthaud, G. Ramstein et R. Blakey, « The climate change caused by the land plant invasion in the Devonian », inEarth and Planetary Science Letters, vol. 310, pp. 203-212, 2011). Les résultats montrent qu'au cours du Dévonien les sols désertiques ont laissé place à un couvert végétal verdoyant de plus en plus dense. Cette colonisation des plantes est liée à deux causes concomitantes. D'une part, l'évolution de la demande en eau des plantes a diminué, en lien avec leur adaptation à des environnements différents ; d'autre part, les continents sont devenus davantage humides à la suite des changements de géographie. Les surfaces continentales ainsi végétalisées ont alors absorbé plus d'énergie solaire que les sols autrefois désertiques, ce qui a induit une augmentation de la température des continents et une accélération du cycle de l'eau. Il en a résulté que la consommation de carbone atmosphérique, via l'altération des silicates, a été favorisée. La somme de ces interactions complexes aurait conduit à une situation paradoxale où les continents se seraient réchauffés alors que la teneur en dioxyde de carbone (CO₂), et donc l'effet de serre, aurait diminué.

— Guillaume LE HIR