Paléocène

Il y a quelque 66 Ma, les grands reptiles (dinosaures, ptérosauriens), les ammonites, bélemnites et rudistes disparaissent de la surface de la Terre ; d'autres ordres se maintiennent, mais les populations diminuent.

Malgré cette apparente hécatombe, des représentants des quatre ordres de reptiles se maintiennent et évoluent : tortues, crocodiles, lézards, serpents. On peut y ajouter les oiseaux, descendants des dinosaures.

Les victimes de l'extinction sont les espèces de grande taille ayant évolué jusqu'à une spécialisation extrême, qui les vouait à une prochaine disparition. Par ailleurs, plusieurs groupes se sont sans doute éteints quelques millions d'années avant la fin du Maastrichtien.

La conquête terrestre des angiospermes

Feuille fossilisée de Vitis sezannensis.

Dans le règne végétal, les Angiospermes, qui étaient apparues à la fin du Crétacé, se répandent pour conquérir l'ensemble de la terre. Les premières forêts d'arbres à feuilles caduques et graminées se manifestent, mais restent peu abondantes durant la première période du Tertiaire.

Au XIX^e siècle, dans les tufs de la commune de Sézanne (Marne), des fouilles ont mis au jour des restes fossilisés d'une vigne de l'âge tertiaire (50 millions d'années) qui a été baptisée Vitis sezannensis. Cette variété, disparue de l'Europe, subsiste de nos jours dans le Sud-Est du continent américain[3].

Du point de vue de la tectonique des plaques, le Paléocène représente l'étape ultime du démembrement de la Pangée avec l'ouverture de l'Atlantique Nord, il y a 100 Ma, qui sépare le Groenland du continent européen. La Terre est alors encore partagée en deux moitiés au niveau de l'équateur par l'océan téthysien.

L'Australie et l'Antarctique sont en passe d'être deux masses distinctes, ce qui va permettre la mise en place d'un courant circum-antarctique qui va dès lors isoler le continent austral des eaux plus chaudes et engendrer son englacement.

L'Inde est déjà complètement détachée de l'Afrique, ceci depuis -68 millions d'années. Le passage à proximité d'un point chaud provoque une intense activité effusive et la mise en place des plateaux de basaltes du Deccan.

La microplaque se trouve à présent en position équatoriale. Avec elle, les continents africain, indien et australien se rapprochent de l'Eurasie, qu'ils vont rencontrer quelque 10 millions d'années plus tard.

Au niveau de l'Europe, la collision entre les plaques eurasienne et africaine a commencé, ce qui entraîne les premières phases de déformation compressive. La Téthys est toujours présente, mais en phase de fermeture. Elle laisse deviner la position de la future Méditerranée. Plusieurs micro-continents sont déjà partis en subduction vers le sud, comme le briançonnais.

L'océan valaisan est alors ouvert et les premiers flysch, se sont accumulés à la marge nord de la plaque apulienne.

En Amérique, l'événement géologique majeur du Paléocène est la formation de la chaîne des Rocheuses, une chaîne de 3 500 km de long, d'orientation nord-sud qui s'étend à l'ouest du Canada et des États-Unis.

Le niveau marin au Paléocène fluctue : après une chute à la limite KT, il y a progradation jusqu'à un très haut niveau ; puis à ~60 Ma une nouvelle chute de quelque −20 mètres se produit, pratiquement identique à la précédente. Ensuite, jusqu'à la limite avec l’Éocène, le niveau remonte progressivement jusqu'à +15 mètres. Cette évolution est celle de l'ensemble du globe et correspond à un stade de haut niveau marin. En Europe, la plupart des terres sont immergées.

Le climat était sensiblement plus chaud au Paléocène (et au début de l'Éocène) que pendant tout le reste du Tertiaire (néanmoins il reste moins chaud que pendant la période crétacé qui la précède) ; un climat subtropical régnait sur l'ensemble de la terre. Une flore tropicale s'étendait jusqu'à 50 degrés de latitude de part et d'autre de l'équateur, même en Alaska des traces de flore fossile témoignent de cette ampleur. Des saisons peu marquées expliquent en partie ce climat. Et si l'on accepte l'hypothèse de la météorite marquant la fin de l'ère Mésozoïque, elle pourrait expliquer cette « anomalie ». Le Paléocène correspond donc à une phase de haut niveau marin : presque toute l'Europe est submergée.

Les températures depuis -65 Ma ; la crise climatique est notée PETM.

À la fin du Paléocène, il y a environ 56 millions d'années, le climat devint encore plus chaud, comportant un maximum thermique local et provoquant des changements dans la végétation. Les forêts se transformèrent en véritables forêts tropicales, denses ; et certains primates ne résistèrent pas au changement. Les faunes les plus touchées furent le microplancton marin, les foraminifères benthiques et les mammifères terrestres. Les fluctuations touchent particulièrement les hautes latitudes. Le réchauffement est provoqué par un dégagement massif de méthane et marque la limite avec la période suivante : l’Éocène, durant laquelle les primates évoluèrent pour se rapprocher des espèces plus modernes.

L'origine de cette crise climatique serait un dégagement massif de dioxyde de carbone dû au volcanisme intense causé par l'ouverture de l'Atlantique Nord (Islande) ayant entraîné la fonte des hydrates de méthane, un gaz qui, une fois relâché, aurait augmenté la température d'au moins cinq degrés Celsius. Elle aurait duré 100 000 ans.