Coelodonta
Durant les 1,8 millions d’années qui nous séparent du début du Pléistocéne, le phénomène de la tectonique des plaques s’est évidemment poursuivi et les continents ont continué leur dérive à la surface du globe.
Néanmoins, compte tenu de la lenteur de ces déplacements, les positions des continents au début du Pléistocéne ne diffèrent pas sensiblement de celles d’aujourd’hui.
La carte présentée ici illustre un phénomène différent, car d’ordre climatique, et qui eut d’importantes répercussions paléogéographiques, à savoir les glaciations qui caractérisent cette période. Le refroidissement climatique qui débuta au Tertiaire culmine en effet durant le Pléistocéne avec l’expansion d’immenses calottes glaciaires qui ont recouvert non seulement l’Antarctique et le Groenland, comme aujourd’hui, mais aussi tout le nord de l’Europe et de l’Amérique du Nord. Les glaciers de montagne, comme par exemple ceux des Alpes, s’étendirent aussi, lors des maximums glaciaires, à des altitudes beaucoup plus basses qu’aujourd’hui.
On a envisagé, dans le passé, une histoire climatique relativement simple et comportant une succession de quatre grandes périodes glaciaires séparées par des périodes interglaciaires plus chaudes. Mais les progrès des datations et des méthodes de reconstitution paléoclimatique montrent que la réalité fut plus complexe. Le nombre de phases de refroidissement et de réchauffe¬ment est nettement plus élevé que celui qui était supposé.
Les causes des glaciations du Pléistocéne, qui ne furent pas les seules dans l’histoire de la Terre, il y eut une importante glaciation dans les régions australes au Permien, ne sont pas encore parfaitement comprises. La configuration des continents et des océans a joué sans doute un rôle, mais il paraît clair que la succession des phases de refroidissement et de réchauffement est liée à des phénomènes d’ordre astronomique (en relation avec l’obliquité de l’axe de rotation de la Terre). La formation des énormes calottes glaciaires du Pléistocène, épaisses par endroits de plusieurs milliers de mètres, mobilisant sur les continents d’énormes quantités d’eau (sous forme de glace), fit baisser le niveau des mers de façon considérable (cent mètres ou plus pendant les maxima glaciaires). De ce fait, une grande partie des plateaux continentaux aujourd’hui immergés se trouva épisodiquement asséchée, ce qui permit l’établissement de liaisons entre des terres séparées à l’époque actuelle qui, du fait du recul des calottes glaciaires, est une période de relativement haut niveau des mers.
L’Europe
Bison
C’est en Europe, au début du XIX siècle, que furent reconnues pour la première fois les traces des glaciations pléistocènes, notamment par le naturaliste suisse Louis Agassiz. Ces traces ne manquent pas, sous la forme de moraines, de blocs erratiques transportés par la glace, et de roches striées par le passage des glaciers, tant dans les Alpes qu’en Europe du Nord.
Pendant les maxima glaciaires, dont le dernier a pris fin il y a environ 10 000 ans, une gigantesque calotte glaciaire centrée sur la Scandinavie s’étendait sur les plaines du nord de l’Allemagne et de la Pologne ainsi que sur la plus grande partie des îles Britanniques. Les glaciers de montagne étaient évidemment bien plus étendus qu’aujourd’hui ; ceux des Alpes descendaient loin dans les plaines, jusqu’à la région de Lyon par exemple. Les zones aujourd’hui tempérées de l’Europe connaissaient alors un climat subarctique. Les conséquences de ces périodes de glaciation furent évidemment considérables pour la flore et la faune dont certaines espèces disparurent. Pendant les périodes de réchauffement, le climat permettait à des animaux classés aujourd’hui comme tropicaux de peupler l’Europe : on a retrouvé des restes d’hippopotames jusqu’en Angleterre.
Mais pendant les épisodes glaciaires, seules pouvaient subsister les espèces adaptées au froid, comme par exemple les mammouths et les rhinocéros laineux.
Des alternances de faunes « chaudes » et « froides » sont ainsi connues dans le Pléistocène d’Europe. Il s’y développa un type humain que l’on a souvent considéré comme adapté au climat froid, le Néanderthalien. Il y a environ 35 000 ans, il fut supplanté par les hommes de type moderne, venus sans doute du Proche-Orient.
Durant les glaciations, du fait des baisses du niveau des mers, de grandes parties du plateau continental européen se trouvant émergées, la Grande-Bretagne était reliée au continent. La Manche et la mer du Nord étaient alors de vastes plaines parcourues de rivières, où vivaient notamment des mammouths (les chalutiers remontent souvent des dents de ces animaux gisant sur le fond de la mer du Nord).
L’Amérique du nord
Megaceros
Comme celle de l’Europe, la partie septentrionale du continent nord-américain était recouverte d’une vaste calotte glaciaire, les glaciers du
Mammuthus imperator
bouclier canadien rejoignant ceux issus de la région des Rocheuses pendant les périodes les plus froides. Plus au sud, les forêts et les plaines étaient habitées par une faune nombreuse et diverse issue du grand échange faunique avec l’Amérique du Sud, évoqué à propos du Pliocène, et où se côtoyaient chevaux, chameaux, éléphants, mastodontes, bisons, et paresseux géants .
Si les échanges avec l’Amérique du Sud étaient possibles via l’isthme de Panama, la calotte glaciaire, lors de son extension maximale, bloquait les communications avec l’Asie qui auraient été possibles par la région du détroit de Béring. Au début de la dernière déglaciation, il y a quelque 12 000 ans, un corridor dépourvu de glace entre les glaciers des Rocheuses et ceux du bouclier canadien s’établit alors que la région du Pacifique Nord était encore émergée. Cela permit à nouveau des passages d’Asie en l’Amérique du Nord. Parmi les espèces qui profitèrent de cette occasion figurent les humains qui colonisèrent alors les Amériques. C’est à cette époque que disparurent nombre de grands mammifères, notamment les éléphants et les mastodontes, mais aussi les chevaux, les chameaux et les paresseux géants.
Certains chercheurs ont imputé cette importante phase d’extinction aux changements climatiques, tandis que d’autres la considèrent comme la conséquence de l’arrivée de l’homme dont les activités de chasseur ont pu conduire très rapidement à l’élimination de nombreuses espèces.
L’Amérique du sud
Homo erectus
Le Pléistocène connut une expansion des glaciers andins dans les régions tropicales et équatoriales du continent. Néanmoins, les changements climatiques de cette époque ne sont pas limités à ce type de phénomènes. Ils sont aussi marqués par des alternances de périodes sèches et humides. Il a été suggéré que la forêt équatoriale, dans le bassin de l’Amazone par exemple, se trouva réduite à de petits « refuges » durant les phases les plus sèches. Cette théorie ne fait cependant pas l’unanimité, et s’il est évident qu’il y eut alors des changements dans les communautés végétales, il n’est pas du tout certain que la forêt ait été aussi dévastée qu’on l’a cru. Comme en Amérique du Nord, la faune de grands mammifères résultant des échanges interaméricains commencés au Pliocène subit de nombreuses extinctions à la fin du Pléistocène. Dans ce cas aussi deux thèses s’opposent, celle qui attribue ces extinctions aux changements climatiques et celle qui en rend responsables les hommes arrivés du nord par l’isthme de Panama.
L’Afrique
L’Afrique ne fut guère affectée directement par les glaciations, si ce n’est sur ses montagnes les plus élevées. Comme en Amérique du Sud, les fluctuations climatiques les plus notables sont marquées par la sécheresse et l’humidité. On a supposé, ainsi que cela a été fait pour l’Amérique du Sud, que la forêt d’Afrique avait été réduite à de petits refuges pendant les périodes les plus sèches. Là aussi, les études palynologiques, tout en rendant compte des changements intervenus au cours du temps dans la végétation, ne paraissent pas devoir confirmer l’hypothèse d’un très grand rétrécissement des forêts. D’autres périodes furent marquées par une aridité moindre que celle d’aujourd’hui : on sait que le Sahara, il y a encore quelques milliers d’années, était suffisamment humide et fertile pour nourrir des populations de grands mammifères et d’humains.
Un des événements importants qui marquent le Pléistocène en Afrique est le développement du genre Homo, apparu vers la fin du Pliocène. Homo erectus est apparemment le premier humain à avoir quitté le continent africain, tôt durant le Pléistocène, pour coloniser l’Asie et l’Europe. Il est possible que l’homme de type moderne, Homo sapiens, ait lui aussi fait son apparition en Afrique, plus tard, il y a un peu plus de 100 000 ans.
L’Asie
Le nord de l’Asie semble avoir moins été affecté que les régions septentrionales de l’Europe et de l’Amérique du Nord par des glaciations de grande ampleur, conduisant au développement de vastes calottes glaciaires (peut-être par manque de précipitations suffisantes). La faune « froide » du Pléistocène est bien connue en Sibérie, notamment par les cadavres de mammouths et de rhinocéros laineux conservés dans le sol gelé.
Plus au sud, les conditions étaient évidemment différentes, avec des alternances entre sécheresse et humidité. Du fait de la baisse du niveau des mers durant les glaciations, la région des îles de la Sonde cessa d’être un archipel et se trouva transformée en péninsule du Sud-Est asiatique, ce qui permit l’arrivée de nombreux mammifères venus d’Asie, parmi lesquels l’homme. Homo erectus est connu à Java (c’est même là qu’il fut découvert pour la première fois par Eugène Dubois à la fin du XIX siècle) dans des couches géologiques du Pléistocène ancien.
L’Australie
Diprotodon
Les changements climatiques qui affectent l’Australie au Pléistocène vont notamment dans le sens d’une aridité plus grande, avec l’établissement du vaste désert central actuel.
En dépit de la baisse du niveau des mers pendant les glaciations, une connexion terrestre continue entre l’Asie du Sud-Est et l’Australie, qui aurait permis « l’invasion » de cette dernière par de nombreux placentaires (ce qui aurait sans doute eu des résultats fâcheux pour les marsupiaux), ne s’est jamais établie. On peut en conclure que l’homme n’a pu arriver en Australie qu’au terme d’une traversée maritime, mais il semble qu’il l’ait fait assez tôt, il y a de cela plusieurs dizaines de milliers d’années.
La fin du Pléistocène est marquée par l’extinction de nombreux grands marsupiaux australiens, comme par exemple les diprotodontes que l’on ne connaît à l’état fossile que dans les couches du Quaternaire d’Australie. Sur ce continent comme sur d’autres, le rôle de l’homme peut avoir été prédominant, même si des facteurs climatiques ont été évoqués.
En Nouvelle Zélande, où il n’y avait pas de mammifères terrestres indigènes, avaient évolué de grands oiseaux incapables de voler, les moas,dont on a trouvé des fossiles de nombreuses espèces, quelques-unes remontant à plus de 2 millions d’années. Il semble bien, si l’on en croit leur tradition orale, que les ancêtres des actuels Maoris ait provoqué la disparition de ces animaux, et ce à une date récente (les moas auraient survécu jusqu’au XVN siècle).