European ammonoid diversity questions the spreading of anoxia as primary cause for the Cenomanian/Turonian (Late Cretaceous) mass extinction

Abstract.

Ammonoid diversity patterns show that the spreading of oceanic anoxia is not the initial and major kill mechanism for the Cenomanian/Turonian mass extinction as usually suggested. In the Anglo-Paris Basin and the Vocontian Basin, the drop of ammonoid species richness starts around the middle/late Cenomanian boundary, i.e. 0.75 myr before the occurrence of anoxic deepwater sediments. The stepwise extinction of first heteromorphs and then acanthoceratids is incompatible with the rise of the oxygen minimum zone. Moreover, shelf environments of these basins remained well oxygenated during the Cenomanian/Turonian boundary interval. Thus, we stress that other causative mechanisms initiated the ammonoid extinction even if anoxia subsequently participated in the demise of marine ecosystems.

Resume.

L’extinction de masse de la limite Cénomanien/Turonien (Crétacé supérieur) est habituellement considérée comme un exemple typique d’extinction globale causée par la remontée d’eaux anoxiques. Cependant, l’analyse des changements de biodiversité des ammonoïdés durant l’intervalle Cénomanien-Turonien inférieur démontre que cet événement océanique anoxique (OAE2) n’est pas la cause initiale et majeure de l’extinction des ammonites. Les bassins européens (Bassin anglo-parisien et Bassin vocontien) montrent que la chute de diversité (en terme de richesse spécifique) des ammonites s’amorce autour de la limite Cénomanien moyen/supérieur. Le déclin des ammonites se produit donc 0,75 million d’années avant le développement des eaux anoxiques. A ce décalage temporel entre les ammonites et l’anoxie s’ajoute une incompatibilité entre l’expansion d’eaux anoxiques vers les plateformes et le déclin prématuré des hétéromophes (plutôt pélagiques) par rapport aux acanthoceratidés (plutôt necto-benthiques). De plus, l’enregistrement stratigraphique des domaines peu profonds de ces bassins montre clairement que les eaux sont toujours largement oxygénées pendant la limite Cénomanien/Turonien. Il est donc probable que des mécanismes autres que l’anoxie doivent avoir initié l’extinction de masse de la limite Cénomanien/Turonien (au moins en ce qui concerne les ammonites), même si l’anoxie a ensuite partiellement participé au bouleversement des écosystémes marins à cette période.