Cette phase de diversification biologique intervient environ 40 à 80 millions d'années après l’explosion cambrienne. Sa durée est de l’ordre de 25 millions d'années, intervalle relativement court à l'échelle des temps géologiques. Elle se situe au début et au milieu du systèmeOrdovicien, étant datée entre 485 et 460 millions d'années[1].
Cette radiation majeure est appelée en anglais the Great Ordovician Biodiversification Event (GOBE).
La radiation ordovicienne a été évaluée de façon quantitative par les paléontologues en se basant sur le dénombrement et l'évolution du nombre des taxons au Paléozoïque[2],[3].
Le nombre de familles d'animaux marins recensés augmente considérablement, passant d'une centaine à plus de 400 durant la radiation ordovicienne; le nombre de genres évolue d'environ 500 à plus de 1 600[2].
l’Ordovicien inférieur et moyen est une période d’intense expansion du plancher océanique à partir des dorsales: les masses continentales sont alors très dispersées et très enfoncées dans le manteau supérieur, ce qui explique le haut niveau marin, le plus élevé du Paléozoïque (qui va atteindre avant la fin de l'Ordovicien une cote plus de 200 mètres de plus que le niveau actuel des océans[9]. Les eaux marines transgressives sur les continents y recouvrent de vastes plateformes continentales peu profondes et bien éclairées notamment en zone intertropicale[10];
cette configuration paléogéographique multipliant les habitats marins de faible profondeur, est connue comme la plus propice à la diversification des faunes marines au cours de l’érathèmePaléozoïque[1];
l’intense activité volcanique de cette période favorise la disponibilité d’éléments nutritifs dans les océans qui permettent le développement considérable du phyto- et zooplancton, qui eux-mêmes stimulent le développement d'organismes qui s'en nourrissent, induisant ainsi un profond changement des chaînes alimentaires[4],[11];
la température des océans, supérieure à 40°C à la base de l'Ordovicien, donc favorable aux anoxies et létale pour un grand nombre d'animaux marins, baisse sensiblement ensuite, rendant le climat beaucoup plus viable, probablement équivalent à celui des zones équatoriales actuelles[12];
enfin, le rôle d'une importante « pluie cométaire ou météoritique » issue de la fragmentation d’un grand astéroïde (ou groupe d'astéroïdes) a aussi été envisagé. Les multiples cratères d'impact ordoviciens ont pu à la fois détruire des environnements, mais aussi créer de nouveaux habitats prêts à être colonisés. Les traces de l'événement sont enregistrées dans les sédiments par la présence de grains de chromite extra-terrestre mise en évidence aussi bien en Scandinavie qu'en Chine[13]. La datation de ces impacts à 470 millions d'années, légèrement décalée par rapport au début de la radiation ordovicienne, fait que le rôle de ces fragments d'astéroïdes est discuté[1].
Ce graphique bleu indique le pourcentage apparent (pas en nombre absolu) de genres d'animaux marins ayant disparu au cours d'un intervalle de temps. Les colonnes «basses» correspondent aux périodes de diversification, dont l'ordovicienne («O» moyen vert foncé, à gauche)[1].
Les termes «explosion cambrienne» et «grande biodiversification ordovicienne» (en anglais on parle même d'«événement», The Great Ordovician Biodiversification Event) expriment la rapidité supposée de ces périodes de biodiversification, généralement datées autour de −541 Ma pour l'une et −470 Ma pour l'autre. En 2023, une étude de l'ensemble des courbes de biodiversité disponibles remet en cause cette vision: elle montre l'existence d'une seule phase de diversification des animaux à grande échelle et à long terme, qui s'étend du Précambrien terminal à la fin du Silurien au moins, sur une durée d'au moins 100 Ma. Ni une «explosion» brutale de diversité au Cambrien ni un «événement» significatif à l'Ordovicien ne sont visibles dans ces études de biodiversité. La séparation entre les diversifications cambrienne et ordovicienne résulte principalement d’une absence de données au Cambrien terminal dans la Paleobiology Database, séparant ainsi artificiellement les deux périodes[14],[15].
(en) M. Vecoli, O. Lehnert et T. Servais, (en) «The role of marine microphytoplankton in the Ordovician Biodiversification Event», in Carnets de Géologie/Notebooks in Geology, Memoirs 2005, v. 02, pp. 69–70
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B. Schmitz, D.A.T. Harper, B. Peucker-Ehrenbrink, S. Stouge, C. Alwmark, A. Cronholm, S. M. Bergström, M. Tassinari et X. F. Wang, (en) «Asteroid breakup linked to the Great Ordovician Biodiversification Event» in Nature Geoscience, v. 1, 2008, p. 49–53, doi: 10.1038/ngeo.2007.37.
(en) Thomas Servais, Borja Cascales-Miñana, David A. T. Harper, Bertrand Lefebvre, Axel Munnecke et al., «No (Cambrian) explosion and no (Ordovician) event: A single long-term radiation in the early Palaeozoic», Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol.623, , article no111592 (DOI10.1016/j.palaeo.2023.111592).
