Traduction
Cette Earth Cache a pour but de vous faire découvrir la taphonomie, une discipline de la paléontologie et de l'archéologie qui s'attache à décrire les processus qui interviennent de la mort d'un organisme à sa fossilisation. Ça ne ne vend pas du rêve mais c'est très intéressant! Si si!
La taphonomie c'est quoi ?
Comment des coquilles, des os, ou de la peau ou des plumes d’animaux disparus, espèces éteintes parfois depuis des millions d’années peuvent-ils se fossiliser et arriver jusqu’à nous ?
Un peu d'histoire
Le concept fondamental de cette discipline voit le jour en 1940, avec le paléontologue russe Ivan Efremov, qui crée le terme de taphonomie, du grec taphos « tombe », et nomos, « loi ».
En 1975, la paléontologue américaine Kay Behrensmeyer reprend et diffuse le travail d’Efremov. Elle applique la méthode aux sites de la région de l’Omo en Éthiopie, connus pour ses fossiles d’hominidés.
Elle sera la première à montrer l’importance du transport par l’eau et de l’environnement de dépôt de carcasses d’animaux le long des chenaux de la paléo-rivière Omo et d’un lac voisin. Elle en déduit que les assemblages de fossiles du site de l’Omo résultent de trois phases d’accumulation.
Tout d’abord, les os des animaux vivants dans les savanes (éléphants, girafes, antilopes…) dont les carcasses ont été abandonnées sur le sol par les prédateurs (lions, chacals, lycaons…) et les charognards (hyènes, vautours) sont, soit détruites, enterrées dans le sol, soit tombent dans la rivière lors des crues. Les ossements se retrouvent déposés dans les eaux plus profondes et plus calmes du milieu de la rivière ou dans les méandres où ils sont enfouis une deuxième fois en même temps que les carcasses des animaux aquatiques (crocodiles, hippopotames, poissons…).
Ceci explique pourquoi les faunes fossiles provenant de la savane ou du fond des chenaux du fleuve ou du delta du lac sont différentes. Ce ne sont pas des différences d’environnement mais des différences liées à l’histoire taphonomique du site.
Dans les années 1990 en Europe émergent les premiers travaux de taphonomie sur des sites paléontologiques des périodes pliocène-pléistocène. Depuis, les études sur les sites fossilifères se sont multipliées, ce qui permet aux paléontologues et paléoécologues de retracer les environnements initiaux.
La science des lois de l’enfouissement
La taphonomie est donc la science des lois de l’enfouissement : le passage de la biosphère (monde vivant) à la lithosphère (monde minéral). Cela comprend l’étude des mécanismes et modalités de la fossilisation depuis la mort d’un organisme, son enfouissement jusqu’à sa découverte dans le sol d’un site archéologique ou paléontologique.
Le taphonomiste
Le taphonomiste travaille comme un « détective » : il doit mener une enquête pour remonter jusqu’aux causes de la mort d’un ensemble d’organismes et détailler tous les processus qui ont conduit à la découverte de ses restes. Pour cela, il doit observer la disposition des restes dans le site, connaître la nature du sol ou de la roche englobants. Puis au laboratoire il doit identifier les restes, examiner leur surface et essayer d’interpréter les « indices » que sont les différentes marques, traces distinguables. Il doit observer attentivement la texture des restes, les fractures, reconnaître les parties manquantes.
Au fait, un fossile, c'est quoi ?
Ce sont les restes d'un animal ou d'un végétal (coquille, carapace, os, dent, graine, feuilles, spore, pollen, plancton, micro-organismes), généralement minéralisé, ou bien son simple moulage, conservé dans une roche sédimentaire.
Quel âge doit avoir un organisme mort pour être considéré comme un fossile ?
Il n’y a pas d’âge limite pour qu’un spécimen soit considéré comme un fossile. Le processus de fossilisation peut avoir des vitesses très variées, allant de quelques semaines à plusieurs millions d’années. A titre d’exemple, les sources exceptionnellement riches en carbonates de calcium transforment des végétaux en fossiles en quelques mois. Et inversement, sous certaines conditions, des corps vieux de plusieurs millions d’années ne sont pas fossilisés : c’est le cas des fossiles du Messel en Allemagne (47 millions d’années) ou du Massif du Coiron en Ardêche (8 millions d’années) qui ne sont pas fossilisés mais momifiés.
Quelles sont les conditions optimales pour une fossilisation ?
- Des parties squelettiques dures : les restes seront moins sujet à l’abrasion et à la dissolution
- L'absence de charognards et de décomposeurs : les restes ne seront pas démembrés et bioérodés
- L'absence d’oxygène : cela préserve de l’oxydation et de la décomposition
- Un pH non acide : un pH trop acide va dissoudre les matières mortes
- Une faible agitation du milieu : les restes seront préservés de la dislocation et de l’abrasion
- Un enfouissement rapide : les restes seront moins sujets à la décomposition et à la désarticulation
- Une diagenèse précoce : plus la transformation en minéral est rapide, au mieux sera conservé le fossile
Quelques fossiles parmi les plus courants
Les bivalves
Rhynchonelles (coquilles à côtes) et Terebratules (coquilles lisses)
Lopha (une espèce d'huître)
Les gastéropodes
Turitelle en coupe
Pleurotomaria
Les ammonites
Mantelliceras
Les trilobites
Neuseretus
Les échinodermes
Oursin irrégulier: Micraster
Oursin régulier: Cidaris
Oursin irrégulier plat: Scutelle
Les crinoïdes
Article de tige de crinoïde en forme de disques
Article de tige de crinoïde en étoile
Les coraux coloniaux
Les coraux solitaires
Les spongiaires
Eponges Siphonia
Eponges Siphonia en coupe
Que peut-on observer sur un fossile ou un assemblage de fossiles en matière de taphonomie ?
La fragmentation : le fossile est en plusieurs parties, sous l’action des prédateurs et de la bioturbation, et du transport.
La désarticulation : il est démembré.
Éléments de palette natatoire d'Ichtyosaure
Schéma d'une palette natatoire d'Ichtyosaure
L'abrasion : il présente des traces d'usure, qui dépend du temps de résidence à la surface du sédiment et de l’agitation du milieu
Dent de requin partiellement usée
L'orientation : la population de fossiles peut présenter un axe d'orientation, plus ou moins marqué, ou est anarchique.
Les coquilles sont orientées en fonction du courant lors du dépôt; le changement de direction sur les différents bancs traduisent des variations du courant marin.
Les oursins sont déposés à plat, non retournés, hormis sur la droite où ils se sont entassés sur le bord d'une petite cuvette, sans toutefois être retournés.
Les trilobites sont déposés de manière anarchique
La concavité : des populations peuvent s'accumuler sous l'action des courants et se déposer dans des cuvettes.
Accumulation de bivalves
La dissolution : le fossile n'existe que par son empreinte, la partie minéralisée ayant été dissoute.
La coquille initiale a totalement disparu, il ne reste que la forme, donnée par le stromatolite qui s'est développé autour - il s'agit également d'un encroûtement.
Cératite dont la coquille est totalement dissoute.
La bioérosion : il présente des traces de perçage : fines, ce sont les microperforants (filaments algaires ou fongiques) qui renseignent sur la paléoprofondeur (rares sous la zone photique), ou macroperforants (éponges, bivalves, bryozoaires) qui renseigne sur la salinité, les taux de sédimentation et l’oxygénation.
Traces de de perforation de lithophages sur un bivalve.
Traces de bryozoaires dans une coquille.
L'encroûtement : des organismes sessiles adhèrent sur un substrat dur pouvant être d’origine biologique.
Pecten totalement encroûté par des bryozoaires et des coraux.
Le tri : certaines populations peuvent être triées par taille
Les gastéropodes sont triés du plus petit au plus gros.
Le remaniement : des fossiles peuvent être repris par une érosion, et peuvent se retrouver dans des sédiments plus récents, mêlés à des fossiles également plus récents.
Dent de requin durophage (Ptychodus), découverte dans des terrains d'âge Miocène (14 millions d'années), alors que le genre a disparu au Crétacé (65 millions d'années). La présence de ce fossile traduit une érosion de la roche crétacée et un nouveau dépôt au Miocène. D'autre part, la dent est particulièrement roulée (abrasion).
A titre de comparaison, une dent du même genre, non roulée, issue de terrains crétacés.
Sources
Sources principales
Sources secondaires
- http://science.mnhn.fr
- http://www.echinologia.com
- http://www.researchgate.net
- http://www.bajocien14.com
- http://planet-terre.ens-lyon.fr
- http://www.ammonites.fr
- http://www.geodiversite.net
- http://vertebresfossiles.free.fr
- http://dominique.millet2.free.fr
- http://web.ac-reims.fr
- https://www.fossiles-villers.com
- Dictionnaire de Géologie, d'Alain Foucault et Jean-François Raoult, Dunod, 5ème édition, 2001
- Et quelques photos personnelles
Lexique
- bioérosion: érosion de fossiles ou du substrat par des organismes vivants.
- bioturbation: mélange actif des couches de sol ou d'eau par les espèces vivantes, animales principalement
- bryozoires: groupe zoologique comprenant des organismes coloniaux, et généralement constructeurs, composé d'individus sécrétant une loge calcaire et composant ainsi des colonies. Ce sont des animaux des mers chaudes et peu profondes.
- diagenèse : l'ensemble des processus physico-chimiques et biochimiques par lesquels les sédiments sont transformés en roches sédimentaires. Ces transformations ont généralement lieu à faible profondeur, donc dans des conditions de pression et température peu élevées.
- lithophage: organismes qui creusent la pierre, généralement pour s'y abriter.
- sessile :fait d'être définitivement fixés sur le substrat.
- stromatolite: constructions discoïdes ou mamelonnées due à des Cyanophycées (les algues bleues).
- zone photique :zone aquatique comprise entre la surface et la profondeur maximale d'un lac ou d'un océan, exposée à une lumière suffisante pour que la photosynthèse se produise.
Comment valider cette Earth Cache
Petit rappel concernant les "Earth Caches": il n'y a pas de contenant à rechercher, ni de logbook. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessous. Vous pouvez loger en "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.
Localisation
Questions
- 1a/ En observant les zones en vert sur les images de localisation, de quel type d'organisme s'agit-il?
- 1b/ S'agit-il de moule interne ?
- 1c/ Sont-ils désarticulés?
- 1d/ Sont-ils fragmentés?
- 2a/ En observant de près ces fossiles, voyez-vous des traces de bioérosion?
- 2b/ Des traces d'encroûtement?
- 2c/ Présentent-ils des traces de dissolution ou d'abrasion?
- 3a/ En observant l'organisation des fossiles, sont-ils triés par taille?
- 3b/ Présentent-ils une orientation générale?
- 3c/ Décrivez la répartition des fossiles.
- 4/ Formulez une hypothèse taphonomique.
- 5/ En regardant les autres dalles sur le mur, voyez-vous d'autres fossile? Si oui, lesquels?
- 6/ Une photo de vous ou d'un objet vous représentant est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
Merci par avance de ne pas poster de spoiler dans vos logs!
Bon amusement, bonnes recherches, bon Geocaching!