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UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À MONTRÉAL Département des sciences de la Terre PLAN DE COURS SESSION HIVER 1999 MICROPALÉONTOLOGIE ET PALÉOCOLOGIE SCT 5220 (040) Jeudi de 9h à 12h et de 13h15 à 16h15/Lab. Local : PK-6205 Professeur : Anne de Vernal Tél.: 987-3000 (poste 8599#) DESCRIPTION Les différentes approches micropaléontologiques et leur application à des fins paléoécologiques. Les micro-organismes fossiles : leur nature, leur morphologie, leur écologie, leur portée paléoécologique et l'évolution biostratigraphique. Les techniques d'échantillonnage, de traitement du sédiment, d'observation et de comptage. Notions de populations microfloristiques et microfaunistiques. Traitement quantitatif des données micropaléontologiques. Exemples de reconstitution des paléoenvironnements, terrestres et marins, à partir d'assemblages micropaléontologiques. Laboratoire (3 heures). OBJECTIFS La paléoécologie est un très vaste domaine de recherche qui relève de la géologie, de la géographie et de la biologie et qui consiste en l’étude des relations qui existaient entre les biocénoses et les environnements dans le passé. En pratique, la paléoécologie a le plus souvent pour finalité la reconstitution des paléomilieux en faisant appel aux informations fournies notamment par la paléontologie, la micropaléontologie, la sédimentologie, la stratigraphie et la géochimie. En ce sens, la paléoécologie recoupe plusieurs champs disciplinaires : paléoclimatologie, paléogéographie, paléocéanographie, paléophytogéographie, etc. Dans le cadre d'un cours de premier cycle, offert sans préalable, la paléoécologie ne peut être abordée qu'à titre introductif. Le cours a pour objectif de fournir un aperçu du domaine qu'est la paléoécologie (possibilités, limites et applications) et de faire état des principales méthodes de reconstitutions paléoécologiques. Afin d'illustrer la «problématique paléoécologique» et d'apporter une méthodologie disciplinaire, le cours sera divisé en trois parties qui s'articuleront autour d'exemples particuliers traités dans le cadre des cours magistraux et pendant les travaux pratiques : 1. La paléoécologie des milieux océaniques sera abordée en mettant l'emphase sur les assemblages microfaunistiques et leur composition isotopique; les exemples choisis permettront d'aborder les notions de paléosynécologie (assemblages, communautés), de succession biostratigraphique, de fonction de transfert; ils serviront par ailleurs à illustrer l'intégration de paramètres biotiques et abiotiques à des fins paléoécologiques; 2. La paléoécologie des milieux de transition servira d'exemple de paléoautécologie en faisant appel notamment à la morphométrie de la macrofaune; 3. La paléoécologie continentale sera articulée autour de la reconstitution de la végétation et des climats en référence à la palynologie; les données sporopolliniques seront manipulées afin d'illustrer plusieurs approches quantitatives. 4. Par ailleurs, des thèmes additionnels, relevant de la paléoécologie descriptive (cf. infra), seront abordés par les étudiants dans le cadre de travaux dirigés suivis de présentations orales. PRINCIPAUX CHAPITRES: INTRODUCTION À LA PALÉOÉCOLOGIE 1. Définition et disciplines impliquées. 2. Historique. 3. Principes fondamentaux : adaptation des êtres vivants à leur milieu; tolérance des êtres vivants dans leur milieu; interdépendance des êtres vivants au sein du milieu; principe d’«uniformitarisme» ou d'actualisme. 4. Limitations : contraintes taphonomiques (nécrolyse, biostratinomie, diagénèse); contraintes taxonomiques et évolution des espèces; évolution des paramètres environnementaux et limites de l'actualisme. 5. Notions de paléoautécologie : application du principe d'actualisme; analyses morphofonctionnelles, morphométriques, paléobiogéographiques, géochimiques. 6. Notion de paléosynécologie : communautés et assemblages; densité; diversité. I. PALÉOÉCOLOGIE DES MILIEUX OCÉANIQUES 1. Classification des environnements marins. 2. Classification et répartition spatiale des organismes marins. 3. Les paramètres physico-chimiques qui régissent la distribution des espèces. 4. Taphonomie et milieux sédimentaires océaniques. 5. Les indicateurs paléoécologiques du milieu océanique : macrofossiles, microfossiles, sédimentologie, traces fossiles, géochimie. 6. Exemple de reconstitution paléoécologique : les assemblages de foraminifères planctoniques; la fonction de transfert; la teneur en 18O des foraminifères. II. PALÉOÉCOLOGIE DES MILIEUX DE TRANSITION 1. Sensibilité et diversité des milieux de transition par opposition aux milieux océaniques. 2. Les environnements néritiques, estuariens, deltaïques, littoraux et lagunaires. 3. Les biohermes et les biostromes. 4. Les macrofaunes : leur distribution, leur morphologie et leur habitat; morphométrie. 5. Reconstitution paléoécologique d'environnements littoraux : exemple de la mer de Champlain. III. PALÉOÉCOLOGIE CONTINENTALE 1. Les conditions physico-chimiques régissant la distribution des biocénoses à la surface de la Terre. 2. Classification des environnements continentaux. 3. Les milieux de sédimentations. 4. Les éléments de reconstitution des paléoenvironnements lacustres et terrestres. 5. La palynologie, un outil privilégié pour la reconstitution des environnements continentaux. TRAVAUX DIRIGÉS Les travaux dirigés consisteront en une recherche bibliographique suivie de la rédaction d'un rapport (une dizaine de pages) et d'un exposé oral (10 à 15 minutes). Les thèmes abordés devront porter de préférence sur la paléoécologie de périodes géologiques données et qui ont été marquées par un ou des événements biostratigraphiques importants, sinon sur la paléoécologie d'un groupe fossile. Les thèmes proposés sont les suivants : - la paléoécologie des premiers hominidés au Pliocène supérieur en Afrique de l'est; - le Crétacé terminal et l'extinction des grands reptiles; - le Permien et la disparition des trilobites; - le Silurien et la colonisation des continents par les plantes; - le Précambrien et l'origine de la vie; - paléoécologie des trilobites, conodontes, ammonites, dinosaures, etc. TRAVAUX PRATIQUES Les travaux pratiques auront pour but l'initiation aux méthodes analytiques et le traitement de données. Dans le cadre de la première partie du cours (paléoécologie océanique), les travaux pratiques consisteront en : (1) l'analyse des foraminifères dans quelques échantillons (identification et comptage); (2) la construction de spectres et de diagrammes; (3) l'interprétation en intégrant des données sédimentologiques et géochimiques disponibles. La deuxième partie du cours (paléoécologie de milieux de transition) donnera lieu à une, sinon deux séances de travaux pratiques portant sur la morphométrie de coquilles de lamellibranches et de brachiopodes. Les travaux pratiques de la troisième partie du cours (paléoécologie continentale) consisteront en l'analyse de données sporo-polliniques : construction de diagrammes de pourcentages, de diagrammes d'influx; définition d'une zonation et interprétation. MODE D'ÉVALUATION Examen de mi-session 20 % Examen final 30 % Travaux pratiques 25 % Travaux dirigés 25 % BIBLIOGRAPHIE *AGER, D.V., 1963. 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