c-crise KT

COUPLAGE DES EVENEMENTS BIOLOGIQUES ET
GEOLOGIQUES AU COURS DU TEMPS
I LES ESPECES APPARAISSENT ET DISPARAISSENT
voir TP 16
A Espèce en géologie
Définition de l’espèce : ensemble d’individus apparentés présentant des caractères communs qui doivent avoir
ensemble une descendance commune fertile.
Au niveau des fossiles, l’interfécondité n’est pas vérifiable, ce sont uniquement des critères anatomiques et
morphologiques qui permettent de les distinguer.
La répartition des fossiles au cours du temps montre que :
• une espèce naît puis meurt
• dans un taxon, il existe des périodes de développement d’espèces et d’extinction d’espèces
ex : Ammonites → radiation au jurassique + Crétacé
extinction au Tertiaire
• certains groupes peuvent être à l’origine de plusieurs groupes
• lorsque certains groupes disparaissent, d’autres au contraire se développent
• les organismes disparus sont souvent moins complexes que ceux qui disparaissent
On en déduit la notion d’évolution : apparition de nouveaux organismes à partir d’êtres vivants préexistants
La diversité des êtres actuels est la conséquence ou le résultat de l’évolution des êtres nés auparavant.
B Notion de crise
L’histoire de la Terre est marquée par des coupures.
On a construit une échelle chronologique basée sur des changements de faune, de flore et l’élaboration de cycles
sédimentaires.
Unité de base : l’étage = caractérisé par une association de fossiles stratigraphiques et parfois par une
transgression marine ( arrivée de la mer)
Ex : le lutétien → Nummulites + Cérithes + Milioles
Les étages sont regroupés en époques, les époques en périodes, et les périodes en ères.
Ex : étage
époque
période
ère
lutétien
éocène
paléocène
tertiaire
Les grandes coupures ou ères correspondent à des événements majeurs de l’histoire.
La limite entre 2 ères est définie par une modification profonde de la faune et de la flore.
Ex limite II/ III : disparition des Ammonites, Bélemnites, Reptiles marins, Dinosaures et Reptiles volants
On parle de Crise biologique lors d’une extinction massive d’êtres vivants et non un simple renouvellement des
espèces.
On a une crise si :
• les extinctions concernent de nombreux groupes variés ( animaux+végétaux, dans le milieu continental
+ marin )
• les extinctions sont relativement soudaines et synchrones ( un à quelques millions d’années)
• les extinctions affectent l’ensemble de la Terre
Crises principales : la plus importante fin permien -240 millions d’années = limite I et II
la plus connue
fin crétacé
-65 millions d’années = limite II et III
Il existe aussi des crises à l’intérieur d’une ère : ex la fin du Dévonien (ère primaire).
II LA CRISE CRETACE TERTIAIRE
voir TP 16
1. Colonne stratigraphique du Massif des Bornes
fin Crétacé = régression marine importante (retrait de la mer) →arrêt de sédimentation → érosion
→ fin crétacé éliminé et retour tardif de la mer ⇒ on ne voit pas la transition
il faut une sédimentation continue pour observer le passage = rare en France
2. site de Bidart (pays basque) limite = mince couche sombre d’argile de 5cm
3. Danemark limite = fine couche noire azoïque (sans fossile)
La limite est caractérisée par une couche d’argile noire ayant la particularité d’être riche en iridium, cette
anomalie de concentration se retrouve sur toute la surface de la Terre.
Datation de l’anomalie -65 millions d’années
Cette couche d’argile riche en iridium est un repère qui permet de comparer les fossiles avant et après.
A Changements en milieu continental
livre p 344-345
Les séries sédimentaires continentales sont rares : sédiments de plaines alluviales (fleuves)
sédiments lacustres
Ex : USA et Canada
1. la flore
les informations sont apportées par le pollen = plantes fleurs + les spores = fougères : ce sont des
microfossiles ⇒ avantages : petits , nombreux donc faciles à trouver
On observe une diminution des grains de pollen et une augmentation des spores de fougères (le pic de spores
correspond exactement à la limite KT)
On a une crise brutale dans le monde végétal terrestre avec une extinction de 30 à 40% des plantes à
fleurs
fin Crétacé
angiospermes (pl à fleurs)
on avait gymnospermes (conifères) majoritaire
ptéridophytes (fougères)
début du Tertiaire
CRISE
fougères
rapidement fougères+conifères diminuent
et Angiospermes se développent
2. la faune
Crise = extinction des Dinosaures
• le Secondaire est l’ère des Reptiles, ils sont partout, dans toutes les niches écologiques.
Ptérosaures : aériens
ovipares
les groupes actuels (crocodiles, tortues, serpents
Ichtyosaures : marins
à
lézards) existaient déjà.
Dinosaures : terrestres
poumons
• les Dinosaures, reptiles terrestres apparaissent à la fin du Trias (230MA), se développent au Crétacé
et disparaissent à 65MA
taille variable, quadrupèdes ou bipèdes, herbivores ou carnivores
particularité : posture redressée, les membres sont verticalement sous le corps comme les Oiseaux ou les
Mammifères, à la différence des lézards et des crocodiles.
• à la fin du Crétacé, beaucoup de Reptiles disparaissent : tous les Dinosaures mais aussi les Ptérosaures
et les Ichtyosaures. Quelques reptiles survivent : ceux correspondant aux groupes actuels
⇒ la crise est sélective
Discussion
Pourquoi les Dinosaures ? Le groupe était il sur le déclin ? Est ce bien une extinction brutale ? ⇒ il n’y a pas
assez de données actuelles car trop peu de fossiles trouvés (∼ 5000)
Remarque : Hormis les Dinosaures et les êtres d’eau douce, les organismes terrestres ont assez bien résisté.
Des groupes survivent : Mammifères (avec les Primates)
Insectes
Plantes : fougères, quelques conifères et plantes à fleurs
B Changements en milieu marin
TP 16 suite + livre p 344-345
La limite Crétacé-Tertiaire est marquée par :
• une fine couche d’argile azoïque riche en iridium
• une chute de la teneur en Ca CO3 correspondant à une baisse massive (80%) des êtres planctoniques =
Foraminifères + Coccolithophoridés (algues)
• un changement de faune : ∗ extinction totale des Bélemnites et plus ou moins progressive des Ammonites
∗ chez les Foraminifères : Globotruncana est remplacé par Globigérine et leur
test (coquille) est plus petit + extinction brutale de nombreuses autres espèces
∗ maintien des êtres benthiques (de fond)
Fossiles :
Ammonites (mollusques céphalopodes)
Bélemnites (mollusques céphalopodes)
Pointe fossilisée de l’os
Coquille ou empreinte de la coquille fossilisée
Microfossiles :
Bilan
On peut appliquer le terme de crise biologique à la limite Crétacé- Tertiaire car :
∗ 80 à 90% des espèces Foraminifères planctoniques, les Ammonites, les Dinosaures et autres disparaissent assez
brutalement et pour certains définitivement
∗ ceci est visible sur l’ensemble du globe
C Evénements géologiques au cours de cette période
TP 16 suite + livre p 346-349
1. Les preuves d’une chute d’astéroïde
Teneur en iridium anormalement élevée pour la Terre
Quartz choqués et sphérules de verre
Magnétites nickélifères
Cratère d’impact daté par la méthode 40 K / 40 Ar à 65Ma identifié dans la péninsule du Yucatan au
Mexique. Il s’agit d’une structure en anneau de 250 à 300 km de diamètre qui présente toutes les
caractéristiques d’un cratère d’impact attribué à un astéroïde de 10 km de diamètre percutant la Terre à
20km/s
2. Un gigantesque épisode volcanique
Les Trapps du Deccan ( Inde ) datent de cette période , elles correspondent à de gigantesques empilements
de lave qui couvrent une superficie de 1 000 000 km2 sur environ 2400m d’épaisseur. Ils ont été mis en place
lorsque l’Inde, détachée de l’Afrique et remontant vers le Nord, est passée à la verticale d’un point chaud très
productif (aujourd’hui sous l’île de la Réunion).
Bilan
65Ma est marqué par des extinctions massives d’espèces et par des événements géologiques de grande
ampleur. Chacun de ces événements a eu, sans aucun doute possible, des conséquences désastreuses sur le
monde vivant (modifications du climat sur des milliers d’années).
Il est toutefois peu probable qu’un de ces événements ait pu, à lui seul, être responsable de la crise
biologique. Les scientifiques pensent qu’aucune cause néfaste n’a été assez puissante pour engendrer la
crise, c’est la conjonction de plusieurs causes néfastes qui permettrait, lorsqu’un seuil est franchi, le
déclenchement d’une crise biologique.
Ainsi d’autres causes, telles que le refroidissement climatique ou une régression marine de grande ampleur,
peuvent s’ajouter aux 2 premières.
La crise est sélective car les espèces bien adaptées au milieu donc très spécialisées , ne sont plus aptes à faire
face à des changements de milieu. Elles sont donc sensibles et éliminées en premier ( cas des Dinosaures et des
Ammonites).
II LES AUTRES CRISES
livre p350-351
D’après le contenu fossilifère des strates, les géologues ont repéré 5 crises biologiques majeures : à 435 Ma
360 Ma, 245 Ma, 205 Ma, et 65 Ma.
Avec un taux d’extinction des espèces à 90%, la crise Permo-Triasique (245 Ma) qui marque la limite entre l’ère
primaire et l’ère secondaire, est la plus importante du monde vivant.
L’étude des roches montre également des manifestations géologiques de grande ampleur à cette époque : Trapps
de Sibérie, volcanisme en Chine, régression marine .....
Le repérage des grandes crises est utilisé pour découper le temps en ères ou systèmes.
BILAN GENERAL
La biosphère a subi 5 crises majeures depuis le Cambrien (début des temps fossilifères) .
Il semble que des bouleversements de la surface de la Terre, d’origine interne ou extra-terrestre, en soient
responsables.
Actuellement par ses activités, l’Homme modifie la composition de l’atmosphère (rejet de CO2 provoquant une
augmentation de l’effet de serre) ainsi que tous les milieux de la planète (les systèmes agricoles occupent ¼ de
la planète, dégradation des sols, pollutions des eaux, utilisation d’insecticides ...... )
Constat : une espèce disparaît toutes les 20 mn !
Tout comme le volcanisme intensif ou la chute d’une météorite, les comportements humains seront sans
doute responsables de la sixième crise biologique !