5,1,3/ Climats du passé

1/ climat paléozoïque = ère primaire : Cam Or Si De Ca Pe

Reconstituer l’extension de la glaciation permienne à partir de la distribution des tillites.

Reconstituer un paléoclimat local à partir d’une variété d’indices paléontologiques ou géologiques en tenant compte de la paléo-latitude (ex : paléobiocénose des forêts carbonifères de Montceau-les-Mines par rapport à d’autres indices localisés à d’autres endroits de la planète).

Manuel p.306

Tillite : (moraine consolidée) conglomérat d'origine glaciaire, constitué d'éléments mal classés, emballés dans une matrice argilo-sableuse, signalant une période de glaciation.

https://www.profsvt71.fr/pages/terminale-spe-svt/les-climats-de-la-terre/variations-climatiques-anciennes.html

Moraine : amas de débris rocheux, érodé et transporté par un glacier ou par une nappe de glace.

pierres qui bougent : https://www.pourlascience.fr/sd/geosciences/le-mystere-des-pierres-mouvantes-elucide-11998.php

La forêt marécageuse de Montceau-les-Mines il y 300 millions d'années : http://blog.ac-versailles.fr/stratetik/public/e_education/XiaMontceau_les_Mines/XiaMontceau_les_Mines/La_foret_mareca_material.html

reconstitution paléotectonique : https://dinosaurpictures.org/ancient-earth/view/Dacentrurus#0

en video : https://youtu.be/g_iEWvtKcuQ?si=HG4lMJWCiJ4D8fmJ

17 avril

Au Paléozoïque, des indices paléontologiques et géologiques, corrélés à l’échelle planétaire et tenant compte des paléolatitudes, révèlent une importante glaciation au Carbonifère-Permien. Par la modification du cycle géochimique du carbone qu’elles ont entraînée, l’altération de la chaîne hercynienne et la fossilisation importante de matière organique (grands gisements carbonés) sont tenues pour responsables de cette glaciation.

2/ climat mésozoïque = ère secondaire = Trias – Jurassique - Crétacé

Manuel p.304

la zone de répartition des coraux remonte au-delà des latitudes 30°N et 30°S, ce qui indique une étendue plus importante des zones équatoriales et tropicales par rapport à l’actuel. Il faut donc tenir compte de cette observation pour l’interprétation des données des autres documents de cette étude.

Concernant les évaporites du Crétacé : on les trouve aujourd’hui en Amérique du Sud, en Afrique du Nord et du Sud mais aussi en Inde et en Chine. Ces continents avaient une répartition géographique différente au moment de la formation de ces roches, ils occupaient des latitudes plus hautes. les évaporites se forment en climat aride, ce qui signifie que des climats arides devaient régner au Crétacé aux hautes latitudes, traduisant une époque plus chaude que l’actuel.

Le même raisonnement peut être mené à l’identique pour les autres roches. Leurs conditions de formation sont déterminées par principe d’actualisme et l’on sait sous quel climat elles se forment. En connaissant la position des continents au Crétacé, donc le lieu de formation des roches, on peut connaître les conditions climatiques qui régnaient à telle latitude à cette période, donc caractériser l’étendue des zones climatiques et, par extension, la moyenne des températures terrestres définissant le Crétacé comme une période chaude.

La teneur en CO2 de l’atmosphère par rapport à la teneur actuelle. On constate que cette concentration atmosphérique est 5 fois plus élevée au Crétacé qu’actuellement, ce qui laisse penser que l’effet de serre important qui en découle a nécessairement engendré une augmentation des températures. L’une des hypothèses concernant ce taux élevé de CO2 est que ce dernier serait issu de l’activité volcanique intense des dorsales océaniques. Ainsi, le fractionnement de la Pangée et son accentuation au Crétacé engendre un dégazage de CO2 dans l’atmosphère, lui-même responsable d’une augmentation de l’effet de serre et, par conséquent une élévation des températures.

la mise en place du courant circumpolaire grâce à l’ouverture du détroit de Drake, il y a 35 millions d’années c’est-à-dire après le Crétacé. Ce courant est considéré comme un super-régulateur des températures océaniques mondiales et, par entraînement, un régulateur climatique. Actuellement, il permet le mélange rapide, à l’échelle des temps géologiques, des eaux en provenance des trois océans à répartition latitudinale importante. Ce qui a pour effet de niveler les températures dans l’espace et dans le temps.

Au Crétacé, la liaison entre l’Amérique du Sud et l’Antarctique, visible sur le document , ne permet pas la mise en place d’un tel courant. Les eaux de chaque océan ne se mélangent pas et n’ont pas le temps de se refroidir en tournant pendant un certain temps aux hautes latitudes soumises à de faibles températures. Il en résulte sans doute une augmentation de la température des océans, ce qui aura également un impact sur la température de l’atmosphère. Ces deux phénomènes, servant ici d’exemples, ne sont pas exhaustifs et ont même très certainement agi en synergie. Ils sont tous deux induits par la tectonique des plaques qui, en fragmentant la Pangée, transforme la face du monde et l’équilibre fragile qui régnait précédemment.

+

Tectoglob3D : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Pour afficher la carte, sélectionner « données affichées » puis « calques intégrés » puis « Âge du plancher océanique ». Pour effectuer les mesures, sélectionner « Actions » puis « Mesurer une longueur ».

Quelques valeurs obtenues sur Tectoglob3D pour l’océan Atlantique :

	Jurassique	Crétacé	Cénozoïque
Durée (Ma)	40	40	60
Largeur des fonds créés (km) à +25°N	970	1 550	1 800
Vitesse moyenne d’expansion (km/Ma)	24	39	30
Largeur des fonds créés (km) à –35°S	650	2100	2470
Vitesse moyenne d’expansion (km/Ma)	16	53	41

Utiliser les connaissances acquises sur la géodynamique interne et la tectonique des plaques pour comprendre leur rôle sur le climat et mettre en relation la nature des roches formées avec les paléoclimats du Crétacé.

modèle explicatif du climat au Crétacé :

1. époque de séparation des masses continentales & d'expansion océanique

2. forte activité magmatique (dorsales)

3. dégazage de CO₂ (dorsales)

4. augmentation de la teneur atmosphérique en CO₂

5. augmentation de l'effet de serre

6. réchauffement global

Au Mésozoïque, pendant le Crétacé, les variations climatiques se manifestent par une tendance à une hausse de température.

Du fait de l’augmentation de l’activité des dorsales, la géodynamique terrestre interne semble principalement responsable de ces variations.

3/ climat cénozoïque = ère tertiaire = paléo-néogène

Manuel p.302

Le document 1 permet de comprendre comment reconstituer les caractéristiques du climat et de l’atmosphère sur des temps anciens. Pour ce faire, les chercheurs utilisent des données scientifiques afin de construire des modèles.

Données scientifiques (registre empirique) :

• sédimentologiques

• isotopiques (δ¹⁸O des foraminifères benthiques)

• isotopiques du carbone dans les sédiments carbonatés

Modèle de Reconstitution

• des calottes polaires

• de la température des eaux profondes

• de la teneur atmosphérique en CO₂

Les modèles montrent qu’à partir d’un optimum climatique au début de l’Éocène, un refroidissement progressif a lieu durant tout le restant du Cénozoïque. Ce refroidissement est corrélé à une diminution de la teneur atmosphérique en CO₂.

Le document 2 aborde un des mécanismes géologiques intervenant dans le cycle du carbone : l’altération des roches continentales. Ce mécanisme a déjà été étudié en classe de seconde. Ici, il s’agit de comprendre son effet sur la teneur atmosphérique en CO₂.

la réaction 1, correspond à l’hydrolyse du plagioclase en un minéral argileux, la kaolinite, et en ions solubles calcium et hydrogénocarbonate. Cette réaction consomme du CO₂ atmosphérique dissous dans l’eau. Le devenir des ions solubles est présenté par la précipitation biochimique des carbonates selon la réaction 2, produisant du CO₂. Le bilan des deux mécanismes aboutit à une consommation de CO₂.

Le document 3 permet de montrer l’importance du phénomène d’altération des roches au Cénozoïque. Le document A illustre la relation entre formation de reliefs et altération à travers les cônes d’alluvions issus de l’érosion des reliefs himalayens dans la plaine de l’Indus. L’activité pratique (document B) permet de remobiliser les acquis sur le passé géologique de la Terre en observant, grâce au module « Disposition passée des continents » de Tectoglob3D, le déplacement des masses continentales et la formation de la ceinture orogénique alpine au Cénozoïque. Enfin, l’histogramme C présente une estimation de la masse de sédiments issus de l’altération et de l’érosion des reliefs. On observe une augmentation de celle-ci depuis 30 Ma.

Tectoglob3D : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

Les cartes paléogéographiques du document 4 apportent des informations sur les relations entre la disposition des masses continentales, la circulation océanique et ses impacts climatiques.

1. On observe depuis le début de l’Éocène un refroidissement progressif du climat d’environ 16 °C avec formation des calottes polaires dès la fin de l’Éocène pour l’hémisphère sud et au Pliocène pour l’hémisphère nord. Ce refroidissement est corrélé à une diminution importante de la teneur en CO₂ dans l’atmosphère.

2. D’après le document 3, la dynamique des masses continentales a entraîné au Cénozoïque la formation de la ceinture orogénique alpine, dont l’altération a été importante. L’altération des roches constituant ces reliefs, couplée à la précipitation des carbonates a provoqué une diminution de la teneur atmosphérique en CO₂ suivant le bilan : 2 CaSi₂Al₂O₈ + 2 CO₂ + 4 H₂O → Si₄O₁₀Al₄(OH)₈ + 2 CaCO₃

3. La diminution de la teneur atmosphérique en CO₂ a entrainé, par diminution de l’effet de serre, un refroidissement climatique global.

graphanimé : https://youtu.be/8KOPl1a_eho?si=cs6r__qG12tS_bv7 The history of atmospheric CO₂ levels over the last 60 million years alongside potential pathways of future CO₂ change. Data are from a study led by Earth and Environmental Scientists at University of St Andrews, available at https://www.annualreviews.org/doi/abs...

Les climats du Cénozoïque : https://actugeologique.fr/2019/03/les-glaciations-du-cenozoique/

Dynamique des masses continentales au Cénozoïque

Modification de la circulation océanique globale : Passage d'une circulation équatoriale à une circulation circumpolaire et méridienne

1. Formation de la ceinture orogénique alpine

2. Importante altération des reliefs

3. Consommation de CO₂

4. Diminution du CO₂ atmosphérique

5. Diminution de l'effet de serre

6. Refroidissement global

7. Mécanismes amplificateurs (albédo, solubilité du CO₂)

Globalement, à l’échelle du Cénozoïque, et depuis 30 millions d’années, les indices géochimiques des sédiments marins montrent une tendance générale à la baisse de température moyenne du globe. Celle-ci apparaît associée à une baisse de la concentration atmosphérique de CO₂ en relation avec l’altération des matériaux continentaux, notamment à la suite des orogénèses du Tertiaire.

4/ climat quaternaire

Mettre en évidence l’amplitude et la période des variations climatiques étudiées à partir d’une convergence d’indices.

Rassembler et confronter une diversité d’indices sur le dernier maximum glaciaire et sur le réchauffement de l’Holocène (changement de la mégafaune dans les peintures rupestres, cartographie des fronts morainiques, construction et utilisation de diagrammes polliniques, terrasses, paléoniveaux marins…).

Discuter de l’existence d’indices pas toujours cohérents avec l’amplitude, la période et la temporalité des variations climatiques pour des raisons résolues (exemples des terrasses fluviatiles) ou encore à résoudre (petit âge glaciaire).

Manuel p.300

dossier Google earth d'origine : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article286

http://svt.ac-besancon.fr/bac-s-septembre-2020-metropole/ Bac S – Sujet de SVT – Session Septembre 2020 – Métropole - 2ème PARTIE – Exercice 2 (5 points)

cartes des sites archéologiques : https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?mid=1F0dGVVuKUQBoHEuE98rpZMwwNI0&hl=en_US&ll=43.92991481311158%2C10.00391080956803&z=6

https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?mid=15EgKa_2TI9UnuFtbVNRK_v5UU2I&hl=en_US&ll=43.06487401920962%2C0.9524286164400619&z=8

http://rupestre.on-rev.com/styled-2/

https://www.hominides.com/art-prehistorique/art-parietal/

À l’échelle du Quaternaire, des données préhistoriques, géologiques et paléo-écologiques attestent l’existence, sur la période s’étendant entre -120 000 et -11 000 ans, d’une glaciation, c’est-à-dire d’une période de temps où la baisse planétaire des températures conduit à une vaste extension des calottes glaciaires.

Les témoignages glaciaires (moraines), la mesure de rapports isotopiques de l’oxygène dans les carottes polaires antarctiques et les sédiments font apparaître une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires durant les derniers 800 000 ans.

Les rapports isotopiques montrent des variations cycliques coïncidant avec des variations périodiques des paramètres orbitaux de la Terre. Celles-ci ont modifié la puissance solaire reçue et ont été accompagnées de boucles de rétroactions positives et négatives (albédo lié à l’asymétrie des masses continentales dans les deux hémisphères, solubilité océanique du CO₂) ; elles sont à l’origine des entrées et des sorties de glaciation.

web/net/sitothèque/graphie

5,2/ LES CONSÉQUENCES DU RÉCHAUFFEMENT CLIMATIQUE

Objectifs : plusieurs éléments de cette partie sont abordés en enseignement scientifique de la classe terminale. Ils sont mobilisés ici comme outils d’analyse. Il ne s’agit pas de réaliser un catalogue des conséquences du réchauffement climatique ni des actions d’atténuation et d’adaptation possibles. À partir d’un nombre réduit d’exemples, il s’agit de réinvestir les connaissances et outils vus précédemment pour comprendre un problème donné, à partir d’un corpus d’informations fournies. On veille à une complémentarité avec ce qui est développé en enseignement scientifique. On cherche aussi, dans la mesure du possible, à favoriser une démarche de projet en étudiant un exemple de manière approfondie, en insistant sur les méthodes d’études, d’évaluation et de synthèse (revues systématiques, méta-analyses). On insiste enfin sur la complémentarité entre atténuation et adaptation, entre démarche individuelle et démarche collective, et entre politiques nationales et internationales, pour faire face au réchauffement climatique.

Notions fondamentales : élaboration du consensus scientifique, stratégies d’atténuation et d’adaptation.

Liens : SVT – classe de seconde : agrosystèmes ; enseignement de spécialité en classe de première : services écosystémiques ; enseignement scientifique en classe terminale : « Science, climat et société ».

prévisions du réchauffement à partir des flux de C

Fichier tableur pour le document 1 de l'unité 5 p. 328, sous forme open document envoyée par mail

modélisations cartographiques

Construire son modèle de Terre Climat : http://www.buildyourownearth.com/byoe.html?e1=0&c1=0&v=pm

Logiciel slimclimat

Bilan : Comprendre les conséquences du réchauffement climatique et les possibilités d’actions

Montrer comment le travail des scientifiques permet de disposer de modèles et d’arguments qui peuvent orienter les décisions publiques.

Prendre conscience que certains biais cognitifs doivent être surmontés (confusion entre météorologie et climatologie, mauvaise appréhension des échelles de temps, méconnaissance des données scientifiques, confusion entre corrélation et causalité).

Réaliser et /ou analyser un suivi de long terme de la distribution spatiale des espèces face au réchauffement climatique (déplacement en altitude ou en latitude, invasions biologiques…).

Suivre et analyser l’évolution d’un service écosystémique (dépollution de l’eau et de l’air, lutte contre l’érosion, fixation de carbone…).

Concevoir et mettre en oeuvre une ou plusieurs démarches de projet pour comprendre et évaluer dans sa complexité une stratégie d’atténuation ou d’adaptation en réponse aux problèmes posés par le changement climatique.

Mobiliser les modèles de cycle du carbone pour quantifier les mesures individuelles et collectives d’atténuation nécessaires pour limiter le réchauffement climatique.

Comparer les bénéfices/inconvénients de différentes stratégies de stockage du carbone (agriculture et sylviculture, puits miniers…).

Recenser, extraire et exploiter des informations sur les politiques d’adaptation (exemple du plan national d’action sur le changement climatique - PNACC) pour identifier les mécanismes et les bénéfices de différentes méthodes (digue et naturalisation des côtes contre l’érosion, végétalisation des villes, prévention et suivi des maladies infectieuses…).

Un effort de recherche scientifique majeur est mené depuis quelques dizaines d’années pour élaborer un modèle robuste sur le changement climatique, ses causes et ses conséquences, et pour définir les actions qui peuvent être conduites pour y faire face. En dehors des effets abiotiques, le réchauffement climatique a des impacts importants sur la biodiversité et la santé humaine : par des effets directs sur les populations (effectifs, état sanitaire, répartition à la surface du globe) et sur leur évolution ; par des effets indirects liés aux perturbations des écosystèmes naturels et agricoles (approvisionnement et régulation). L’augmentation de la concentration en CO₂ favorise la production de biomasse, mais des difficultés peuvent résulter de la faible disponibilité des terres agricoles suite à la désertification ou à la montée du niveau marin, à la diffusion de pathogènes, à l’évolution de la qualité des sols et des apports en eau. Aux niveaux individuel et collectif, il convient de mener des recherches et d’entreprendre des actions : en agissant par la réduction des émissions de gaz à effet de serre (les bénéfices et inconvénients de méthodes de stockage du carbone sont à l’étude) ; en proposant des adaptations. Il existe, dans différents pays, des plans d’action bâtis sur un consensus scientifique, dont l’objectif est de renforcer l’acquisition des connaissances, ainsi que l’évaluation éclairée et modulable des stratégies mises en place.

Précisions : une connaissance détaillée des différentes stratégies d’atténuation et d’adaptation n’est pas attendue.

Evaluation

http://svt.ac-besancon.fr/bac-general-spe-svt-2023-amerique-du-nord-sujet-2/

https://www.didac-tic.fr/bac/

ex1

correc DS

4/ Analyse moléculaire

des molécules invisibles au microscope entourent les cellules :

collagène : https://libmol.org/ autour des cellules animales

cellulose : https://libmol.org/?libmol=118 autour de cellules végétales = fibres

MEC : https://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_extracellulaire

Paroi : https://www.aquaportail.com/dictionnaire/definition/13276/paroi-cellulaire

matrice extracellulaire ou paroi

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

Comment un tissu peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

4,1,2/ Les cellules spécialisées par une molécule universelle

1/ Tissus spécialisés au microscope

Observation de peaux au microscope : observer de près sa peau

video 3'21 : https://www.lemonde.fr/sciences/video/2016/07/06/plongee-au-c-ur-de-la-peau_4964615_1650684.html

photos :

https://www.microscopies.com/EXPORT/galerie -2.htm

https://www.ismphoto.com/index.php?page=galerie_aff&idgal=23

https://www.gettyimages.fr/photos/peau-microscope

https://www.sciencephoto.fr/images/skin

Un tissu est une structure composée de cellules qui effectuent une même tâche pour l’ensemble de l’organisme.

Il est possible de différencier plus de quatre types de tissus fondamentaux en s’appuyant sur leur mode de développement, leur structure et leur fonction :

1. Tissu épithélial Structure cellulaire superficielle ; recouvre les surfaces externes et internes du corps, des cavités organiques et des conduits et canaux (tissu de revêtement).

2. Tissus conjonctif et de soutien → donnent la forme de l’organisme et permettent son maintien. Tissu conjonctif (TC) : peut être lâche, dense, réticulaire ou adipeux. Tissu de soutien : cartilage et os.

3. Tissus musculaire

4. Tissus nerveux

5. tissus sanguins

6. tissus endocrine

7. tissus exocrine

Un organe est formé de différents types de tissus :
– le parenchyme : composé des cellules responsables de la fonction propre de l’organe ;
– le stroma ou compartiment interstitiel (du latin interstitium, compartiment intermédiaire) : forme l’ossature de l’organe, il contient du tissu conjonctif (TC), plus rarement du tissu épithélial et des cellules musculaires, ainsi que des vaisseaux et des nerfs.

L’espace intercellulaire est rempli d’une substance intercellulaire ou matrice extracellulaire→ échange de substances entre le sang et les cellules, fonction mécanique

https://www.elsevier.com/fr-fr/connect/concours-paramedicaux/les-differents-tissus-de-lorganisme

? dessinez les différentes cellules pour décrire leur particularité # spécialisation # spécialité => structures et fonctions

En anatomie, l’épiderme est la couche superficielle de la peau dont la surface est formée de cellules mortes kératinisées qui desquament. Son épaisseur est variable selon les endroits du corps (1 mm d'épaisseur pour les paumes des mains). Il est formé d'un tissu épithélial stratifié, kératinisé, pavimenteux, squameux et non vascularisé qui recouvre le derme (conjonctive recouvrant l'hypoderme, tissu profond de la peau). Les kératinocytes sont le principal type cellulaire représenté dans ce tissu, cellules extrêmement dynamiques qui subissent une prolifération et une différenciation permanentes aux termes desquelles elles se transforment en cellules mortes (cornéocytes), s'éliminant régulièrement par desquamation.

En botanique, l'épiderme est le tissu végétal superficiel formant une couche protectrice continue à la surface des parties aériennes d'une plante, tant que les structures sous-jacentes sont primaires (jeune tige, feuille, fleur...). Ses principales fonctions sont de prévenir les dommages mécaniques et de limiter des pertes d'eau, tout en permettant les échanges gazeux entre la plante et l'air ambiant (O2, CO2) et la transpiration. L'épiderme est parfois multistrate mais il est le plus souvent constitué d'une seule strate de cellules étroitement jointives, dépourvues de chloroplastes et dont la paroi externe est épaissie et rendue imperméable par un dépôt de cires et de cutine formant la cuticule. La cuticule est elle-même généralement recouverte de cire épicuticulaire fortement hydrophobe, et dont l'ultrastructure renforce parfois l'effet protecteur. La continuité de l'épiderme (surtout des feuilles) est interrompue par des pores, les stomates, permettant les échanges entre la plante et l'air ambiant. Chaque stomate est formé d'un petit orifice, l'ostiole, entouré d'une paire de cellules spécialisées, les cellules de garde, qui contrôlent son ouverture à la manière d'une valve et régulent ainsi les échanges gazeux et la transpiration. En fonction des espèces, certaines cellules se différencient pour former des excroissances ou des poils (trichomes), éventuellement glandulaires.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Épiderme_(anatomie)

La cuticule (du latin cuticula « petite peau », diminutif de cutis) est la couche externe qui recouvre et protège les organes aériens des plantes terrestres, des champignons et les organes de certains animaux. Les divers types de cuticules ne sont pas homologues et diffèrent par leur origine, leur structure, leur fonction et leur composition chimique.

? réaliser un tableau de comparaison entre peaux

peau végétale :

tissu	Cuticule	Epiderme		Parenchyme
cellules	0	Cellules épidermiques	stomates	Cellules chlorophylliennes
organites	0			chloroplaste
molécules	cires			chlorophylle
FONCTIONS	IMPERMÉABILITÉ	PROTECTION	ÉCHANGES GAZEUX	PHOTOSYNTHÈSE

peau humaine :

tissu	Cuticule / Épiderme		Derme
cellules	Kératinocytes	Mélanocytes	Fibroblastes	neurones
organites		Mélanosomes	Réticulum
molécules	Kératine	Mélanine	Collagène & élastine	neurotransmetteur
FONCTIONS	IMPERMÉABILITÉ & PROTECTION	PROTECTION UV	RÉSISTANCE & ÉLASTICITÉ	COMMUNICATION

Prokaryotic and Eukaryotic Cells

video 3'44 : https://youtu.be/RQ-SMCmWB1s?si=EidZrGNx7ey_eAkc Prokaryotic Vs. Eukaryotic Cells

text 334w+test: https://opentextbc.ca/biology/chapter/3-2-comparing-prokaryotic-and-eukaryotic-cells/

Virtual Microscope : https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/microscope Respiratory, Digestive, Plant shoot systems

Fossil fuels

video 4'40: https://youtu.be/e9wiM_mUbXU What is oil even made of? Here's how fossil fuels form in the ocean and how scientists know where to find it.

text : https://www.livescience.com/9404-mysterious-origin-supply-oil.html

8/ Delta O dixhuit : δ¹⁸O

Comprendre et utiliser le concept de thermomètre isotopique (δ¹⁸O dans les glaces arctiques et antarctiques, δ¹⁸O dans les carbonates des sédiments océaniques) pour reconstituer indirectement des variations de températures.

Exploiter les équations chimiques associées aux transformations d’origines géologiques pour modéliser les modifications de la concentration en CO₂ atmosphérique.

Manuel p.294

Manuel p.298

logiciel oxygene : http://tice.svt.free.fr/spip.php?article2281

logiciel Vostok : https://nuage01.apps.education.fr/index.php/s/wi3SBx8WJACaiDA

https://svt.ac-versailles.fr/IMG/pdf/scientifique_composition_isotopique_glace.pdf

https://svtlyceedevienne.com/spe-svt-terminale/les-climats-de-la-terre/reconstituer-et-comprendre-les-variations-climatiques-passees/

« La scène se situe en 1965, non loin de la base Dumont d’Urville de Terre Adélie. Au soir d’une journée de carottage particulièrement ratée et pénible, nous prenons l’apéritif […]. Ce jour-là, tentés par le sacrilège, nous glissons dans nos verres des morceaux prélevés au fond de ce maudit forage à une centaine de mètres de profondeur ; ils doivent avoir des milliers d’années… Or les glaçons de profondeur, très compressés, sont particulièrement pétillants […]. Et là, en regardant dans mon verre éclater les bulles d’air libérées de leur pression, j’ai la brusque intuition que la glace pourrait contenir les archives de l’atmosphère. » C. Lorius, L. Carpentier. Voyage dans l’Anthropocène. Actes Sud

On peut calculer le rapport ¹⁸O/¹⁶O des échantillons d’eau récoltés et les normaliser par rapport à un standard [¹⁸O/¹⁶O]_SMOW. On obtient le δ¹⁸O qui permet de déterminer la température de l’atmosphère à laquelle cet échantillon s’est formé (formation d’une couche de glace).

Selon la température, l’eau qui s’évapore contient des proportions différentes de molécules d’eau H₂¹⁶O (eau légère) et H₂¹⁸O (eau lourde).

Une température élevée permet à plus d’eau lourde de s’évaporer, la condensation favorise la précipitation de l’eau lourde.

L’eau légère H₂¹⁶O s’évapore plus facilement que l’eau lourde H₂¹⁸O qui à l’inverse condense plus facilement.

L’évaporation qui a lieu surtout au dessus des océans favorise le passage des molécules les plus légères (H₂¹⁶O) de l’océan vers l’atmosphère.

Au contraire, la condensation qui a lieu dans les régions froides privilégie la précipitation des molécules les plus lourdes (H₂¹⁸O).

le stock d’eau se partage entre la mer et la glace.

l’ ¹⁸O reste préférentiellement dans l’eau de mer. Plus il y a de glaces, moins il y a d’eau de mer et plus celle-ci est concentrée en ¹⁸O.

Durant une période froide, l’eau évaporée subit davantage de condensation et arrive donc appauvrie en ¹⁸O au niveau de la zone finale de précipitation, les pôles. Par conséquent, le δ¹⁸O sera plus élevé en valeur absolue (car c’est une valeur négative).

Dans les glaces, plus il fait froid et plus le δ¹⁸O est négatif. Dans les foraminifères c’est le contraire !!

Le test des Foraminifères est carbonaté (CaCO₃) car fabriqué à partir des ions HCO₃^- et Ca²⁺ prélevés dans l’eau de mer.

Le δ¹⁸O des ions HCO₃^- est en équilibre avec celui de l’eau de mer. Le δ¹⁸O des tests carbonatés varie donc avec celui de l’eau de mer.

Le δ¹⁸O des sédiments permet d’estimer le volume de glaces : plus il est élevé, plus il y a de glace.

Quand les mesures concernent des organismes planctoniques [πλαγκτός / plagktós, errant, instable], elles donnent accès aux changements du volume des glaces et de températures ayant affectés les couches superficielles des océans.

Elles peuvent aussi traduire des événements plus localisés, comme des arrivées d’eaux douces (fontes) ou des anomalies liées à une exceptionnelle pluviosité, ou inversement, évaporation.

Un échantillon de glace polaire relativement riche en ¹⁸O (=> δ¹⁸O moins fortement négatif) témoigne d'une période plutôt chaude tandis qu'un échantillon plus pauvre en ¹⁸O (=> δ¹⁸O plus fortement négatif) témoigne d'une période froide.

Thermomètre isotopique, rapports isotopiques (δ¹⁸O)

5,1,3/ Climats du passé

1/ climat paléozoïque = ère primaire : Cam Or Si De Ca Pe

Reconstituer l’extension de la glaciation permienne à partir de la distribution des tillites.

Reconstituer un paléoclimat local à partir d’une variété d’indices paléontologiques ou géologiques en tenant compte de la paléo-latitude (ex : paléobiocénose des forêts carbonifères de Montceau-les-Mines par rapport à d’autres indices localisés à d’autres endroits de la planète).

Manuel p.306

Tillite : (moraine consolidée) conglomérat d'origine glaciaire, constitué d'éléments mal classés, emballés dans une matrice argilo-sableuse, signalant une période de glaciation.

https://www.profsvt71.fr/pages/terminale-spe-svt/les-climats-de-la-terre/variations-climatiques-anciennes.html

Moraine : amas de débris rocheux, érodé et transporté par un glacier ou par une nappe de glace.

pierres qui bougent : https://www.pourlascience.fr/sd/geosciences/le-mystere-des-pierres-mouvantes-elucide-11998.php

La forêt marécageuse de Montceau-les-Mines il y 300 millions d'années : http://blog.ac-versailles.fr/stratetik/public/e_education/XiaMontceau_les_Mines/XiaMontceau_les_Mines/La_foret_mareca_material.html

reconstitution paléotectonique : https://dinosaurpictures.org/ancient-earth/view/Dacentrurus#0

en video : https://youtu.be/g_iEWvtKcuQ?si=HG4lMJWCiJ4D8fmJ

phylogène : collection "Homininés"

1. sélectionner la collection "Homininés"

2. consulter les informations de quelques fossiles

3. comparer les fossiles

4. construire une matrice

5. polariser les états de caractères

6. trouver les états primitifs

7. choisir le taxon extragroupe

8. colorer les états primitifs suivant l'extragroupe

9. coder les états dérivés en colorant les cellules

10. trier la matrice, organiser le tableau

11. établir des parentés pour obtenir un arbre

12. organiser les données paléonthologiques

13. réaliser un compte-rendu

Comment un tissu peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

4,1,2/ Les cellules spécialisées par une molécule universelle

1/ Tissus spécialisés au microscope

Observation de peaux au microscope : observer de près sa peau

video 3'21 : https://www.lemonde.fr/sciences/video/2016/07/06/plongee-au-c-ur-de-la-peau_4964615_1650684.html

photos :

https://www.microscopies.com/EXPORT/galerie -2.htm

https://www.ismphoto.com/index.php?page=galerie_aff&idgal=23

https://www.gettyimages.fr/photos/peau-microscope

https://www.sciencephoto.fr/images/skin

Un tissu est une structure composée de cellules qui effectuent une même tâche pour l’ensemble de l’organisme.

Il est possible de différencier plus de quatre types de tissus fondamentaux en s’appuyant sur leur mode de développement, leur structure et leur fonction :

1. Tissu épithélial Structure cellulaire superficielle ; recouvre les surfaces externes et internes du corps, des cavités organiques et des conduits et canaux (tissu de revêtement).

2. Tissus conjonctif et de soutien → donnent la forme de l’organisme et permettent son maintien. Tissu conjonctif (TC) : peut être lâche, dense, réticulaire ou adipeux. Tissu de soutien : cartilage et os.

3. Tissus musculaire

4. Tissus nerveux

5. tissus sanguins

6. tissus endocrine

7. tissus exocrine

Un organe est formé de différents types de tissus :
– le parenchyme : composé des cellules responsables de la fonction propre de l’organe ;
– le stroma ou compartiment interstitiel (du latin interstitium, compartiment intermédiaire) : forme l’ossature de l’organe, il contient du tissu conjonctif (TC), plus rarement du tissu épithélial et des cellules musculaires, ainsi que des vaisseaux et des nerfs.

L’espace intercellulaire est rempli d’une substance intercellulaire ou matrice extracellulaire→ échange de substances entre le sang et les cellules, fonction mécanique

https://www.elsevier.com/fr-fr/connect/concours-paramedicaux/les-differents-tissus-de-lorganisme

? dessinez les différentes cellules pour décrire leur particularité # spécialisation # spécialité => structures et fonctions

En anatomie, l’épiderme est la couche superficielle de la peau dont la surface est formée de cellules mortes kératinisées qui desquament. Son épaisseur est variable selon les endroits du corps (1 mm d'épaisseur pour les paumes des mains). Il est formé d'un tissu épithélial stratifié, kératinisé, pavimenteux, squameux et non vascularisé qui recouvre le derme (conjonctive recouvrant l'hypoderme, tissu profond de la peau). Les kératinocytes sont le principal type cellulaire représenté dans ce tissu, cellules extrêmement dynamiques qui subissent une prolifération et une différenciation permanentes aux termes desquelles elles se transforment en cellules mortes (cornéocytes), s'éliminant régulièrement par desquamation.

En botanique, l'épiderme est le tissu végétal superficiel formant une couche protectrice continue à la surface des parties aériennes d'une plante, tant que les structures sous-jacentes sont primaires (jeune tige, feuille, fleur...). Ses principales fonctions sont de prévenir les dommages mécaniques et de limiter des pertes d'eau, tout en permettant les échanges gazeux entre la plante et l'air ambiant (O2, CO2) et la transpiration. L'épiderme est parfois multistrate mais il est le plus souvent constitué d'une seule strate de cellules étroitement jointives, dépourvues de chloroplastes et dont la paroi externe est épaissie et rendue imperméable par un dépôt de cires et de cutine formant la cuticule. La cuticule est elle-même généralement recouverte de cire épicuticulaire fortement hydrophobe, et dont l'ultrastructure renforce parfois l'effet protecteur. La continuité de l'épiderme (surtout des feuilles) est interrompue par des pores, les stomates, permettant les échanges entre la plante et l'air ambiant. Chaque stomate est formé d'un petit orifice, l'ostiole, entouré d'une paire de cellules spécialisées, les cellules de garde, qui contrôlent son ouverture à la manière d'une valve et régulent ainsi les échanges gazeux et la transpiration. En fonction des espèces, certaines cellules se différencient pour former des excroissances ou des poils (trichomes), éventuellement glandulaires.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Épiderme_(anatomie)

? réaliser un tableau de comparaison entre peaux

peau végétale :

tissu	Cuticule	Epiderme		Parenchyme
cellules	0	Cellules épidermiques	stomates	Cellules chlorophylliennes
organites	0			chloroplaste
molécules	cires			chlorophylle
FONCTIONS	IMPERMÉABILITÉ	PROTECTION	ÉCHANGES GAZEUX	PHOTOSYNTHÈSE

peau humaine :

tissu	Épiderme		Derme
cellules	Kératinocytes	Mélanocytes	Fibroblastes	neurones
organites		Mélanosomes	Réticulum
molécules	Kératine	Mélanine	Collagène & élastine	neurotransmetteur
FONCTIONS	IMPERMÉABILITÉ & PROTECTION	PROTECTION UV	RÉSISTANCE & ÉLASTICITÉ	COMMUNICATION

correc DS

4/ Analyse moléculaire

des molécules invisibles au microscope entourent les cellules :

collagène : https://libmol.org/ autour des cellules animales

cellulose : https://libmol.org/?libmol=118 autour de cellules végétales = fibres

MEC : https://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_extracellulaire

Paroi : https://www.aquaportail.com/dictionnaire/definition/13276/paroi-cellulaire

matrice extracellulaire ou paroi

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

 

5,1,2/ Outils de mesure

c’est l’accumulation d’indices convergents qui permet à la communauté scientifique de reconstituer un modèle des climats passés. Ci-dessous la boitàOut' du paléoclimatologue.

1/ Températures

On constate que, depuis les années 1960, les anomalies de température par rapport à la température référence de l’année 1960 ont tendance à être de plus en plus positives. Autrement dit, la température semble globalement augmenter depuis 1960. Cette augmentation se limite à quelques dixièmes de degré, ce qui peut sembler anecdotique, mais qui cependant engendre des modifications environnementales de tout type.

2/ Peintures

Le peintre flamand Pieter Breughel nous montre dans son tableau des chasseurs dans la neige (1565), où l’on voit en arrière-plan des patinoires en plein air.

(Pieter Breughel. Winter Landscape with Skaters and Bird Trap. 1565. huile / toile 37 x 55,5 cm Brussels)

Le nom Groenland, signifie littéralement « Terre verte » était un pays où pouvaient paître les troupeaux des colonisateurs vikings. Les Vikings se sont installés au Groenland durant une phase de (relatif) réchauffement, nommé “l’optimum médiéval” aux alentours de l’an mil, où l’hémisphère Nord connut une longue série d’étés secs et chauds, particulièrement favorables aux récoltes, ainsi qu’un net recul des glaces à l’extrême nord de l’océan Atlantique.

Peintures rupestres Chauvet, Lascaux, Cosquer, Niau

site	i	date	époque
Le Portel		11.600 ± 150 BP	Magdalenian
Trois-Freres		13.000 ± BP
Rouffignac		13.000 ± BP
Niaux		14.000 ± 11.500 BP
Le Cap Blanc		15.000 ± 14.000 BP
Altamira		17.000 ± 13.000 BP
Cosquer (Phase 2)		19.000 ± BP	Solutrean
Lascaux		20.000 ± BP
Le Placard		21.000 ± 20.000 BP
Cougnac		25.000 ± 14.000 BP	Gravettian
Pech-Merle		25.000 ± 16.000 BP
Gargas		27.000 ± BP
Cosquer		27.000 ± BP
Chauvet		32.000 ± 30.000 BP	Aurignacian

La grotte Chauvet (36 000 ans) est une grotte ornée paléolithique située sur le territoire de la commune de Vallon-Pont-d'Arc (sud de l'Ardèche, France). Découverte en 1994, elle a d'abord été nommée grotte ornée de la Combe d'Arc (du nom du lieu-dit où elle se trouve) mais porte aujourd'hui le nom de son inventeur Jean-Marie Chauvet.

https://www.bradshawfoundation.com/clottes/index.php

3/ Vivant

l’aire de répartition d’un papillon dont le développement nécessite une température minimale. On constate que, depuis le début du XXe siècle, cette température a été atteinte dans des pays qui ne la présentaient pas habituellement. L’élévation de température permet donc la colonisation du Royaume-Uni par le Tircis qui va concurrencer les espèces endémiques et peut-être même les remplacer.

► Les vendanges correspondent à la période où les grains de raisin, arrivés à maturité, sont récoltés pour les transformer en vin. Cette maturité dépend notamment de l’ensoleillement reçu et de la température pendant l’été, saison de croissance du fruit.

4/ Eaux

Le glacier progressant vers la vallée dans les périodes froides : plus il fait froid, plus le front du glacier sera à faible altitude ; et, inversement, il remonte vers les sommets dans les périodes chaudes.

Le permafrost est une couche de sol qui reste gelée toute l’année pendant au moins deux années consécutives. Ces sols représentent presque 25 % des sols de l’hémisphère nord

La variation du niveau marin reflète le volume des océans et est déterminée par des marégraphes, puis complétée par de l’altimétrie satellitaire depuis 1993.

5/ Pollens

Le terme de « palynologie » (du grec : παλ́υνειν, répandre, saupoudrer, lui-même tiré de : π́αλη, farine, poussière pollinique), créé en 1944

Manuel p.297

TP observation de pollens au microscope : https://forum.mikroscopia.com/topic/242-la-jacinthe-pollen/ ; doc en pdf

Les grains de pollen et les spores des végétaux terrestres sont disséminés en grande quantité chaque année et ont une enveloppe résistant à la décomposition : ils s’accumulent donc dans les sédiments continentaux.

Certaines espèces végétales ne se développent que dans des climats particuliers. Les pollens produits lors de leur reproduction possèdent une paroi très résistante, ce qui favorise leur conservation. Certaines zones comme les tourbières conservent ainsi les pollens produits dans les environs au cours du temps. L’analyse des pollens en fonction de la profondeur, donc du temps, permet alors de reconstituer les climats du passé.

Diagramme pollinique simplifié de la tourbière de la Pile, proche de Lyon

On peut repérer deux périodes plus chaudes qui sont datées de –20 000 ans à l’actuel et de –105 000 ans à –65 000 ans. Avec le même raisonnement, on peut délimiter une seule période froide allant de –65 000 ans à –20 000 ans. L’époque la plus froide observable sur ce diagramme est située entre –25 000 ans et –20 000 ans où les herbacées sont les plus développées au détriment des arbres qui ne supportent pas les températures trop basses et négatives sur de longues périodes.

6/ Fossiles

paleo-, de παλαιός / palaiós, « ancien » ;

-ontos, de ὄντος / óntos, participe présent au génitif du verbe εἰμί / eimí, « être » : « étant » ;

-logie, de λόγος / lógos, « l'étude, le discours ».

La paléontologie peut être définie comme la science des fossiles

sciences participatives :

https://phosphatieres.com/

https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img689-2020-10-12.xml

https://www.agso.net/Les-phosphatieres-du-Quercy.html

https://geoltheque.obs-mip.fr/fichesortie/a-la-recherche-des-paysages-du-passe-dans-le-sud-quercy/

Un cénogramme est un graphique permettant de caractériser un biotope à partir de la masse des mammifères adultes qui l'habitent.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Cénogramme

Graphique obtenu en disposant par ordre croissant de taille les espèces d'une communauté classées par groupe trophique.

https://vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca/fiche-gdt/fiche/8463520/cenogramme

Il s'agit de représenter, en deux dimensions, les masses moyennes des adultes des espèces de mammifères répertoriées dans un milieu donné (les carnivores et chiroptères étant exclus). Les espèces sont classées par ordre décroissant de cette masse moyenne. On reporte chaque espèce dans un repère cartésien, l'abscisse correspondant au rang de l'espèce dans le classement, l'ordonnée au logarithme de la masse moyenne de l'espèce.

https://www.futura-sciences.com/planete/dossiers/paleontologie-nous-mammiferes-1720/page/8/

L’Holocène est le nom donné à la période interglaciaire qui a succédé au dernier cycle glaciaire. Cette période tout de suite chaude par rapport à ce qui précède, a débuté il y a environ 12 000 ans et elle est encore en cours de nos jours. D’un point de vue archéologique, l’Holocène regroupe toute l’histoire postérieure au Paléolithique et commence avec celle du Mésolithique. L’environnement est tout d’abord transformé par le réchauffement climatique naturel et la reconquête végétale qui l’accompagne. Depuis le Néolithique et l’invention de l’agriculture, l’impact de l’homme sur l’environnement s’amplifie en lien avec l’augmentation de la population. Sur le site d’Étiolles, cette période néolithique est marquée par des couches de colluvions, c’est-à-dire des sédiments déposés en bas de pente suite à l’érosion, ici principalement agricole.

Paléolithique : Période de la Préhistoire. On distingue : le Paléolithique inférieur (780 000 ans à 250 000 ans en Europe), le Paléolithique moyen (250 000 à 35 000), le Paléolithique supérieur (35 000 à 9500 ans).

https://archeologie.culture.gouv.fr/etiolles/fr/node/6565#holoc_ne_4642

L’anthropocène est un ensemble de transformations environnementales dues aux activités humaines ayant des conséquences sur l’habitabilité de la planète, pour les humains et le reste de la biodiversité.

principe d’actualisme

"Théorie postulant que les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé" Foucault & Raoult Dictionnaire de Géologie, Masson.

La paléoécologie (paléo = ancien) se base fréquemment sur l'écologie des espèces actuelles pour reconstituer un paléoenvironnement. Par exemple, la découverte de Foraminifères planctoniques ou de Radiolaires  dans une strate conduira à émettre l'hypothèse que les sédiments qui les contiennent se sont déposés en milieu marin. En effet, les espèces actuelles correspondantes sont sténohalines (= vivant dans une eau à salinité bien définie) et ne se rencontrent pas dans des eaux peu ou pas salées.

Un tel raisonnement implique d'admettre que les espèces considérées vivent actuellement dans le même milieu que par le passé. L'hypothèse formulée doit être testée par confrontation avec les autres indices dont on dispose (minéralogiques, lithologiques...)

Certaines espèces peuvent alors être considérées comme des témoins de milieux de sédimentation : on parle alors de fossiles de faciès.

Exemples d'application du principe d'actualisme :

• estimation de la profondeur de la mer de la craie

• température de la mer de la craie

https://svt.ac-versailles.fr/IMG/archives/docpeda/banques/Limay/docs/actualis.htm

Exploiter des bases de données pour reconstituer les paléoceintures climatiques.

https://cache.media.eduscol.education.fr/file/SVT/16/2/RA20_Lycee_G_T_SVT_Theme2_BaseDonneesPaleontologique_1313162.pdf

Paleobiology Database (PBDB) est un site internet public, développé depuis 2000 et soutenu par la NSF1, permettant l’exploitation d’une base de données très riche de paléontologie.

Cette base de données paléontologique est le fruit du travail collaboratif et pluridisciplinaire de chercheurs du monde entier.

Accès à Paleobiology database (pbdb)

Le lien : https://paleobiodb.org/

7/ Sédiments

Manuel p.299

TP observation de microfossiles au microscope

Le carottage consiste à récupérer un volume (souvent un cylindre) de sédiment en place, c'est-à-dire enconservant l’intégrité et la position des différentes couches qui le composent. Le principe est simple : on fait entrer un tube creux dans le sédiment puis on le remonte. Les carottes sont coupées en deux dans la longueur : une moitié est utilisée pour analyse,

l’autre est conservée pour archive.

Il existe ainsi plusieurs carothèques dans le monde, dont une au CNRS à Gif sur Yvette.

Les carottes sont étiquetées, emballées dans un film plastique et protégées dans un tube en plastique.

Les carottes sont coupées en deux dans la longueur : une moitié est utilisée pour analyse, l’autre est conservée pour archive.

Il existe ainsi plusieurs carothèques dans le monde, dont une au CNRS à Gif sur Yvette.

Les carottes sont étiquetées, emballées dans un film plastique et protégées dans un tube en plastique.

Sur le navire sont réalisées différentes observations et mesures :

• Description de la carotte

• Analyse spectrale

• Photographie

• Analyse des propriétés physiques

• Echantillonnage

• Observation de la fraction supérieure à 150µm, après lavage et tamisage (observation des microfossiles)

Plus tard à terre, d’autres études pourront être réalisées à partir des carothèques.

Différentes équipes vont sur le même échantillon obtenir des données diverses et complémentaires qui vont permettre de reconstituer les conditions du dépôt : les assemblages de fossiles, les concentrations en diverses isotopes, la nature des sédiments…

On pourra retrouver la température de l’eau, le sens du courant…

Les boues sont des sédiments fins (grain ≤ 64µm).

En domaine océanique, on distingue :

— les boues calcaires, à Globigérine,

— les boues siliceuses, à Radiolaires, à Diatomées

— les boues rouges des grands fonds, essentiellement formées d’argiles.

Les sédiments océaniques profonds sont un mélange d’apports éoliens (poussières continentales, notamment désertiques, transportées par le vent qui se déposent dans l’océan), de particules transportées par les courants (sédimentation hémipélagique) et de particules d’origine biologique produites près de la surface et qui sédimentent à la mort des êtres vivants (sédimentation pélagique).

La sédimentation peut être carbonatée :

• Ptéropodes

• Coccolithophoridés

• Foraminifères

La sédimentation peut aussi être siliceuse :

• Radiolaires

• Diatomées

La sédimentation pélagique a pour origine la zone photique de l’océan, c’est-à-dire la zone sous la surface dans laquelle la lumière est présente. Elle est estimée à quelque chose de l’ordre de 100 à 200 tests/ m2/jour.

La craie est formée de Coccolithophoridés à 90 % , végétaux unicellulaires très petits (2 à 10 µm) aux squelettes calcaires.

Les coccolithophoridés, présents sur Terre depuis plus de 200 Millions d’années, sont des algues unicellulaires exclusivement marines. Ces microalgues font partie du nanoplancton, c'est-à-dire que leur taille est comprise entre 5 et 50 microns. Elles se caractérisent par leur squelette externe en carbonate de calcium. Cette sorte de « coquille » appelée la coccosphère est composée de plus petits éléments sphériques : coccolithes.

Coccolithophoridés, algues unicellulaires de petite taille (0,01mm) entourés d’une enveloppe sphérique (Coccosphère) formée d’un assemblage de plaques calcaires généralement en forme de disques (Coccolithes).

On distingue selon le nombre de loges

— Les Foraminifères uniloculaires,

— Les Foraminifères biloculaires,

— Les Foraminifères pluriloculaires (parmi lesquels les Fusulinidés, les Miliolidés et les Nummulitidés). Les Globigérinidés sont un groupe de Foraminifères dont la taille est de l’ordre de 0,5 à 1mm. Ils sont particulièrement abondants au voisinage de l’Equateur.

Le test est facilement conservé dans les sédiments et leur abondance ainsi que leur sensibilité aux conditions environnementales en font d’excellents marqueurs stratigraphiques et climatiques.

Le terme de microfossile s’applique à des fossiles ne pouvant s’étudier qu’à la loupe ou au microscope.

Les foraminifères sont présents dans les océans depuis au moins 550 millions d’années, et nombreux à l’état de fossile dans les sédiments marins. L’analyse de leurs coquilles et des matières qui les entourent permet d’en apprendre beaucoup sur les conditions du milieu.

Reconstituer un climat avec les Foraminifères

— Abondance dans le sédiment et diversité : le contenu des sédiments dépend de leur latitude d’origine :

• Aux latitudes tropicales, le sédiment est très riche en micro fossiles, et la fraction détritique est négligeable ou absente. On observe de nombreux Globigérinidés, de tailles et de formes diverses. La biodiversité est importante.

• Aux latitudes polaires, le sédiment présente une fraction détritique supérieure ou égale à 50%. Les fossiles sont rares et de taille réduite. La biodiversité est limitée.

On pourra donc en première approximation utiliser comme règle pour reconstituer le climat que plus les eaux sont chaudes, plus les microfossiles sont abondants, grands et divers et la fraction détritique réduite.

La réduction de la part du détritique par rapport au biogénique s’explique par deux phénomènes :

- d’une part les êtres vivants sont de plus en plus abondants lorsqu’on va vers les zones chaudes. Il y a donc une sorte de dilution du détritique par le biogénique. C’est une diminution relative.

- la fraction détritique correspond à ce qui est abandonné par les glaces, donc plus on s’éloigne des zones polaires, moins il y en a de façon absolue.

On peut dans certains cas distinguer au niveau macroscopique dans une carotte les périodes chaudes et les périodes froides : plus il y a de biogénique, donc de carbonate, plus le sédiment est clair, et plus il y a de détritique, plus il est foncé.

— Le sens d’enroulement des coquilles des Foraminifères s’observe sur la face ventrale, c’est-à-dire du côté où se trouve l’ouverture et se lit du proloculum (la première loge) vers l’ouverture.

Par exemple : enroulement dextre (sens inverse des aiguilles d’une montre).

Le sens d’enroulement peut être différent en fonction de facteurs environnementaux tels que la température. Ainsi Neogloboquadrina pachyderma est un foraminifère dont l’enroulement du test (coquille) est :

à enroulement dextre (vers la droite) lorsque l’eau de surface est chaude.

à enroulement senestre (vers la gauche) lorsque l’eau de surface est froide.

La détermination du sens d’enroulement permet donc dans une certaine mesure de reconstituer des variations climatiques.

— Les préférences écologiques des différentes espèces de Foraminifères

La répartition des Foraminifères est liée à la température de l’eau, et constitue donc un indicateur de la température :

Par exemple : les globigérines se répartissent dans les eaux chaudes. Les radiolaires par contre se répartissent dans les eaux froides, donc aux latitudes plus élevées.

De manière plus fine dans l’Atlantique nord actuellement, on peut répartir les Foraminifères en cinq grandes provinces et associer à chaque province une ou plusieurs espèces de Foraminifère :

Groupe Espèces

Arctique Neogloboquadrina pachyderma (senestre)

Subarctique N. pachyderma (dextre), Globigerina bulloides, G quinqueloba

Subtropical Globigerinoides ruber

La température de surface variant avec la saison, la répartition en latitude des Foraminifère va aussi varier saisonnièrement. Il ne faudra donc pas s’étonner de voir dans un même sédiment des espèces de climat différent, l’une ayant pu se déposer l’été, l’autre l’hiver.