1,4/ Le cycle du carbone

Analyser un schéma représentant le cycle biogéochimique du carbone pour comparer les stocks des différents réservoirs et identifier les flux principaux de carbone d’origine anthropique ou non.

Manuel p.36-37

L’atmosphère stocke 750 000 000 000 tonnes = 750 Gt de C. L'hydrosphère est un réservoir qui stocke 39 000 Gt de carbone. L'immense réservoir de carbone est la lithosphère qui stocke 80 000 000 Gt de carbone minéral, sous forme de roches carbonatées et 14 000 Gt de carbone dans la matière organique fossile (pétrole, charbon, gaz). La biosphère stocke 1 500 à 3 000 Gt de C selon les auteurs, données Wiki.

Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs superficiels : l’atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches. Les échanges de carbone entre ces réservoirs sont quantifiés par des flux (tonne/an). Les quantités de carbone dans les différents réservoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés. L’ensemble de ces échanges constitue le cycle du carbone sur Terre.

Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent : ces ressources en énergie sont dites non renouvelables.

3/ Sur les traces de l’océan Alpin

Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter : sur l’idée de suture (données cartographiques : par exemple, les Alpes ou l’Himalaya).

film trajet PTP dans les Alpes

site Nicolet : http://christian.nicollet.free.fr/page/Figures/phototeque.html#TrajetCO

petit jeu d’images à replacer : http://tice.svt.free.fr/spip.php?article1951  : https://svt.ac-versailles.fr/IMG/xia/etapes_alpes/index.html

subduction [du latin « subductio », qui signifie « action de tirer les navires sur le rivage »] : Processus d'enfoncement d'une plaque tectonique sous une autre plaque de densité plus faible, généralement une plaque océanique sous une plaque continentale ou océanique

obduction [dérivé savant du latin obductio « action de couvrir »] : Chevauchement d’une plaque océanique sur une plaque continentale.

Les montagnes portent la trace d'anciens océans : pillows lavas, sédiments, fossiles marins, ripple marks, failles normales / marges passives, complexe ophiolitique

• L’émergence d’ophiolites résulte de phénomènes d’obduction ou de subduction, suivis d’une exhumation.

3/ bactériologie

1. Taille, forme

2. Composition & Métabolisme

3. Croissance & Reproduction

4. Classification & Evolution

5. Biotopes & Réservoirs

6. Application & Utilisation

Histoire de la découverte des bactéries

1668 Antoine van Leeuwenhoek est le premier à observer des bactéries, grâce à un microscope de sa fabrication. Il les appela « animalcules » et publia ses observations dans une série de lettres qu'il envoya à la Royal Society.

1828 Christian Gottfried Ehrenberg utilise le mot « bactérie » dérivé du grec βακτηριον, qui signifie « bâtonnet » pour la première fois.

1859 Louis Pasteur démontre que les processus de fermentation sont causés par des micro-organismes et que cette croissance n’était pas due à la génération spontanée.

1882 Robert Koch et ses collaborateurs mettent au point les techniques de culture des bactéries sur milieu solide et identifie de nombreuses bactéries

1884 Hans Christian Joachim Gram met au point une méthode de coloration

1910 Paul Ehrlich développe le premier antibiotique, par l'évolution des colorants sélectifs teintés de Treponema pallidum—le spirochaete qui cause la syphilis—en composés qui tuent l'agent pathogène de façon sélective.

1930 Martinus Beijerinck et Sergei Winogradsky initient les premiers travaux de microbiologie de l’environnement et d’écologie microbienne en étudiant les communautés microbiennes du sol et de l’eau et les relations entre ces micro-organismes.

1977 Carl Woese divise les procaryotes en deux groupes : les Bacteria et les Archaea.

3,1/ Taille, forme

Bacteria are microscopic, unicellular, prokaryotic organisms.

They do not have membrane-bound cell organelles and lack a true nucleus, hence are grouped under the domain “Prokaryota” together with Archae.

In a three-domain system, Bacteria is the largest domain.

Bacteria, a singular bacterium, is derived from the Ancient Greek word βακτηριον meaning “cane”, as the first bacteria observed were bacilli.

The study of ‘Bacteria’ is called ‘Bacteriology’; a branch of ‘Microbiology’.

Bacteria are microscopic with a wide range of sizes from 0.2 μm to 100 μm.

Cocci are generally of 0.2 to 1 μm.

Bacilli are generally of 1 μm 5 μm in length and 0.5 to 1 μm in diameter.

Spirochetes are generally 20 μm in length and 0.1 to 1 μm in diameter.

The smallest bacilli are Pelagibacter ubique (370–890 nm length / 120–200 nm diameter).

The smallest cocci are Mycoplasma genitalium with a diameter of 200 – 300 nm.

The largest bacteria is Thiomargarita namibiensis with a diameter of 0.75 mm.

Bactéries ubiquitaires, dépourvues de paroi, difficiles à cultiver. Certaines espèces sont pathogènes pour l'homme, les mycoplasmes appartiennent à la classe des Mollicutes (de mollis cutis : peau molle).

Les espèces pathogènes pour l'homme appartiennent aux genres Mycoplasma et Ureaplasma. Ce sont des formes très évoluées ayant perdu, au cours de l'évolution, la capacité de synthétiser une paroi.

Ils sont polymorphes, non colorables par le Gram. M. pneumoniae et M. genitalium ont une extrémité effilée, structure spécialisée leur permettant d'adhérer aux cellules épithéliales.

Les bactéries présentent une grande diversité de tailles et de formes.

Les cellules bactériennes typiques ont une taille comprise entre 0,5 et 5 µm de longueur,

cependant, quelques espèces comme Thiomargarita namibiensis et Epulopiscium fishelsoni peuvent mesurer jusqu’à 750 µm (0,75 mm) de long et être visibles à l’œil nu. Thiomargarita magnifica, découverte en 2019, peut même mesurer jusqu'à 2 cm.

Parmi les plus petites bactéries, les mycoplasmes mesurent 0,3 µm, soit une taille comparable à certains gros virus.

Les bactéries présentent une grande diversité de tailles et de formes.

3,2/ Composition & Métabolisme

Les bactéries mesurent entre 0,5 et 15 μm.

Ce sont des organismes procaryotes qui ne possèdent pas de noyau, mais un ADN chromosomique circulaire situé dans le cytoplasme.

De nombreuses bactéries contiennent une autre structure d’ADN extra-chromosomique, appelée plasmide.

Elles sont entourées d’une paroi complexe et possèdent souvent des flagelles ou des pili

Flagella (sing. Flagellum) 4 – 5 μm long / 0.01 – 0.03 μm

Responsible for motility

Aids in chemotaxis

Aids in bacterial pathogenicity and survival

Pili/Fimbriae 0.5 μm in long / 0.01 μm

Aids in adherence to host cells

Sex pili helps in bacterial DNA transfer during bacterial conjugation

Prosthecae (prothèse)

semi-rigid extension of the cell wall and plasma membrane.

increases nutrient absorption

helps in adhesion.

Stalked cell of Caulobacter crescentua, which in nature would be attached to plants, rocks, or other solid surfaces. This cell divides to form swarmer cells. TEM (negative stain, whole mount), bar = 5 μm. [Photograph courtesy of J. Staley; drawing by I. Atema.]

Prosthecate bacteria are bacteria bearing one or more projections called prosthecae (sing. Prostheca) and occur in a variety of groups, in addition to many forms typically being grouped together on their own. Each prostheca is an outgrowth of the cell, containing cell wall material and a narrow core of cytoplasm.

Sheath (gaine)

hollow tube-like structure enclosing chain-forming bacteria,

provides mechanical strength to the chain

A number of Gram-negative bacteria have a membrane surrounding their flagella, referred to as the flagellar sheath, which is continuous with the outer membrane. The flagellar sheath was initially described in Vibrio metschnikovii in the early 1950s

… placed strands of Venus’s hair under the microscope. The filaments were like fiber optic cables.

Several long chains of bacteria called “trichomes” lay inside a gelatinous sheath (trichomes, by the way, is the same term used to describe the microscopic hairs that cover plants). Clinging to the exterior of the sheath like barnacles were much smaller bacteria of different species.

These trichomes had a diameter of three to six micrometers -- somewhat large for bacteria. The sheath surrounding them is 36 to 90 micrometers wide. The sheath may help to deter grazing by microbes or animals attracted to a mass bacterial bloom.

Capsule

viscous covering,

polysaccharides or polypeptides of both (~2%) and water (~98%)

Macro-capsule > 0.2 μm

micro-capsule < 0.2 μm

Aids in adherence

Prevents from desiccation

Confer resistance against phagocytosis

The Slime layer protects from proteolytic enzymes

Slime

amorphous/paracrystalline colloidal protein materials

Capsule : couche organisée : résistance à la phagocytose ; forte conteneur en eau et protection contre la dessiccation ; résistance aux virus bactériens, aux détergents ; masque les antigènes.

Couche mucoïde : couche diffuse, non organisée (polysaccharides).

Couche S : régulièrement structurée composée de protéines et de glycoprotéines protège contre fluctuation ionique, variation pH, stress osmotique, enzymes ou bactéries prédatrices, facteur de virulence.

Glycocalyx : réseau de polysaccharides recouvrant la surface des bactéries et d’autres cellules voisines, permet l’attachement des bactéries sur des surfaces solides dans des environnements aquatiques et sur des tissus végétaux ou animaux (cellules intestinales) : important dans la formation des biofilms (matrice intercellulaire).

Cell Structure: Boundary

Structure complexe et diversifiée

Dynamique : fluidité membranaire, ana/catabolisme de la paroi

Evolutive : adaptation au stress, régulation biochimique et génétique

Le peptidoglycane (ou muréine, ou mucocomplexe, ou mucopeptide) est un composant de la paroi bactérienne maintenant la forme des cellules et assurant une protection mécanique contre la pression osmotique. Il forme une couche fine chez les bactéries à Gram négatif et une couche épaisse chez les bactéries à Gram positif.

Enveloppe bactérienne (structure/fonctions)

Ensemble des structures englobant le contenu cytoplasmique

Un des constituants les plus importants de la cellule bactérienne

Barrière séparant intérieur et extérieur de la cellule

Lieu de toutes les interactions avec l’environnement

Gram-Positive

Stains violet/purple

Thick cell wall (20 – 80 nm)

Thick peptidoglycan layer

Low phospholipid (2 – 5%)

Mesosomes present

Fimbriae or pili absent

Forms endospores

Produce exotoxins

Teichoic & teichuronic acid present,

Lack an outer layer

Very few amino acids without any aromatic amino acids

Staphylococcus,

Streptococcus,

Enterococcus,

Corynebacterium,

Streptomyces,

Bacillus,

Haemophilus,

Clostridium,

Listeria,

etc.

Gram-Negative

Stains red/pink

Thin cell wall (10 – 15 nm)

Thin peptidoglycan layer

High phospholipid (15 – 20%) lipoprotein, lipopolysaccharide

Presence of an outer layer

Mesosomes absent (rarely present)

Fimbriae or pili present

Forms exospores

Produce endotoxins

Teichoic acid absent,

Wide variety of amino acids with different aromatic amino acids

Escherichia,

Salmonella,

Shigella,

Neisseria,

Klebsiella,

Proteus,

Pseudomonas,

Enterobacter,

Citrobacter,

etc.

Les membranes jouent un rôle fondamental :

entrée des nutriments

flux des composés toxiques

systèmes spécifiques pour la sécrétion de toxines ou d'enzymes impliquées dans les interactions avec les pathogènes, la virulence et la pathogénèse;

récepteurs et machines de signalisation qui informent la cellule de l’état de son environnement immédiat.

processus :

sécrétion,

efflux

import,

signalisation

préservation

The four major mechanisms by which the bacterial cells develop multiple drug resistance.

1. expression of efflux pumps to pump out antibiotics from cell interior.

2. Altering the cellular permeability to avoid the entry of antibiotics into the cells,

3. enzymatic modification of antibiotics to render them inactive

4. modifying the targets of the antibiotics so that they can no longer act on them,

The five classes of efflux pumps in bacteria.

The organization of these efflux pumps is different in Gram-positive and Gram-negative bacteria.

Gram+

• ATP-binding cassette superfamily

• major facilitator superfamily

• multidrug and toxic compound extrusion family,

• small multidrug resistance family

Gram-

• resistance nodulation division family

• ATP-binding cassette superfamily

• major facilitator superfamily

Zipper (fermeture éclair) : contacts entre adhésines → phagocytose

Trigger (gachette) : injection d’effecteurs → réarrangement ¢squelette → phagocytose

Zipper

1) adhésion :

(Yersinia : invasine ↔ intégrines

(Listeria : internaline.A ↔ E.Cadhérine & internaline B ↔ Recept.Met

2) polymérisation actine phagocytose

3) fermeture vacuole dépolymérisation actine

Trigger

1) rapprochement

2) injection effecteurs d’activation de SST3

3) polymérisation actine réarrangement cytosquelette phagocytose

4) fermeture vacuole dépolymérisation actine

Cell Structure: Cytosol

Water and enzymes for

fermentation,

glycolysis,

Kreb’s cycle,

Calvin cycle,

naked circular DNA for transcription,

70S ribosomes for translation

Cell Structure: Nucleoid

Nucleoid - genome

one circular DNA molecule

no histone protein association

attached to cell membrane

mRNA transcription by RNA polymerase

70S Ribosome

rRNA + protein + ribozymes

translation of mRNA into protein

The DNA double helix is highly twisted to form the coils you are seeing here.

The area inside the cell including the naked, circular DNA molecule (lacking DNA-binding proteins) is called the nucleoid; it is not a nucleus!

The bacterium is prokaryotic (before-nucleus).

The functions of the nucleoid are transcription (making mRNA), and replication (making a copy of DNA prior to cell division).

Ribosomes are 70S in “size” in prokaryotes, mitochondria, and plastids.

Those found in the eukaryotic cytosol are 80S in “size.”

The function of the ribosome in both kinds of cells is translation; the synthesis of protein from the information in mRNA.

Nucléoïde

140 – 13 000 kpb

Généralement circulaire

Uune seule copie

Déterminant de l’espèce

Plasmides

Petite taille : 1 – 2 400 kpb

Autonome et transférable

Multicopies

Fonctions associées / différents types :

- Facteur de fertilité (facteur F conjugaison)

- Plasmides R (résistances)

- Plasmides Col (colicine / activité antiµB)

- Plasmides de virulence (toxines; …)

- Plasmides métaboliques (lactose, …)

- Plasmides cryptiques (sans fonction connue)

Plasticité du génome des entérobactéries

Only 40% of the genome of E. coli (the 'core' genome) is highly conserved between strains

Potentiel génomique de E. coli

Diagramme représentant le pan-génome (violet),le contenu moyen d’un génome (jaune) ainsi

que le core génome (rouge) pour les souches de E. coli analysées dans le projet ColisCope .

Figure d’après Hendrickson (Hendrickson, 2009).

3,3/ Croissance & Reproduction

DNA replication by DNA polymerase

cytokinesis by furrowing (sillonage)

Process called binary fission

NOT mitosis!

Genome and copy are identical

Genome is haploid

There is no synapsis

There is no recombination

La synapsis ou appariement est l'union des chromosomes homologues qui donnent des tétrades, des groupes de 4 chromatides

Cells are generally very small

Cells may double in volume, but only before binary fission

Growth is mostly in terms of cell number or colony size.

The doubling time in cell numbers may be 20 minutes in ideal conditions

Bacteria could quickly take over the earth if conditions could remain ideal

They are very competitive, but often shed by-products that inhibit their own survival, so ideal conditions are usually not sustainable.

They are ultimate survivors - 3.5 billion years!

Reproduction in Bacteria

Bacteria have a very short generation time i.e. they reproduce very quickly.

Their reproduction is an asexual type

1. Binary fission is the most common type. Under favorable conditions, each bacterium divides into two identical bacteria.

2. Conidia formation is mostly seen in filamentous bacteria like those in actinomycetes, e.g. Streptomyces, Micromonospora, Rhodomicrobium, etc.

3. Budding : DNA replicates and one copy enters into the bud. The bud eventually separated and develop into a daughter cell. E.g. Planctomyces spp, Rhodomicrobium vannielia, Hyphomicrobium spp., etc.

4. Endospore formation is seen in some Gram+ bacteria during unfavorable conditions and environmental stresses. The cytoplasm becomes concentrated around bacterial DNA and a thick, hard, and resistant wall develops around it. E.g. Bacillus spp., Clostridium spp., Sporosarcina spp., etc.

5. Transformation is considered a sexual method. The DNA of one bacterium directly enters into a cell of another bacterium of the same species and forms recombinant DNA. The DNA enters through extracellular environments.

6. Conjugation is another sexual method where DNA transformation is by direct contact between donor and recipient bacterium via conjugation tube. Sex pili are responsible for conjugation. Donor cell develops sex pilus and attaches to the recipient cell. A conjugation tube or bridge is formed at the connected point. DNA fragments transform from one bacterium (donor) to another (recipient) through this tube.

7. Transduction : DNA fragments are transformed from donor bacterium to recipient bacterium by bacteriophages.

3,4/ Classification & Evolution

Les bactéries peuvent être classées selon la morphologie de leur colonie

Punctiformes : à peine visibles, < 1 mm

Petite : diamètre 1 à 2 mm

Moyennes : diamètre 3 à 5 mm

Grandes > 5 mm

Selon leur forme au microscope

Chaque espèce se distingue par des caractéristiques morphologiques :

les cocci seront plutôt courts et sphériques,

les bacillus en forme de bâtonnet,

d’autres peuvent être incurvés ou spiralés…

en fonction de leurs appendices

Classification based on arrangement of flagella :

1. Atrichous without flagella. E.g. Lactobacillus spp., Bacillus anthracis, Staphylococcus spp., Streptococcus spp., etc.

2. Monotrichous with only one flagellum at one pole. E.g. Campylobacter spp., Vibrio cholerae, etc.

3. Lophotrichus with multiple flagella at one end. E.g. Spirillum, Helicobacter pylori, Pseudomonas fluorescence, etc.

4. Peritrichous with multiple flagella projecting in all directions. E.g. E. coli, Klebsiella, Proteus, Salmonella Typhi, etc.

5. Amphitrichous with one flagellum at each pole. E.g. Alcaligenes faecalis, Nitrosomonas, etc.

Une autre classification, fréquemment utilisée, correspond à leur réaction au contact de la coloration de Gram,

permettant de différencier les bactéries en fonction de leur capacité de coloration

variant selon la composition de leur paroi,

les bactéries colorées en bleu-violet sont dites à Gram positif et

celles en rose à Gram négatif

Most bacteria can be classified according to a lab procedure called Gram staining.

Bacteria with cell walls that have a thick layer of peptidoglycan retain the crystal violet stain but are not affected by the safranin counterstain.

These bacteria appear as purple-blue on the stain, indicating that they are gram positive.

selon leurs exigences écologiques

Classification based on Oxygen Requirements :

1. Aerobic bacteria can’t survive in anoxic environments. E.g. Pseudomonas aeruginosa, Nocardia spp., Mycobacterium tuberculosis, etc.

2. Facultative aerobes survive in very low oxygen levels and can survive in both oxygenic and anoxic environments. They are Microaerophiles. E.g. E. coli, Klebsiella pneumoniae, Lactobacillus spp., Staphylococcus spp., etc.

3. Anaerobic bacteria can’t survive in an oxygen-rich environment. E.g. Clostridium perfinges, Campylobacter, Listeria, Bifidobacterium, Bacteroides, etc.

Classification based on optimum growth temperature  :

1. Psychrophiles <15°C or below. E.g. Chryseobacterium, Psychrobaceter, Polaromonas, Sphingomonas, Alteromonas, Hyphomonas, Listeria monocytogenes, etc.

2. Mesophiles at 15 – 45°C. Pathogenic bacteria fall in this category. E.g. E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella Typhi, Streptococcus pyogenes, Klebsiella spp., Pseudomonas spp., etc.

3. Thermophiles > 45°C. E.g. Bacillus thermophilus, Methanothrix, Archaeglobus, Thermophilus aquaticus, Geogemma barosii (at 122°C), Pyrolobus fumarii (at 113°C), Pyrococcus spp., etc.

Classification of Bacteria based on mode of nutrition

1. Autotrophic bacteria capable of assimilating inorganic matters into organic matters. They are of 2 types;

1.1. Photoautotrophs use energy from sunlight for assimilation. It includes cyanobacteria (Nostoc, Prochlorococcus, etc.), purple sulfur bacteria (Nitrosococcus, Thiococcus, Halochromatium, etc.), purple non-sulfur bacteria (Rhodopseudomonas spp.), green sulfur bacteria (Chlorobium, Chromatium, etc.)

1.2. Chemoautotrophs use chemical energy for assimilation. It includes sulfur bacteria (Beggiatoa, Thiobacillus, Thiothrix, Sulfolobus, etc.), nitrogen bacteria (Nitrosomonas, Nitrobacter, etc.), hydrogen oxidizing bacteria (H. pylori, Hydrogenbacter, Hydrogenvibrio marinus, etc.), methanotrophs (Methylomonas, Methylococcus, etc), iron bacteria (Thiobacillus ferroxidans, Ferrobacillus, Geobacter metallireducens, etc.)

2. Heterotrophic bacteria derive energy by consuming organic compounds. They are parasitic or symbiotic types. E.g. E. coli, Rhizobium spp., Staphylococcus spp., Mycobacterium spp., Klebsiella pneumoniae, etc.

3. Saprophytic bacteria decompose organic compounds into inorganic and derive energy. E.g. Cellulomonas, Clostridium thermosaccharolyticum, Pseudomonas denitrificans, Acetobacter, etc.

Bacteria are considered as the first life-form to arise on the Earth about 4 billion years ago. All other life-forms are evolved from the bacteria.

A hyperthermophile of about 2.5 – 3.2 billion years ago was the ancestor of bacteria and archaea that are found in the present time.

Endosymbiotic association between different bacteria around 1.6 – 2.0 billion years ago give rise to the first proto-eukaryotic cell, which gradually gives rise to eukaryotes.

Most bacteria can be classified according to a lab procedure called Gram staining.

Bacteria can be further classified according to morphology

and their ability to grow in the presence of oxygen

Cocci can also be further identified :

Staphylococci on the basis of the presence of the enzyme coagulase and on their sensitivity to the antibiotic novobiocin.

Streptococci are grown on blood agar and classified on the basis of which form of hemolysis they employ (α, β, or γ). Further, on the basis of their response to the pyrrolidonyl-β-naphthylamide (PYR) test, their sensitivity to specific antimicrobials (optochin and bacitracin), and their ability to grow on sodium chloride (NaCl) media.

3,5/ Biotopes & Réservoirs

Le réservoir est le lieu dans lequel s’accumulent et prolifèrent les agents biologiques.

Ces derniers pouvant croître partout, les réservoirs peuvent se trouver dans l’environnement :

- le sol,

- les eaux douces ou marines,

- les plantes,

mais également sur ou dans un être humain ou un animal :

- peau,

- appareil respiratoire,

- salive,

- sang,

- laine...

3,6/ Application & Utilisation

Agrobactérium tumefaciens

bactérie pathogène du sol

Mécanisme à l'origine de la tumeur végétale de la galle du collet :

1 - Agrobacterium tumefaciens entre en contact avec une cellule de la plante à la faveur d'une blessure .

2 - Transfert de la partie ADN-T du plasmide Ti de la bactérie.

3 - Incorporation ADN-T dans l’ADN de la cellule végétale.

4 - Expression de l'ADN-T dans la cellule végétale

=> multiplication continue incontrôlée de la cellule végétale => développement de la tumeur ;

=> synthèse de substances spécifiques appelées opines.

5 - Libération des opines dans le milieu extracellulaire.

6 - Prélèvement des opines par la bactérie pour sa propre croissance

Transfert d’un plasmide dans une cellule de plant de colza -> obtention des plantes transgéniques

Des bactéries (procaryote) productrices d’insuline humaine (eucaryote)

les cinq principales bactéries responsables des intoxications alimentaires en France

article republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons.

comme l’indique le dernier rapport de l’EFSA (European Food Safety Authority). En 2020, il s’agissait des bactéries :

Campylobacter

Salmonella

Yersinia enterocolitica et Y. pseudotuberculosis

Escherichia coli (EHEC)

Listeria monocytogenes

Reported numbers of cases and notification rates of confirmed human zoonoses in the EU, 2020

Note: The total number of confirmed cases is indicated in parentheses at the end of each bar.

Bactéries, toxines et métabolites

Aeromonas spp. Infection opportuniste

Bacillus cereus Intoxination émétique et toxi-infection diarrhéique

Brucella spp. Brucellose

Campylobacter spp. Gastro-entérite aiguë et complications (syndrome de Guillain-Barré, arthrite réactionnelle, syndrome de l'intestin irritable)

Clostridium botulinum Botulisme, Botulisme infantile / nourrissons

Clostridioides difficile (syn Clostridium difficile) Infection opportuniste intestinale (diarrhée)

Clostridium perfringens Toxi-infection diarrhéique

Cronobacter spp. Infection systémique / nourrissons

Escherichia coli entérohémorragiques (EHEC)Gastro-entérite aiguë et complications (syndrome hémolytique et urémique [SHU], et syndrome de microangiopathie thrombotique [MAT])

Histamine Intoxication histaminique

Listeria monocytogenes Listériose invasive, Listériose périnatale / fœtus et nouveau-nés

Mycobacterium bovis Tuberculose

Salmonella non typhiques Gastro-entérite aiguë et complications (arthrite réactionnelle)

Shigella spp. / Escherichia coli entéroinvasifs (EIEC) Gastro-entérite aiguë et complications (SHU, arthrite réactionnelle)

Staphylococcus aureus Intoxination émétique

Vibrio non cholériques (Vibrio cholerae non O1 / non O139, Vibrio parahaemolyticus) Gastro-entérite aiguë

Yersinia entéropathogènes (Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis) Gastro-entérite aiguë

Les bactéries lactiques (Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Lactococcus, Pediococcus, Oenococcus, …) interviennent dans l'affinage des fromages, dans l'élaboration des produits de charcuterie et de la choucroute notamment.

Les Brevibacterium sont responsables principalement de l'aromatisation et de la coloration de certains fromages lors de l'affinage.

Les bactéries acétiques (Acetobacter, Gluconobacter,…) interviennent dans la fabrication du vinaigre et du vin par exemple.

Les bactéries propioniques (Propionibacterium) interviennent dans l'affinage des fromages à pâte pressée cuite de type emmental (flaveur et " trous ").

bactérioses

- La tularémie,

- Le botulisme,

- L'anthrax ou maladie du charbon,

- La maladie de Lyme ou Borréliose,

- La brucellose,

- La syphilis,

- Les chlamydioses,

- La lèpre

- Le tétanos,

- La légionellose,

- La salmonellose,

- La listeriose

- La peste

- Le cholera

- La typhoïde

Escherichia coli are commensal bacteria of the gastrointestinal tract of healthy

humans and animals

E. coli is the predominant facultative anaerobe in the gut 103 to108 per g of feces

E. coli belongs to the initial microflora colonizing the gut of newborns

E. coli is a leading cause for infant acute diarrhea and the primary cause of travelers' diarrhea.

About 50% of women have had at least one episode of urinary tract infection due to E. coli in their lifetime.

E. coli causes 10-50% of nosocomial infections.

E. coli is an emerging foodborne pathogen

7.109 humains

108 E.coli /g de selles x 100 g

=> 1010 E.coli / excréta journalier

=> 1020 E.coli excrétées / jour

550 samples per 24h

7500 bacterial strains identified per month

E. coli about 10 % of the identifications

10 653 E. coli in 2007

Pathotypes E.coli

Les E. coli pathogènes retrouvés dans chaque pathotype peuvent être regroupés en différents virotypes, selon les gènes de virulence qu’ils possèdent. Un virotype est une combinaison spécifique de gènes de virulence.

Parmi les facteurs de virulence les plus importants encodés par ces gènes, on retrouve les adhésines fimbriaires, les entérotoxines, les cytokines, la capsule et les lipopolysaccharides (LPS).

On peut également distinguer les différents E. coli pathogènes par le sérotypage, en se basant sur les différences antigéniques de l’antigène O du LPS, de l’antigène H du flagelle, et de l’antigène F des fimbriae.

Pathotypes d’E. coli associés aux maladies d’origine animale

Les E. coli pathogènes sont regroupés en différentes classes que l’on appelle pathotypes. Cette classification est basée sur les différents mécanismes qui causent la maladie

ETEC Escherichia coli entérotoxinogène

(Enterotoxigenic Escherichia coli)

STEC Escherichia coli producteur de toxine Shiga

(Shiga toxin producing Escherichia coli)

EPEC Escherichia coli entéropathogène

(Enteropathogenic Escherichia coli)

ExPEC Escherichia coli extraintestinal

(Extraintestinal Escherichia coli)

Sous-groupes de STEC :

EDEC: Escherichia coli de la maladie de l'oedème

Sous-groupes de ExPEC :

APEC: Escherichia coli pathogène d’origine aviaire

SEPEC:Escherichia coli septicémique

UPEC: Escherichia coli uropathogène

Les antibiotiques sont des molécules possédant la propriété de tuer (bactéricide) ou de limiter la propagation (bactériostatique) des bactéries.

Les antibiotiques utilisés en médecine sont fabriqués à partir de cultures de microorganismes ou sont des médicaments entièrement synthétisés. Le premier d’entre eux (la pénicilline) a été découvert par Alexander Fleming, par hasard, chez le champignon Penicillium glaucum.

Une infection nosocomiale est une infection contractée dans un établissement de santé. Le terme nosocomial vient du grec nosos, maladie, et de komein, soigner, qui forment le mot nosokomeion, hôpital.

Réferences

Microbe Notes is an educational niche blog/website related to microbiology (bacteriology, virology, parasitology, mycology, immunology, molecular biology, biochemistry, etc.) useful for biology and microbiology courses (High School, B.Sc, M.Sc., M.Phil., and Ph.D.). https://microbenotes.com/

Société Française de Microbiologie : https://www.sfm-microbiologie.org/

https://www.britannica.com/science/bacteria

https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology

https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/02%3A_Biodiversity_(Organismal_Groups)/2.02%3A_Prokaryotes_and_Viruses/2.2.01%3A_Prokaryotes/2.2.1.03%3A_Bacteria

https://microbenotes.com/

Microbiote: des bactéries qui nous veulent du bien : https://lejournal.cnrs.fr/articles/microbiote-des-bacteries-qui-nous-veulent-du-bien

tique et Lyme : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-tiques-et-bacteries-de-lyme-un-benefice-reciproque-32073.php

http://www.microbes-edu.org/index.html

Trafic et signalisation membranaires chez les bactéries : https://map.insa-lyon.fr/fr/content/trafic-et-signalisation-membranaires-chez-bacteries

https://www.bioutils.ch/protocoles/22-la-conjugaison-bacterienne

https://www.sciencephoto.fr/

Selosse, Marc-André : "Jamais seul". Babel , Actes sud 2017. "ces microbes qui constituent les plantes, les animaux et les civilisations"

Naïtali, Guillier, Dubois : "Risques microbiologiques alimentaires". Lavoisier, Paris, 2017. ISBN 978-2-7430-2103-1

 Netothèque de géologie

cours Tle : https://www.profsvt71.fr/pages/terminale-spe-svt/a-la-recherche-du-passe-geologique-de-notre-planete/les-traces-continentales-des-orogeneses-passees.html

https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/geologie/cette-video-retrace-1-milliard-d-annees-de-mouvements-des-plaques-tectoniques_151681

https://biblio.editions-bordas.fr/demo/9782047390696/?openBook=9782047390696_extrait%3fdXNlck5hbWU9RTgzZStMS3dXMXpXVGhqK2dBTUxldz09JnVzZXJQYXNzd29yZD1XalB3YkZzdmZ2RmNDSHNXUmgyemt3PT0mZGVtbz10cnVlJndhdGVybWFyaz0=

• la carte géologique de la France au 1/1 000 000e, le site du BRGM InfoTerre : http://infoterre.brgm.fr/

• sur la géologie de l’anticlinal de Tulle : http://www.saga-geol.asso.fr/Documents/Saga_286_Excursion_Limousin.pdf

• une découverte géologique du parc des Écrins : https://geologie.ecrins-parcnational.fr/

• une visite virtuelle du massif du Chenaillet, site de Christian Nicollet : http://christian.nicollet.free.fr/page/Alpes/chenaillet/chenaillet.html

• Atlas pétrographique de l’ophiolite du Chenaillet : http://geolfrance.brgm.fr/sites/default/files/upload/documents/atlas_petrographique_chenaillet_edition_3_finale.pdf

• page wiki sur le chenaillet : http://fr.wikipedia.org/wiki/Mont_Chenaillet

• les ophiolites de Bou Azzer : https://perso.univ-rennes1.fr/romain.bousquet/Papers/bouazzer/index.html

• étude plus détaillée du rift d’Assal, présentation de Cécile Doubre : http://eost.u-strasbg.fr/semipgs/pres_CecileDoubre.pdf

• campagnes de forage et l’histoire géologique du golfe du Lion : http://geolfrance.brgm.fr/sites/default/files/upload/documents/gf3-3-2000.pdf

• Application Paleomap Maker : http://portal.gplates.org/map/

• Animation permettant de remonter dans le temps jusqu’à 750 millions d’années et de découvrir où se trouvait alors votre région. Pour chaque période, des explications en anglais sont données. https://dinosaurpictures.org/ancient-earth#0

• Une animation permettant de réaliser différentes activités interactives concernant les caractéristiques des zones de subduction (L’exemple choisi est celui de la subduction au niveau de la cordillère des Andes). : http://nicolas-cohen.org/xia/#collapse5

• Logiciel Subduction de Perez à télécharger : https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez

• Animation permettant de réaliser différentes activités interactives concernant les caractéristiques des zones de subduction (L’exemple choisi est celui de la subduction au niveau de la cordillère des Andes). : http://nicolas-cohen.org/xia/#collapse5

• Animation permettant de visualiser les transformations minéralogiques subies par les roches de la croûte océanique depuis la dorsale jusqu’à la zone de subduction en relation avec l’évolution des conditions de température et de pression. : http://viasvt.fr/subduction-metamorphisme/subduction-metamorphisme.html

• Animation permettant de comprendre le phénomène de fusion des roches au niveau d’une zone de subduction en fonction du géotherme, du type de roches (basalte ou péridotite) et de leur état (hydraté ou anhydre). : http://viasvt.fr/subduction-magma/subduction-magma.html

• Animation permettant de comprendre la provenance du magma basaltique en mettant en relation le modèle thermique d’une zone de dorsale océanique avec les conditions de fusion de la péridotite du manteau supérieur. : http://viasvt.fr/dorsale-magma/dorsale-magma.html

• Logiciel Tectoglob : http://svt.ac-amiens.fr/040-vue-d-ensemble-des-logiciels-de-m-madre

• Logiciel tectoglob 3D : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

• Logiciel educarte : http://www.edusismo.org/docs/outils/educarte/index.htm ; prise en main : http://edumed.unice.fr/fr/contents/news/tools-lab/EduCarte

Bilan / Les traces du passé mouvementé de la Terre

Des domaines continentaux révélant des âges variés

Les continents associent des domaines d’âges différents. Ils portent des reliquats d’anciennes chaînes de montagnes (ou ceintures orogéniques) issues de cycles orogéniques successifs.

La recherche d’océans disparus

Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique. La présence de complexes ophiolitiques formant des sutures au sein des chaînes de montagnes témoigne de la fermeture de domaines océaniques, suivie de la collision de blocs continentaux par convergence de plaques lithosphériques.

L’émergence d’ophiolites résulte de phénomènes d’obduction ou de subduction, suivis d’une exhumation.

Les marques de la fragmentation continentale et de l’ouverture océanique

Les marges passives bordant un océan portent des marques de distension (failles normales et blocs basculés) qui témoignent de la fragmentation initiale avant l’accrétion océanique.

Les stades initiaux de la fragmentation continentale correspondent aux rifts continentaux.

La dynamique de la lithosphère détermine ainsi différentes périodes paléogéographiques, avec des périodes de réunion de blocs continentaux, liées à des collisions orogéniques, et des périodes de fragmentation conduisant à la mise en place de nouvelles dorsales.

Notions fondamentales : cycle orogénique, ophiolites, paléogéographie.

Objectifs : mobiliser les acquis de la classe de première sur la tectonique globale actuelle (notamment les marqueurs de collision ou d’extension) pour reconstituer l’histoire géologique de la Terre et notamment sa paléogéographie.

Précisions : l’étude de la diversité des ophiolites n’est pas au programme. L’exhumation des ophiolites subduites est mentionnée comme un fait mais n’est pas expliquée. Aucune notion relative à l’isostasie n’est exigée.

Liens : enseignement de spécialité de SVT en classe de première : dynamique de la lithosphère.

Observer la carte géologique mondiale afin d’identifier quelques ceintures orogéniques.

Recenser et organiser les informations chronologiques sur les formations magmatiques et métamorphiques, figurant sur une carte de France au 10-6.

Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter :

- sur l’origine océanique d’un complexe ophiolitique (données pétrographiques et minéralogiques) ;

- sur l’idée de suture (données cartographiques : par exemple, les Alpes ou l’Himalaya).

Établir des corrélations entre la composition minéralogique d’une roche et les différentes conditions de pression et de température, déterminées par les contextes de subduction.

Recenser, organiser et exploiter des données (sismiques, tectoniques, sédimentaires) :

- relatives à des marges passives divergentes ;

- relatives à un rift continental (par exemple, le rift des Afars).

evaluation

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

exercice 1	exercice 2
La Réunion 29 mars 2023, Polynésie 14 mars 2023, Mayotte 18 mai 2022, Asie 17 mai 2022, Madrid 11 mai 2022, Métropole 15 mars 2021 (corrigé), Polynésie 15 mars 2021, Amérique du nord 24 mars 2021, Madrid 10 juin 2021, Métropole 10 septembre 2021	Madrid 22 mars 2023, Amérique du nord 19 mai 2022, Amérique du sud 10 novembre 2021, Amérique du sud 9 novembre 2021, Métropole 16 mars 2021 (corrigé), Polynésie 16 mars 2021, Métropole 9 septembre 2021

Réponses au Manuel p.158 à 171 :

p.160 + p.490 + p.161 + p.489

1/ La carte géologique mondiale révèle des traces de nombreuses orogenèses [oro- : montagne « oros » ὄρος + genèse : naître « gígnomai » γίγνομαι] :

Période	Orogenèse	Continent
Crétacé	laramienne	Amérique
Jurassique	cimmérienne	Asie
Trias	alpine	Europe
Permien	Hercynienne = varisque	Europe
Dévonien	Hercynienne = varisque	Europe
Cambrien	calédonienne	Europe
Précambrien	cadomienne	Europe
Neoprotérozoïque	Panafricaine = brésilienne	Amérique + Afrique
Mésoprotérozoïque	mayoumbienne	Afrique
Paléoprotérozoïque	Icartienne = éburnéene	Europe + Afrique
Néoarchéen	libérienne	Afrique
Mésoarchéen	léonienne	Afrique

2/ Les indices géologiques typiques d’une ceinture orogénique : roches les plus anciennes, chaînes de montagnes, roches magmatiques et métamorphiques, failles, nappes de charriages, ...

3/ la correspondance des structures de part et d’autre de certains océans témoignent du déplacement des masses continentales

p.162-163

1/ ophiolites = basaltes / gabbros / péridotites

pillow-lavas, typiques des dorsales océaniques

péridotites du Chenaillet → serpentinites contenant serpentine (minéral hydraté)

gabbros → métagabbro schistes verts contenant actinote (minéral hydraté)

donc ophiolite métamorphisées / refroidissement + eau

2/ position des ophiolites à la frontière d’anciennes plaques tectoniques et séparant les deux masses continentales entrées en collision. L’interprétation des complexes ophiolitiques comme un lambeau d’une ancienne lithosphère océanique pris « en sandwich » entre les masses continentales permet d’en faire un repère de la suture entre blocs continentaux

p.164-165

	Minéralogie	Faciès	Domaine de stabilité
Métagabbro 1	Plagioclase + pyroxènes + glaucophane	Schistes bleus	Basse température (< 400 °C) Moyenne pression (0,5 à 1,5 GPa)
Métagabbro 2	Pyroxènes dont omphacite + grenat	Éclogites	Basse température (200 à 500 °C) Haute pression (> 1 GPa)

1/ Les ophiolites de Bou Azzer proviennent d’une obduction, c’est-à-dire du charriage de lithosphère océanique par-dessus la lithosphère continentale, alors que celles du Mont Viso proviennent d’une lithosphère océanique ayant subi une subduction, c’est-à-dire un enfoncement de la lithosphère océanique dans l’asthénosphère, sous la lithosphère continentale.

2/ La formation des métagabbros du Mont Viso à partir de métagabbros faciès schistes verts, comme ceux du Chenaillet, s’effectue par augmentation importante de la pression et moins importante de la température, lors de l’enfoncement de la lithosphère océanique par subduction. En effet les conditions de pression et de température du métamorphisme suivent le géotherme des zones de subduction.

p.166-167

1/ Les caractéristiques du rift d’Assal :

– tectonique en distension,

– failles normales avec effondrement central,

– volcanisme actif basaltique au centre du rift,

– dépôts de roches sédimentaires évaporitiques au fond du rift,

– sismicité active le long des failles et au niveau de la zone magmatique.

2/ D’après l’étude des données GPS, le rift de l’Afar se trouve en régime tectonique distensif, entraînant un amincissement de la lithosphère continentale.

3/ Le régime tectonique en distension provoque un amincissement de la lithosphère s’accompagnant en surface de la fracturation de la croûte continentale le long de failles normales parallèles, ce qui forme un fossé d’effondrement ou rift. L’amincissement lithosphérique est également à l’origine du magmatisme responsable de l’activité volcanique au centre du rift. L’activité sismique est la conséquence du jeu des failles normales, mais aussi de l’activité magmatique. Enfin la faible épaisseur d’eau envahissant les zones basses est à l’origine, en climat chaud et sec, d’une sédimentation évaporitique.

p.168-169

1/ La vitesse des ondes sismiques indiquées sur le schéma interprétatif permet, en comparant avec les valeurs du tableau, d’identifier les roches magmatiques constitutives de la croûte continentale (granite), de la croûte océanique (basaltes) et du manteau (péridotites). Les failles normales peuvent être identifiées par le déplacement relatif des blocs de socle continental. Les sédiments peuvent être datés par les couleurs en se reportant au document 2 et être identifiés comme syn-rift ou post-rift en utilisant le document 3.

2/

	Rift continental	Marge passive
Structures tectoniques	Failles normales
Caractéristiques sédimentaires	Sédiments continentaux (syn-rift) de type conglomérats et évaporites
		Sédiments marins (post-rifts)
Activité sismique	Importante, liée notamment au mouvement des failles normales	Faible ou absente (failles non actives)
Activité volcanique	Importante (volcanisme basaltique)	Absente

3/ D’après la séquence stratigraphique du forage représenté sur le document 2 et le modèle présenté dans le document 3, on peut reconstituer deux grandes étapes de la formation de cette marge passive :

– Oligocène (−34 à −23 Ma) : fragmentation continentale par formation d’un rift avec effondrement le long de failles normales actives et dépôts de sédiments continentaux syn-rift remplissant les bassins sédimentaires dissymétriques (conglomérats - évaporites).

– Miocène à aujourd’hui (−23 à 0 Ma) : expansion océanique séparant les deux moitiés de l’ancien rift et recouvrement des blocs basculés par dépôts de sédiments marins post-rift argileux.

p.170-171

1/mécanismes géodynamiques à l’origine des changements de la géographie des continents :

– Phases d’ouverture de domaines océaniques par fragmentation continentale, puis expansion océanique donnant naissance à l’océan Atlantique nord (dès −164 Ma), à l’océan Atlantique sud (dès −122 Ma), à l’océan Alpin (dès −164 Ma) et à l’océan Lapetus (entre −600 et −540 Ma).

– Phases de regroupement des masses continentales par collision responsables de l’orogenèse calédonienne (entre −540 et −420 Ma), de l’orogenèse hercynienne (entre −420 et −300 Ma) et de l’orogenèse alpine (depuis 37 Ma).

2/ un cycle complet de Wilson entre deux périodes de regroupement de l’ensemble des masses continentales : les supercontinents Pannotia et Pangée (ou Pangea). On observe entre −600 Ma et −540 Ma une phase de fragmentation des masses continentales par ouverture de domaines océaniques, puis de −540 Ma à −300 Ma une période de réunion des blocs continentaux lors des orogenèses calédonienne puis hercynienne.

1,2,2/ A la recherche d’océans disparus : complexes ophiolitiques

ophiolithes : du grec ὄφις / ophis, serpent, et λιθοσ / lithos, pierre, en référence à la texture superficielle de certaines de ces roches — la serpentinite notamment — qui évoque une peau de serpent.

complexe ophiolithique = basalte / gabbro / péridotite

1/ Origine océanique des ophiolites

Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter : sur l’origine océanique d’un complexe ophiolitique (données pétrographiques et minéralogiques) ;

p.162-163ⁱ

• Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique. La présence de complexes ophiolitiques formant des sutures au sein des chaînes de montagnes témoigne de la fermeture de domaines océaniques, suivie de la collision de blocs continentaux par convergence de plaques lithosphériques.

2/ Métamorphisme des ophiolites

p.164-165ⁱⁱ

	Minéralogie	Faciès	Domaine de stabilité	densité
gabbro	Plagioclase + pyroxènes		haute température basse pression	2,9
Métagabbro	Plagioclase + pyroxènes + glaucophane	Schistes bleus	Basse température (< 400 °C) Moyenne pression (0,5 à 1,5 GPa)	3,3
Eclogite	Pyroxènes dont omphacite / jadéite + grenat	Éclogites	Basse température (200 à 500 °C) Haute pression (> 1 GPa)	3,5

• métagabbro, schistes, éclogite, faciès

=> TP Lames minces de roches métamorphiques au microscope

Établir des corrélations entre la composition minéralogique d’une roche et les différentes conditions de pression et de température, déterminées par les contextes de subduction.

Gabbros du Chenaillet, métagabbros, éclogites

Collection de roches subduites dans les Alpes : éclogite et métagabbro :https://phototheque.enseigne.ac-lyon.fr/photossql/photos.php?TopicID=Lames

Roches : https://prezi.com/aanufhjcxh-p/?utm_campaign=share&utm_medium=copy&rc=ex0share

facies métamorphiques :

http://christian.nicollet.free.fr/page/CO/PTCO.html

http://christian.nicollet.free.fr/page/Figures/facies.html

http://tristan.ferroir.fr/index.php/2011/12/29/les-facies-metamorphiques-deskola-et-lutilisation-dune-grille-petrogenetique/

trajet d'un gabbro de la croûte oc (Nicollet) : http://christian.nicollet.free.fr/page/Figures/phototeque.html#TrajetCO

septembre

prezzi des roches à connaître : http://prezi.com/aanufhjcxh-p/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

3/ Sur les traces de l’océan Alpin

Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter : sur l’idée de suture (données cartographiques : par exemple, les Alpes ou l’Himalaya).

film trajet PTP dans les Alpes

site Nicolet : http://christian.nicollet.free.fr/page/Figures/phototeque.html#TrajetCO

petit jeu d’images à replacer : http://tice.svt.free.fr/spip.php?article1951  : https://svt.ac-versailles.fr/IMG/xia/etapes_alpes/index.html

subduction [du latin « subductio », qui signifie « action de tirer les navires sur le rivage »] : Processus d'enfoncement d'une plaque tectonique sous une autre plaque de densité plus faible, généralement une plaque océanique sous une plaque continentale ou océanique

obduction [dérivé savant du latin obductio « action de couvrir »] : Chevauchement d’une plaque océanique sur une plaque continentale.

• L’émergence d’ophiolites résulte de phénomènes d’obduction ou de subduction, suivis d’une exhumation.

1,2,3/ Les marques de la fragmentation continentale et de l’ouverture océanique : marges continentales

1/ Marges passives

Recenser, organiser et exploiter des données (sismiques, tectoniques, sédimentaires) relatives à des marges passives divergentes ;

p.168-169ⁱⁱⁱ

• Les marges passives bordant un océan portent des marques de distension (failles normales et blocs basculés) qui témoignent de la fragmentation initiale (=Rift continental) avant l’accrétion océanique.

2/ Rift continental

Recenser, organiser et exploiter des données (sismiques, tectoniques, sédimentaires) : relatives à un rift continental (par exemple, le rift des Afars).

p.166-169^iv

	Rift continental	Marge passive
Structures tectoniques	Failles normales	→ listriques
Sédiments	continentaux syn-rift de type conglomérats et évaporites
	0	marins post-rifts
Activité sismique	Importante, liée notamment au mouvement des failles normales	Faible ou absente (failles non actives)
Activité volcanique	Importante (volcanisme basaltique)	Absente

• Les stades initiaux de la fragmentation continentale correspondent aux rifts continentaux.

3/ Paléogéographie

p.170-171^v

Application Paleomap Maker : http://portal.gplates.org/map/

Animation permettant de remonter dans le temps jusqu’à 750 millions d’années et de découvrir où se trouvait alors votre région. Pour chaque période, des explications en anglais sont données. https://dinosaurpictures.org/ancient-earth#0

• La dynamique de la lithosphère détermine ainsi différentes périodes paléogéographiques, avec des périodes de réunion de blocs continentaux, liées à des collisions orogéniques, et des périodes de fragmentation conduisant à la mise en place de nouvelles dorsales.

Film / Aux origines de l'Europe | La valse des continents | ARTE : https://youtu.be/ajt5OAhZff4

L’Europe est née de trois gigantesques collisions entre l’Amérique, l’Asie et l’Afrique. Le continent n’est pas figé pour autant... Une traversée des temps géologiques à la découverte de la "valse tectonique". L'Europe s'est bâtie par trois gigantesques collisions avec l'Amérique, l'Asie et l'Afrique. L’Europe est née de trois gigantesques collisions entre l’Amérique, l’Asie et l’Afrique. Chacune a occasionné des cataclysmes d’une ampleur prodigieuse qui ont créé un monde aux formes chaotiques et aux couleurs vives. Au fil du temps, des chaînes de montagnes plus hautes que l’Himalaya se sont élevées en Scandinavie et en Écosse, là où l’on trouve aujourd’hui les grandes plaines du centre… Après des millions d’années d’érosion, l’Europe est devenue un fond marin. Elle a été envahie par des formes de vie insolites et certaines de ces espèces ont modifié la forme même du continent. Ces métamorphoses dans le temps et l’espace s’inscrivent dans l’incessante valse des continents.

i p163q1/ ophiolites = basaltes / gabbros / péridotites

pillow-lavas, typiques des dorsales océaniques

péridotites du Chenaillet → serpentinites contenant serpentine (minéral hydraté)

gabbros → métagabbro schistes verts contenant actinote (minéral hydraté)

donc ophiolite métamorphisées / refroidissement + eau

p163 q2/ position des ophiolites à la frontière d’anciennes plaques tectoniques et séparant les deux masses continentales entrées en collision. L’interprétation des complexes ophiolitiques comme un lambeau d’une ancienne lithosphère océanique pris « en sandwich » entre les masses continentales permet d’en faire un repère de la suture entre blocs continentaux

ii p165q1/ Les ophiolites de Bou Azzer proviennent d’une obduction, c’est-à-dire du charriage de lithosphère océanique par-dessus la lithosphère continentale, alors que celles du Mont Viso proviennent d’une lithosphère océanique ayant subi une subduction, c’est-à-dire un enfoncement de la lithosphère océanique dans l’asthénosphère, sous la lithosphère continentale.

p165q2/ La formation des métagabbros du Mont Viso à partir de métagabbros faciès schistes verts, comme ceux du Chenaillet, s’effectue par augmentation importante de la pression et moins importante de la température, lors de l’enfoncement de la lithosphère océanique par subduction. En effet les conditions de pression et de température du métamorphisme suivent le géotherme des zones de subduction.

iii p169q1/ La vitesse des ondes sismiques indiquées sur le schéma interprétatif permet, en comparant avec les valeurs du tableau, d’identifier les roches magmatiques constitutives de la croûte continentale (granite), de la croûte océanique (basaltes) et du manteau (péridotites). Les failles normales peuvent être identifiées par le déplacement relatif des blocs de socle continental. Les sédiments peuvent être datés par les couleurs en se reportant au document 2 et être identifiés comme syn-rift ou post-rift en utilisant le document 3.

p169q3/ D’après la séquence stratigraphique du forage représenté sur le document 2 et le modèle présenté dans le document 3, on peut reconstituer deux grandes étapes de la formation de cette marge passive :

1. 1– Oligocène (−34 à −23 Ma) : fragmentation continentale par formation d’un rift avec effondrement le long de failles normales actives et dépôts de sédiments continentaux syn-rift remplissant les bassins sédimentaires dissymétriques (conglomérats – évaporites).

2– Miocène à aujourd’hui (−23 à 0 Ma) : expansion océanique séparant les deux moitiés de l’ancien rift et recouvrement des blocs basculés par dépôts de sédiments marins post-rift argileux.

iv p169q1/ Les caractéristiques du rift d’Assal :

– tectonique en distension,

– failles normales avec effondrement central,

– volcanisme actif basaltique au centre du rift,

– dépôts de roches sédimentaires évaporitiques au fond du rift,

– sismicité active le long des failles et au niveau de la zone magmatique.

p169q2/ D’après l’étude des données GPS, le rift de l’Afar se trouve en régime tectonique distensif, entraînant un amincissement de la lithosphère continentale.

p169q3/ Le régime tectonique en distension (=extension) provoque un amincissement de la lithosphère s’accompagnant en surface de la fracturation de la croûte continentale le long de failles normales parallèles, ce qui forme un fossé d’effondrement ou rift. L’amincissement lithosphérique est également à l’origine du magmatisme responsable de l’activité volcanique au centre du rift. L’activité sismique est la conséquence du jeu des failles normales, mais aussi de l’activité magmatique. Enfin la faible épaisseur d’eau envahissant les zones basses est à l’origine, en climat chaud et sec, d’une sédimentation évaporitique.

v p171q1/mécanismes géodynamiques à l’origine des changements de la géographie des continents :

– Phases d’ouverture de domaines océaniques par fragmentation continentale, puis expansion océanique donnant naissance

• à l’océan Atlantique nord (dès −164 Ma),

• à l’océan Atlantique sud (dès −122 Ma),

• à l’océan Alpin (dès −164 Ma) et

• à l’océan Iapetus (entre −600 et −540 Ma).

– Phases de regroupement des masses continentales par collision responsables

• de l’orogenèse calédonienne (entre −540 et −420 Ma),

• de l’orogenèse hercynienne (entre −420 et −300 Ma) et

• de l’orogenèse alpine (depuis 37 Ma).

p171q2/ un cycle complet de Wilson entre deux périodes de regroupement de l’ensemble des masses continentales : les supercontinents Pannotia et Pangée (ou Pangea). On observe entre −600 Ma et −540 Ma une phase de fragmentation des masses continentales par ouverture de domaines océaniques, puis de −540 Ma à −300 Ma une période de réunion des blocs continentaux lors des orogenèses calédonienne puis hercynienne.