Reconstitution des variations du niveau marin à partir de l'étude d'un récif corallien de Tahiti
Mise à jour : 10/03/2005
Démarche proposée par J-M Greffion, Lycée A.Thierry, Blois.
Remerciements à Monsieur L. Montaggioni, UMR 6019 "Dynamique des récifs et des plates-formes carbonatées", CNRS , pour la documentation fournie.
Avant propos
Au cours du Quaternaire, le niveau des océans a enregistré des variations sensibles en fonction des périodes de glaciation et de déglaciation. Le niveau le plus bas a été atteint lors du dernier maximum glaciaire, il y a 20 000 ans, soit un niveau inférieur de 120 à 130 mètres à celui observé actuellement. Par la suite, la fonte des calottes glaciaires a favorisé une remontée progressive de la surface des eaux océaniques jusqu'à leur niveau actuel. Sous les tropiques, ces fluctuations de grande ampleur ont contribué à la formation et à la croissance des récifs coralliens. Inféodés à des conditions bathymétriques strictes, les organismes constructeurs des récifs ont été utilisés pour les reconstitutions des variations eustatiques au cours de la dernière déglaciation.
Les coraux permettent la reconstitution de paléoenvironnements
Quels sont les caractéristiques du paléoenvironnement révélées par la présence de coraux fossiles ?
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Ressources
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Activités envisageables | Notions dégagées |
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Analyse du document . |
Les récifs coralliens actuels sont des bioconstructions aux exigences écologiques très strictes. En supposant que les coraux fossiles vivaient dans les mêmes conditions que leurs représentants actuels (principe de l'actualisme) ils témoignent d'un milieu marin peu profond aux eaux claires et riches en oxygène. Ils constituent d'excellentes archives du climat et du niveau marin. |
Les coraux révèlent des variations du niveau marin
Comment expliquer la présence de coraux fossiles à des profondeurs incompatibles avec leurs exigences écologiques ?
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Activités envisageables
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Notions dégagées |
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Colonne stratigraphique de deux forages réalisés dans un récif barrière à Tahiti |
Analyse de documents. Émission d'hypothèses. Mise à l'épreuve des hypothèses. |
Les mouvements tectoniques sont insuffisants pour expliquer la profondeur à laquelle se retrouve certains coraux fossiles (des coraux de 13750 ans se trouvent à 83,6 m de profondeur alors que l'amplitude des mouvements tectoniques sur cette période ne sont que de 9,6 m). Il y a donc eu élévation du niveau marin |
La croissance verticale du récif suit l'élévation du niveau marin
Comment reconstituer la courbe de croissance verticale du récif ?
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Activités envisageables
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Notions dégagées |
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Colonne stratigraphique de deux forages réalisés dans un récif barrière à Tahiti |
Construction de la courbe de croissance verticale du récif. |
La datation des fossiles constructeurs rencontrés lors de forages et leur position stratigraphique permet de restituer la courbe de croissance verticale de l'édifice récifal. |
Les variations du niveau marin se déduisent de la croissance du récif et de l'étude paléoécologique des associations algo-coralliennes
Doit-on tenir compte de la variété des associations algo-coralliennes rencontrées lors du forage pour reconstituer les variations du niveau marin ? Ces associations ont elles les mêmes exigences bathymétriques ?
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Activités envisageables
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Notions dégagées |
| Texte et tableau de la répartition des algues et coraux en fonction de la profondeur et de l'agitation de l'eau | Analyse du texte et du tableau. Reconstitution des intervalles de profondeur auxquels peuvent se développer les associations alguo-coralliennes rencontrées lors des forages. | En étudiant la répartition de leurs homologues actuels sur le récif, on a pu déterminer le paléoenvironnement des organismes fossiles de la colonne stratigraphique. Les associations algo-coralliennes renseignent avec précision sur les profondeurs auxquelles le récif s'est développé |
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Construction de la courbe de remontée du niveau marin à partir de la courbe de croissance du récif en tenant compte des données paléobathymétriques établies précédemment. |
La connaissance des profondeurs auxquelles vivaient les organismes constructeurs permettent, à partir de la courbe de croissance du récif de reconstituer les variations du niveau de la mer. |
Analyse du document sur la répartition des associations algo-coralliennes
L'intervalle des profondeurs auxquelles se développe une association algo-corallienne est l'intervalle commun pour lequel on peut rencontrer les différentes espèces constituant cette association.
La répartition des associations est fonction de la profondeur de l'eau et de l'hydrodynamisme du milieu :
- les associations à coraux à branches robustes sont caractéristiques d'un milieu peu profond (moins de 6m ) et fortement agité,
- les associations à coraux massifs et celles à coraux tabulaires sont caractéristiques d'un milieu plus profond (10à 15m) et plus calme.
Analyse des carottes et de la courbe de variations du niveau marin
La remontée du niveau marin est irrégulière et fait apparaître une hausse brutale vers 14 000 ans BP (le récif perd alors le contact avec la surface et l'association des coraux à branches robustes est remplacée par une association à coraux massifs) et 7500 ans BP. Il y a 6000 ans le niveau était proche de ce qu'il est actuellement. Entre 10.12 ka BP et 9.56 ka BP, la carotte P6 présente des associations à coraux tabulaires que l'on ne retrouve pas dans la carotte P7, il ne peut donc s'agir d'une élévation brutale du niveau marin mais plutôt de modifications très locales du milieu. Il en va de même pour P7 à 9.26 ka BP. Il est donc légitime de s'interroger sur l'authenticité de la hausse brutale du niveau marin à 14ka BP observée sur la seule carotte P7.
La comparaison de différents forages géographiquement éloignés permet de faire la part des phénomènes mondiaux dans ce qui est enregistré.
Les variations du niveau marin déduites de l'étude des forages de Tahiti sont elles confirmées par d'autres marqueurs géologiques ?
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Activités envisageables
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Notions dégagées |
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Courbes des variations du niveau marin enregistrées à la Barbade et en Nouvelle Guinée |
Analyse de courbes |
On observe une bonne coïncidence entre les variations du niveau marin déduites de l'étude des trois forages. Seule la hausse brutale à 14 000 ans BP s'observe à l'échelle mondiale. L'authenticité des accélérations de la remontée du niveau observée vers 11 000 ans BP à la Barbade et vers 7500 ans BP peut être mise en doute. |
Les variations du niveau marin dépendent des conditions climatiques
| Ressources |
Activités envisageables
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Notions dégagées |
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Variations du d18O dans les glaces du Groenland et dans les carbonates des foraminifères marins |
Analyse graphique. Mise en relation de documents |
La hausse brutale du niveau marin observée à 14 000 ans correspond à une débâcle glaciaire ( baisse du d 18O dans les carbonates des foraminifères) conséquence d'un réchauffement climatique ( augmentation du d 18O des glaces du Groenland). |
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