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Quels repères de l'échelle stratigraphique

Cadre pédagogique

Cette activité s'inscrit dans le cadre du programme de terminale (I.8 Couplage des évènements biologiques et géologiques au cours du temps).
Les items du B2i concernés sont les suivants:

    • L.3.5 : Je sais produire une représentation graphique à partir d’un traitement de données numériques.

L'objectif de la proposition de démarche est de montrer que les crises biologiques ont été un des arguments permettant l'élaboration de l'échelle stratigraphique. 

Le fichier paléobiodiversité par famille:

 

Télécharger le fichier : paleobiodiversité par familles.xls ou paleobiodiversité par familles.ods

Ce fichier, disponible en ligne  sur le site The Fossil Record 2 by Benton, M. J. (editor) 1993 sous forme d'archive Mac, a été formaté pour faciliter le travail pédagogique avec les élèves.

 Il dénombre les familles présentes , le nombre de familles qui disparaissent et le nombre de familles qui apparaissent à chaque étage géologique.
Le dénombrement tient compte des organismes continentaux, marins (ou total).

Les valeurs minimum correspondent au nombre  de familles définies de manière certaine comme appartenant à une famille et datées également de manière certaine dans un étage. Ce sont celles que nous utiliserons dans cette démarche. Les valeurs maximum ne tiennent pas compte de ces incertitudes.

Le fichier présente trois échelles des temps géologiques

          • Une échelle en âge isotopique qui correspond aux datations utilisées en 1989 (GTS 89)
          • Une échelle des étages géologiques qui correspond aussi aux divisions du temps effectuées sur l'échelle stratigraphique GTS 89 (Harland & al.)
          • Une échelle de numérotation des étages (1 pour l'étage le plus ancien) qui correspond à l'échelle ci-dessus  et qui sera utilisé dans cette démarche par simplification.

Il semble en effet souhaitable de montrer aux élèves que raisonner sur les temps géologiques ne nécessite pas une échelle des âges isotopiques. Une datation relative peut suffire.

En phase finale, on pourra introduire les datations isotopiques et montrer les difficultés.

 

Construire la courbes paléobiodiversité en fonction du temps

Construire la courbe: nombre de familles en fonction des numéros des étages géologiques.

Cela nécessite la sélection de quatre colonnes non-contigües (touche Ctrl): les numéros d'étages, le nombre total de familles , les familles continentales et marines. Nommer les trois séries de données pour que la légende apparaisse.

Construire la courbe avec les points et améliorer la présentation.

biodiversite-benton.jpg

 Aide méthodologique:

Construire un graphe avec Open Office Calc.

La sélection concerne des colonnes non adjacentes. Il faut donc prendre garde dans le champ "plage" d'ajouter au clavier le point-virgule avant de sélectionner la série de données suivantes après avoir appuyer la touche ctrl.

Dans l'onglet série de donnée, sélectionner les cellules correspondant au titre de chaque série de données  (E27,G27 et I27 par exemple).

 Le type de diagramme choisi est le diagramme XY(Dispersion) avec points et lignes

A partir de la version 3. d'Open Office, il suffit de sélectionner les colonnes choisies en maintenant appuyée la touche ctrl puis de cliquer sur l'icone "insérer un graphique". Le choix  du diagramme reste le même.

L'apparition des repères verticaux se fait en cliquant (2fois) sur le graphe puis sélectionner l'axe X et régler les intervalles principaux sur 2.

Pour améliorer une courbe, cliquer sur cette dernière.

 

Repérer les baisses de biodiversité

 

En haut à gauche de la feuille "disparition", sélectionner et copier la flèche rouge

Sur la feuille de votre graphe coller cette flèche autant de fois que nécessaire pour marquer les étages où la baisse de diversité se fait sentir.

Noter le numéro des étages repérés.

 Pour Open Office, copier la flèche sur la page données et mettre le graphe en arrière plan. La numérotation se fait en cliquant dans chaque flèche. Agrandir la largeur de la flèche ou modifier la taille de police pour mieux la distinguer.

biodiversité-corrige-benton.jpg

 

Analyser les pics de disparition

Le gaphe "disparition" représente le nombre de familles qui disparaissent à chaque étage. 

Repérer par des flèches les pics correspondants à chaque évènement précédemment.

Noter les numéros des étages et réfléchir  aux différences observées avec le premier repérage

Classer les quatre crises les plus importantes selon ce critère d'observation.

disparition-benton.jpg

 

Analyse des pourcentages de disparition

 

Le graphe "Pourcentage de disparition" montre le pourcentage des familles disparues par rapport au nombre de familles présentes à chaque étage.

Effectuer le même travail que ci-dessus et nuancer votre analyse précédente.

Pc-disparition-benton.jpg

 

Autre visualisation par le taux d'extinction

 

Le graphe taux d'extinction divise le nombre de familles éteintes à un étage par  le nombre total de familles présentes multiplié par la durée.
Cette valeur relativise les pics d'extinction  par rapport au nombre de familles présentes (comme le pourcentage d'extinction) mais également par rapport à la durée de l'étage géologique. Elle donne une idée de la vitesse d'extinction.

Effectuer le même travail (travail en groupe possible)

taux-extinction-benton.jpg

 

Analyse des apparitions de familles

 

Sur le graphe "apparition-disparition", effectuer le même travail et caractériser les crises précédentes. Le travail sera effectué uniquement sur le total.

app-disp-benton.jpg

 

Bilan de chaque crise

 

En guise de conclusion, on peut demander de créer une nouvelle colonne en entrant la formule permettant de calculer si le bilan apparition disparition est positif.

 

bilan-benton.jpg

Voir le fichier de correction

Voir la page données de Benton pour les commentaires.

 

Licence creative commons version 3.0 :

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.fr

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