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Disparition des ammonites : disparition brutale ou disparition graduelle ?

La crise Crétacé Tertiaire

  C'est la disparition des dinosaures qui a rendu cette crise et donc cette limite célèbre.
Elle est bien marquée dans le domaine marin : les géologues estiment que 75 % des espèces marines disparaissent mais des controverses persistent sur le caractère soudain ou graduel de certaines de ces extinctions.
C'est notamment sur ce point que nous nous proposons de faire réfléchir les élèves à partir de données sur les ammonites.

 

Intégration aux programmes:

  • En lycée, cette proposition de démarche pédagogique s'inscrit dans le programme actuel de Terminale sur la mesure du temps et sur les évènements biologiques et géologiques au cours du temps.Cette démarche permet également la validation de l'item  B2i (Voir les items)
  • En collège, Le fichier peut être utilisé pour valider le b2i collège (option de tri d'une feuille de calcul). (Voir les items )

 

Objectifs pédagogiques :

  • Connaissances : disparition des ammonites à la limite crétacé-tertiaire
 
  • Méthodologique : Montrer comment à partir d'informations lacunaires, les géologues essayent d'extrapoler la véritable biodiversité du Crétacé terminal, ainsi que la répartition stratigraphique probable des animaux. En effet le nombre d'espèces identifiées est nécessairement inférieure à la biodiversité réelle (le nombre d'espèces qui existaient vraiment), et qu'on ne peut déduire d'un seul gisement la durée de l'existence d'une espèce.


Problématique :

  En qualité de géologue, votre laboratoire souhaite vous envoyez en baie de Biscaye en Espagne pour vérifier si la disparition des ammonites au passage de l'ère tertiaire s'est faite progressivement ou brutalement.
  Avant de partir, on vous demande d'analyser les notes d'un de vos collègues voir le document ci-dessous :

Ammo5

télécharger ce document.

  Quelques conseils Avant d'analyser ces données, il faut trouver une représentation rendant bien compte des résultats. Puis vous répondrez aux questions suivantes:

  • D'après ces données les ammonites ont-elles une disparition graduelle ou une disparition instantanée ?
  • Peut-on estimer la durée de cette disparition ?
  • Votre déplacement est-il utile ?
Remarque : Ces notes comme tous les relevés paléontologiques montrent une certaine discontinuité dans les relevés pour diverses raisons.


Éléments de correction :

  1. Construire une représentation : Espèces / Profondeur dans un tableur, on peut obtenir une représentation de ce type :

   Aide méthodologique  (avec Excell 2007) : sélectionner toutes les données (espèces et profondeurs des points repères puis faire Insertion graphique : nuage de points / Sélectionner l'axe des ordonnées /mise en forme de l'axe / Dans Option d'axe cocher la case valeurs en ordre inverse.

  Enfin si vous souhaitez obtenir la même représentation pour toutes les données comme ci-dessous, sélectionner des données / Mise en forme des séries de données/ options des marqueurs/ cocher prédéfini en choisissant votre représentation.

AmmoA

 

  1. Puis on peut aller plus loin en estimant que lorsqu'une espèce est présente en deux points de la coupe stratigraphique, cette espèce était aussi présente dans l'intervalle séparant les deux couches où elle a été découverte. Dans cette hypothèse on peut passer à cette nouvelle représentation.

 

   Aide méthodologique  (avec Excell) : Faire un nouveau tableau dans lequel, on a mis pour chaque espèce seulement la profondeur du point repère inférieur et la profondeur du point repère supérieur, (voir page 2 du document à télécharger). Sélectionner toutes ces données (espèces et profondeurs des points repères) puis faire Insertion autre graphique, stock / Sélectionner l'axe des ordonnées /mise en forme de l'axe / dans Option d'axe cocher la case valeurs en ordre inverse.

 AmmoB

 

  1.  On peut ensuite faire un tri pour placer les espèces en fonction en fonction de leur période de disparition.

 

   Aide méthodologique  : Sélectionner les données / trier et flitrer / tri personnalisé/ trier par noter la colonne des profondeurs du point repère Sup / tordre du plus grand (point repère le plus profond) au plus petit.

 

AmmoC

Interprétation :

Avec cette nouvelle représentation on note que 10 espèces d'ammonites disparaissent bien avant la limite Crétacé Tertiaire soit plus 1/3 des espèces d'ammonites identifiées sur ce site. les ammonites semblent donc disparaitre graduellement avant la limite KT, pour certaines espèces plusieurs dizaines de mètres sous cette limite.

 
  1. On peut également proposer une représentation  du nombre d'espèces présentes en fonction de la distance à la limite crétacé tertiaire comme l'ont fait Ward et Wiedmann. Et dans ce cas aussi le déclin des ammonites semble progressif.

   Aide méthodologique : Sélectionner les données de la page 3 du document à télécharger et construire le graphique par Insertion / nuage de points.

 ammo6

 Ci-dessous les résultats de Ward et Wiedmann à partir de données de la coupe de Zumaya en Espagne.

 

Ammo4Ammo4

 

  1. Se pose alors le problème du dernier relevé celui qui a priori détermine la date de disparition de l'espèce. En effet ce dernier relevé ne reflète sans doute pas le moment de la véritable extinction de cette espèce : manque de fossiles, extinction apparente avant l'extinction véritable. Des travaux proposent de calculer une limite de confiance à partir de ces derniers relevés.

Les résultats de ces calculs donnent des zones de confiance au delà de la limite KT pour les espèces numéroté de 9 à 27. Faire une nouvelle représentation incluant ces zones de confiance.

   Aide méthodologique  : A partir des données de votre tableau dans lequel, vous avez mis pour chaque espèce seulement la profondeur du point repère inférieur et la profondeur du point repère supérieur, corriger pour les espèces 9 à 27 les points repères supérieurs en les mettant tous à la limite soit à 0 soit au dessus.

 ammo8AmmoD

l'analyse devient alors différente, pour ces dernières espèces les intervalles de confiance calculés s'étendent donc  jusqu'à la limite crétacé tertiaire : l'extinction a pu être soudaine.

télécharger le fichier  avec données et graphes

 
  1. Votre déplacement est-il nécessaire ?
    votre étude apportera des éléments nouveau permettra d'affiner les résultats, plus il y a de données plus la zone d'incertitude est réduite, mais selon certains chercheurs américains Philip Signor et Jere Lipps, l'enregistrement fossile ne permet pas de trancher entre une extinction instantanée et une extinction graduelle, c'est ce que l'on nomme l'effet Signor Lipps.
     

    Bibliographie :
  • Comprendre et enseigner la planète Terre édition Ophyrs JM Caron, A Gauthier, A schaaf, J Ulysse, J Wozniak.
  • Article : les derniers dinosaures de Jean Le Loeuff P 94 -99 dans le dossier hors série de Pour la science de juillet 2000.