Crise ou limite? Le Permo-Trias à Bulla (Italie)

Texte relu et corrigé par Sylvie CRASQUIN,
Directeur de recherche CNRS, UMR 7207

Objectifs:

Affiner la notion de crise en étudiant sur un lieu  et sur un groupe de fossiles les données de terrain.

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 )

Déroulement:

Les données de terrain correspondent à une publication  de mai 2008 par Sylvie Crasquin (CNRS, UMR 7207).Etude réalisée sur le site de Bulla en Italie. Télécharger un fichier situant quelques sites importants de la limite Permien-Trias dont le site de Bulla.

Le fichier de données a été formaté pour pouvoir être utilisé facilement par les élèves. Il s'ouvre avec Open Office. (Ostracodes_bulla.ods)

• Observer les résultats bruts.
  La détermination des ostracodes (microcrustacés marins benthiques) est délicate. De manière à ne pas être influencé dans la détermination, chaque spécimen des différents bancs est dans un premier temps photographié au microscope électronique et la détermination s'effectue sur photo en faisant abstraction de sa position stratigraphique.
  Après ces déterminations, la présence des espèces est reportée sur le tableau de la feuille "relevé initial". Les espèces peuvent alors être classées par ordre alphabétique. La ligne 7 présente les épaisseurs auxquelles ont été effectués les différents prélèvements. Le niveau zéro correspondant à la base du banc 05BUCS1. Dans ce tableau , la présence réelle est notée par un rectangle noir. Lorsqu'une espèce a été déterminée dans deux bancs non contigus et n'a pas été trouvée dans les banc intermédiaires, elle est notée par un astérisque *. On admet alors que potentiellement cette espèce aurait pu être trouvée car il n'est pas imaginable qu'elle ait disparue puis qu'elle soit réapparue par la suite.
  La feuille "données formatées" représente la même chose mais en indiquant le niveau d'apparition (niveau bas) et de disparition de l'espèce (niveau haut). La colonne E est nécessaire pour construire le graphe avec le tableur (graphe Boursier feuille "graphe" ). Le fichier présente le graphe construit. Si vous désirez le faire construire par les élèves, effacez le graphe et suivez les instructions qui sont disponibles en haut de la feuille "graphe".

  Aide méthodologique : Sélectionner les trois colonnes adjacentes: Occurrence basse, occurrence haute et la colonne vide (F). Construire le graphe  "cours" (boursier) et choisir la première option. Pour construire ce graphe il faut impérativement trois séries de données, ce qui explique la nécessité de sélectionner une troisième colonne quasi vide. Renseigner les différentes fenêtres de l'assistant graphique pour obtenir un graphe correct.

    Le graphe permet une première approche de la lecture avec les traits indiquant l'épaisseur dans laquelle l'espèce est présente. Vous pouvez à loisir reconstruire un graphe en zoomant sur les 8 premiers mètres ou simplement sélectionner et modifier l'échelle des ordonnées.

  

  Eléments de correction :

  Il est intéressant de noter que ce type de présentation n'est pas satisfaisante pour définir si il existe une période d'extinction massive bien que l'on puisse pressentir que cette période se situe entre 3 et 4 m. Une discussion pourrait s'engager avec les élèves pour trouver une meilleure méthode.

• Classer les espèces par ordre chronologique de disparition, et étudier le taux de disparition.

Aide méthodologique : Il suffit sur la feuille "données formatées" d'utiliser l'option tri  après avoir sélectionné l'ensemble des cellules (Données, Trier) puis choisir la colonne ou les colonnes à trier et l'ordre (croissant ou décroissant). Dans ce cas précis il faut utiliser la colonne E des occurences hautes (niveau des disparitions).

On peut à ce niveau laisser les élèves libres de manière à tester s'ils sont capables de modifier leur méthode pour arriver au travail demandé.

On peut alors demander aux élèves de calculer les pourcentages de disparition pour chaque niveau.

Utiliser la feuille "nb d'espèces" . Les premières colonnes correspondent aux bancs de la base. Vous pouvez soit directement compter le nombre d'espèces qui disparaissent puis qui apparaissent colonne par colonne soit dans un premier temps, colorier les cellules qui correspondent à une apparition d'une couleur (et les cellules des disparitions d'une autre couleur).

Eléments de correction : Le maximum de disparition s'effectue au niveau du banc 05B7A

• Positionner la crise

Eléments de correction : Une fois ce  tri effectué (sur le graphe ci-dessus a été effectué un double tri :disparition croissante puis apparition croissante) ,et à l'aide de la feuille des colonnes stratigraphiques,  il devient évident que cette limite doit se situer entre le banc 05BU5 et le banc 05BU7A.

Documents_Bulla.pdf

•  Classer par ordre chronologique les apparitions et calculer son taux.
  Après ce travail, on peut demander aux élèves de classer  par ordre chronologique d'apparition (certains l'auront déjà fait). On peut alors effectuer le même travail.
  

   

  Banc	Epaisseur	Nb d'espèces présentes	nb d'espèces qui apparaissent	% d'apparition
  05B7A	3,48	17	5	29,4
  05BU6	3,4	22	6	27,3
  05BU5	3,32	29	18	62

Eléments de correction : Le maximum d'apparition s'effectue au niveau du banc 05BU5 soit avant la plus forte période de disparition

• Interprétation délicate!
  Le banc  où se situe la plus forte disparition  est précédé par un banc de forte apparition. On observe donc que la période de crise se produit après un enregistrement de forte diversification et d'abondance.

Figure 4 de la publication de Crasquin S., Peri C., Nicora A & De Wever P. -  Ostracods across the Permian-Triassic boundary in western Tethys : The Bulla parastratotype (Southern Alps, Italy), Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia,114, 233-262, 2008

   Ces informations permettent de comprendre la difficulté d'interprétation de données paléontologiques. Il s'agit ici d'une étude locale (en Italie) sur un groupe d'animaux qui sont de mauvais fossiles stratigraphiques mais de bons marqueurs de biotopes. Les apparitions et disparitions observées sur la colonnes stratigraphiques ne sauraient être appliquées à l'échelle globale. Il s'agit ici d'un enregistrement particulier qu'il convient de comparer avec les données d'autres localités. Mais un "événement" d'extinction est indubitablement enregistré. Pour pouvoir parler de crise majeure, il faudrait corréler cet évènement sur d'autres lieux de manière à montrer qu'il s'agit bien de disparition massive des espèces et non simplement d'une migration ou d'une lacune d'enregistrement.

• Positionnement de la limite Permo-Trias.

La colonne stratigraphique  de la section de Bulla montre une surface d'érosion et une lacune au dessus du banc BU7A. D'autre part, la limite Permo-Trias se trouve au milieu d'un banc de calcaire dolomitique environ 1,5 m au dessus de l'épisode de crises que nous venons de définir.  En effet, cette limite a été définie lors d'une réunion du comité international de stratigraphie en 2001 par l'apparition d'un conodonte nommé Hindeodus parvus. (voir synthèse sur la limite PT )

Conclusion

 L'analyse des données sur les ostracodes de Bulla montre une perturbation faunistique importante située 1.5m en dessous de la limite officielle du Permo-Trias.

En absence d'autres données géographiques et concernant d'autres groupes d'êtres vivants, il n'est pas possible de parler alors de crise majeure qui reflète une vision mondiale et globale.

 Voir le fichier corrigé : Ostracodes_bulla_corrigé.ods

Cette étude sera utilement complétée par l'étude de la limite Permo-Trias à Meishan

 Bibliographie

• Crasquin S., Peri C., Nicora A & De Wever P. -  Ostracods across the Permian-Triassic boundary in western Tethys : The Bulla parastratotype (Southern Alps, Italy), Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia,114, 233-262, 2008

Items  B2i Collège:

• C.1.2 : Je sais accéder aux logiciels et aux documents disponibles à partir de mon espace de travail.
• C.2.4 : Je m’interroge sur les résultats des traitements informatiques (calcul, représentation graphique, correcteur…).
• C.3.4 : Je sais créer, modifier une feuille de calcul, insérer une formule.
• C.3.5 : Je sais réaliser un graphique de type donné.

Items B2i Lycée

• 3.4) Je sais utiliser ou créer des formules pour traiter les données.
• 3.5) Je sais produire une représentation graphique à partir d’un traitement de données numériques.

 Licence creative commons version 3.0 :

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

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