SÉDIMENTS MARINS ET CLIMATOLOGIE

SÉDIMENTS MARINS ET CLIMATOLOGIE
Objectifs:
- Réaliser l'observation directe de sédiments marins du quaternaire
- Monter que cette observation peut être un outil pour reconstituer les paléoclimats
Objectifs de méthode :
• Suivre un protocole,
• Utiliser la loupe binoculaire,
• Réaliser des graphiques,
• Saisir et mettre en relation des informations.
Problème:
On cherche à comprendre en quoi l'observation directe des sédiments marins peut être un
outil pour reconstituer les paléoclimats
A réaliser:
1. Rendre l'échantillon de sédiment brut techniquement observable
2. Étude comparée de 3 sédiments marins de différents océans du globe
3. Exploiter les résultats de la comparaison
4. Établir un bilan
Supports
- Sédiment brut océanique issu d'un prélèvement au large de JAVA (mer de Chine, 150 de latitude Nord et
0
150 de longitude Est)
Ou - Sédiment brut océanique issu d'un prélèvement au large du Cap Vert (Océan Atlantique, 180 de latitude
0
Nord et 21 de longitude Ouest)
- Photos numériques d'un sédiment polaire carotté en Atlantique Nord (66° de latitude nord et 10° de
longitude ouest)
- Fiche d'identification simplifiée de foraminifères planctoniques carbonatés
- Relevé des températures océaniques de surface moyennes (1990) avec gamme de couleurs pour
l'interprétation
- Texte adapté de l'article "érosion et sédimentation" (dictionnaire des Sciences de la Terre - Albin Michel)
Matériel
-Tamis de 125 µm
-Verre de montre
- Loupe binoculaire
- Aiguille lancéolée pour trier
- Boîte de pétri à fond noir quadrillé
Activité 1.
• Réaliser le lavage du sédiment brut en respectant le protocole indiqué
• Sécher le refus de tamis en respectant le protocole
Activité 2.
• Observer à la loupe binoculaire sur fond noir le sédiment lavé et séché
• Comparer avec la photo numérique du sédiment polaire lavé et séché
• Évaluer l'importance en % de la fraction biogène (tests de foraminifères planctoniques) et de la
fraction détritique (issue de l'érosion des roches) pour les deux types de sédiments
• Traduire l'ensemble des résultats sous la forme de graphiques.
• Isoler 4 ou 5 types différents de foraminifères aisément repérables au sein de ces sédiments et déterminer
éventuellement quelques unes de ces formes à l'aide de la fiche d'identification simplifiée. En dessiner au
moins deux.
Activité 3.
Expliquer les différences de résultats obtenus pour les types de sédiments (subtropical et polaire) à l'aide des
informations apportées par les documents 1 et 2.
Activité 4.
Rédiger la réponse à la question suivante :
"En quoi les foraminifères planctoniques carbonatés et la fraction détritique d'un sédiment
marin peuvent être un outil parmi d'autres pour reconstituer les paléoclimats ?"
Protocole de traitement
Préalable: 5g de sédiments (ou 1 cuillère à café rase) suffisent largement pour une séance de TP
même avec 24 élèves. Selon le projet pédagogique de cette séance et l'équipement en tamis, on
peut choisir de ne réaliser qu'un lavage par classe de terminale; durée du lavage: environ 3
minutes.
Étapes: - Prélever 5g de sédiment brut.
- Mettre en suspension dans 50ml d'eau.
- Agiter vigoureusement (suggestion: transférer la suspension dans un pot type "petit pot "
hermétique
et secouer énergiquement.
- Verser la suspension sur le tamis (maille 0,125 mm).
- Mettre sous un filet d'eau pour rincer et éliminer les argiles pendant environ 3 minutes
(jusqu'à ce que l'eau soit claire).
- Incliner le tamis pour rassembler sur un bord le résidu de lavage.
- Récupérer une pointe de résidu avec une spatule en bois ou en plastique (éviter les objets en
métal pointu pour préserver les mailles du tamis.
- Placer sur un verre de montre et faire sécher sur une plaque chauffante tiède (10s).
- Observer à la loupe binoculaire sur fond noir.
Document 1 : Températures à la surface des océans
DOCUMENT 2. Lien entre érosion et couverture végétale.
Les liens entre l'érosion et la sédimentation se manifestent
aussi dans une perspective bioclimatique.
Effectivement, érosion et sédimentation dépendent
étroitement des couvertures végétales Cette dépendance
s'exprime d'abord au niveau des processus d'attaque des
roches mères.
Sur un versant appauvri en végétation par la sécheresse ou
par le froid notamment dans les zones périglaciaires, l'érosion
s'exerce à peu près directement par fragmentation liée à des
chocs thermiques ou à l'érosion glaciaire. Dans ce cas les
éléments livrés à la sédimentation sont des éléments grossiers
et peu transformés (type de grains de quartz plus ou moins
anguleux) issus des désagrégations mécaniques prépondérantes
des roches mères (ex: granite). En revanche, c'est une
altération biochimique qui s'exerce dans les milieux plus ou
moins humides et chauds à la végétation dense. Les éléments liés
à la sédimentation sont alors des produits fins (particules
d'argile) et solutions d'ions libérés par l'intense altération
chimique de la roche mère.
Texte adapté de l'article "Érosion et sédimentation" (dictionnaire des Sciences de la Terre - Albin Michel)
DOCUMENT 3. Sédiments polaires
Exemple de production possible :
Une étude sur les différents foraminifères présents (non demandée) permettrait de compléter les
conclusions :
Deux Foraminifères très communs (et faciles à reconnaître) dans les
sédiments du Cap Vert :
Globorotalia
menardii
Globigerinoides
ruber rosea