les cours

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PALEOECOLOGIE ET
PALEOENVIRONNEMENT
L3 BO (PAL)
Année 2013-2013

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Cours de D.Neraudeau
 Principes de Paléoécologie (p 3-23)
 Les bioconstructions à rudistes et coralliennes (p 24-40)
Cours de V.Perrichot
 Paléoenvironnements paraliques (p 41-44)
 La flore post-Paléozoïque (p 45-49)
Cours de P.Courville
 Stratigraphie séquentielle (p 50-54)

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INTRODUCTION
La paléoécologie est une science assez inexacte car 2/3 des individus marins ont un corps mou et ne
se fossilisent pas.
Dans le tiers qui reste, on estime que un tiers de ce tiers a une chance de se fossiliser. Donc les
paléontologues ne retrouvent que 10% des individus qui ont existé.
Donc on est assez mal renseigné sur les écosystèmes marins . mais on essaie de trouver des facteurs
abiotiques pour décrire les écosystèmes de cette époque : la température de l’eau, la proximité de la
côte…
Les trois grandes disciplines de la paléoécologie est la taphonomie, la synécologie et l’autoécologie.
TAPHONOMIE
Science Qui consiste à savoir si le fossile qu’on retrouve est mort à l’endroit où on le trouve fossilisé.
L’objectif est de savoir si le fossile trouvé est autochtone ou allochtone.
Elle va constituer à reconstituer tous les processus physiques chimiques et biologiques intervenus
après la mort de l’animal jusqu’à son enfouissement définitif.
Taphos = rite funéraire.
Caractéristiques physiques : érosion mécanique, transport par l’eau, la fragmentation, la dissolution
partielle ou totale
Caractéristiques chimiques : oxydation ou réduction du milieu. Les coquilles les plus fragiles sont
celles en aragonite (par contre la calcite est très résistante  squelette des échinodermes)
Quelques mollusques ont un squelette en calcite mais la plupart sont en aragonite.
Donc les mollusques possédant un squelette en aragonite vont être dissous au cours du temps
(surtout dans les roches anciennes  avant le tertiaire)
Donc cette dissolution ne nous permet pas d’avoir une bonne représentation de la proportion des
groupes présents à l’époque (sur-représentation des échinodermes qui se conservent mieux par
rapport aux mollusques)
Biodégradation : souvent réalisée par des éponges appelées des Cliones (éponges de petites taille
qui s’incrustent dans les coquilles en les perforant) : elles font des trous, puis se mettent en colonie
et font encore plus de trous et après quelques générations de cliones, la coquille est totalement
détruite.
Caractéristiques biologiques : la fossilisation du milieu terrestre est beaucoup plus difficile qu’en
milieu marin à cause des charognards.
C’est une des principales causes d’effacement des cadavres.
Comment différencier les individus allochtones des autochtones ?

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1) Usure et fragmentation
Si on a des traces d’usure et de fragmentation, ca veut dire que l’organisme a été transporté. Mais on
peut avoir des exceptions :
En milieu marin, les cadavres flottent pendant un certain temps. Quand il est transporté sur de
longues distances, il est transporté à la surface de l’eau : la chair peut être abimée mais le squelette
ne l’est pas. Donc, on peut trouver des fossiles d’individus qui vivaient à plusieurs km du site mais qui
auront un squelette intact. (cas des poissons)
On peut essayer de régler ce problème, on regarde l’orientation de chaque fossile dans la couche
fossilifère. On calcule ensuite s’il y a une direction dominante et si c’est le cas, on sait qu’ils viennent
d’autre part et on connait le sens du courant.
En milieu fluviatile, le transport des corps se fait parallèlement au chenal. Donc les cadavres vont
être déposés parallèlement au cours d’eau.
En milieu marin, ils sont à 90°
2) Accumulation des générations
Des générations s’accumulent au même endroit et se fixent les une sur les autres. Quand on trouve
des empilements de générations, en général, cela veut dire que ces individus n’ont pas été
transportés (cas des bioconstructions coralliennes par exemple)
Les huitres qui s’empilent les une sur les autres au fil des générations forment un monticule appelé
crassat.
Dans une tourbière, on a des générations de sphaignes qui s’accumulent donc quand on trouve une
tourbière, on sait qu’elle n’a pas été déplacée.
Donc les tourbières nous donnent un indice climatique (climat humide) et la permanence d’un milieu
aquatique. De plus, les cadavres tombés dans les tourbières sont fossilisés quasiment intégralement.
3) Préservation exceptionnelle
Dans les tourbières, on retrouve des fossiles « momifiés ». Donc on peut retrouver un organisme
complet avec ses tissus mais pas ses fluides. (mais 3000 ans max)
On a l’équivalent dans la glace (on retrouvait même la chair que les populations de sibérie
mangeaient encore au 19ème siècle !). Comme la fourrure se fossilise bien, on retrouve pas mal d’ADN
dans le bulbe du poil.
Dans la glace, il n’y a pas de transformations chimiques. (30 000 max)
La préservation la plus ancienne connue est celle qui se fait dans l’ambre (résine fossilisée). La
plupart du temps, il n’y a pas de déformation. Si on trouve une mouche piégée dans l’ambre il y a 100
millions d’années, on la retrouve telle quelle (mais il n’y a pas de liquide dedans, il reste les organes
corporels, et l’enveloppe corporelle donc ADN fossile très dégradé).
Lorsqu’on a des gisements d’ambre, on a une vision assez réaliste d’un biotope forestier datant de
100 à 200 Ma car les cadavres n’ont pas été déplacé après avoir été piégé dans l’ambre.
Les coulées de boues liées à l’activité volcanique ont englouti rapidement des parties de foret avec
tous les organismes y habitant. On a donc des écosystèmes fossilisés quasiment in situ dans les
coulées de boues fossiles.

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4) Mortalité massive
.
Quand un individu meurt de façon ponctuelle, suivie par un autre quelques années plus tard ne peut
pas, statistiquement parlant, se transformer un fossile (ou très peu)
On a plus de chances de trouver des fossiles quand on a une mortalité subite de plusieurs milliers
d’individus d’un seul coup.
Si on retrouve un gisement fossile, on peut reconstituer plus l’environnement de leur mort que
l’environnement de leur vie (du coup c’est rare de pouvoir reconstituer un écosystème fonctionnel
où tout allait bien car dans ce cas là, les individus ne meurent pas  pas de fossile)
Changements physiques spectaculaires : problème d’oxygénation
si manque d’oxygène
 Mortalité en masse,
 milieu réducteur  réduit la putréfaction et favorise la pirytisation
Pirytisation = permet de fossiliser de manière très fine les squelettes, coquille ou végétaux.
La prolifération alguaire peut également produire une mortalité en masse car les algues dégagent
énormément de toxines et consomment l’oxygène présent. Donc l’eutrophisation d’un milieu
(alguaire ou bactérien) est défavorable à la vie et favorable à la fossilisation.
Certains micro organismes rendent la fossilisation exceptionnelle :
On peut avoir des blooms (prolifération) de diatomées. L’accumulation peut durer des siècles. Elle va
aboutir à une roche composée essentiellement de diatomée appelée de diatomite. Leur prolifération
entraine la mort des autres organismes marins par eutrophisation.
Quand on ouvre les couches de diatomites, on trouve des milliers de fossiles de poissons transformés
en silice (car les diatomées sont des algues silicieuses) donc très bien conservés.
Quand un poisson meurt, on a un voile de bactéries qui se met à la surface du cadavre (linceul
bactérien) et qui facilite la fossilisation en minéralisant les cadavres (transformation en fossiles
phosphatés).
La phosphatisation est tellement rapide qu’elle empêche le cadavre de se flétrir : on obtient des
cadavres très bien conservés en 3D.
Le changement climatique n’a pas beaucoup d’effet sur les mortalités en masse car cela met
plusieurs milliers d’années à se mettre en place. Par contre, les catastrophes climatiques (comme les
inondations) peuvent entrainer des mortalités en masse.
Quand l’eau se retire, les cadavres s’accumulent en tas : les BoneBeds
Les incendies de forêt sont également favorables à la fossilisation. Le début de l’incendie est très
défavorable mais la fin est favorable.
A la périphérie de l’incendie, la plupart des cadavres se trouvant sous la braise et la cendre sont
minéralisés lentement en carbone (fréquent surtout dans le milieu végétal). On appelle ce
phénomène la fusilisation (transformation en fusain ).