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Ts, partie 8 :
Couplage des événements biologiques
et géologiques
au cours du temps

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J. Mirabaud

I : La crise crétacé-tertiaire :

 

A : Les caractéristiques biologiques de cette crise K-T:

 

p354 à 357 : Au XIXe siècle, l'étude des roches révèle le paléoenvironnement. A la fin de l'ère secondaire entre -245 et -65Ma, le climat est doux : régions glaciaires peu développées et mers chaudes étendues. Sur les continents, fougères et gymnospermes cohabitent avec de nombreux reptiles (dinosaures géants et ptérosaures volants). Les barrières de corail abritaient oursins, crustacés et mollusques. En pleine mer, les ammonites déclinent, les poissons, amphibiens et ichtyosaures sont nombreux. Le plancton joue un rôle essentiel, base de la chaîne alimentaire, constituant des sédiments (tests de foraminifères, coccolithes d'algues).
La comparaison des fossiles de strates successives révèle des extinctions massives vers -65Ma, 45% des genres disparaissent, les grands comme les petits, en mer comme sur terre. 3 groupes ont été principalement touchés. Les dinosaures ont entièrement disparus ainsi que les ammonites. Les foraminifères ont disparus massivement, mais il en existe toujours.

Tp 8 : analyse de coupes, cartes, échantillons, carottes ou logs de forages, relevés faunistiques et floristiques soulignant les caractéristiques biologiques d'une crise, et les 2 origines possibles de cette crise.

B : 2 causes géologiques :

 

p362 à 363 : Il y a -65 MA, s'est déposée une fine couche sédimentaire anormale d'argile noire contenant de l'iridium, niveau repère présent en des lieux répartis sur toute la surface du globe (Photo et colonne stratigraphique à Bidart). Ce métal très dense se trouve dans le noyau de la terre. 2 possibilité ont pu l'épandre mondialement : une remontée par volcanisme de point chaud ou un apport par météorite sidéritique.
L'hypothèse volcanique est basée sur les Trapps du Deccan, coulées basaltiques épaisses de 2km et datées d'environ -65Ma, ayant dégagé poussières et gaz CO2 et SO2 générant des pluies acides.
L'hypothèse météoritique a été construite à partir de l'observation du cratère de Chixulub au Mexique, impact d'une météorite de plusieurs kilomètres de diamètre, daté de -65Ma.
Il est raisonnable d'envisager l'addition des 2 causes. La combinaison de la chute d'un astéroïde avec un phénomène volcanique d'ampleur exceptionnelle a pu provoquer la dispersion de poussière tout autour du globe grâce aux mouvements atmosphériques. Cet obscurcissement du ciel a pu refroidir la planète d'où les extinctions mondiales.

Retrouver dans les documents les arguments en faveur de l'origine géologique interne ou cosmique des crises

II : Les crises biologiques :

 

A : La crise, marqueur temporel :

 

p358 à 361 : L’analyse des archives paléontologiques montre qu’il a existé de nombreuses crises. Dans la biosphère comme dans la géosphère, une crise est un accident, une modification brutale à l’échelle géologique, un bouleversement de la biosphère d'origine géologique. Si cette crise est planétaire, elle coupera l’échelle des temps géologiques et servira de limite entre 2 ères : pour la crise K-T : le mésozoïque et le cénozoïque.
Les crises sont utilisées comme marqueur du temps. Elles permettent d’identifier les périodes de stabilité relative et de variabilité extrême dans l'échelle des temps géologiques au cours de l’histoire de la planète.

 

B : L’interdépendance entre biosphère et géosphère :

 

p364 à 365 : Depuis l’apparition de la vie, la biosphère est en interaction avec l’atmosphère, l’hydrosphère et la lithosphère.
La géosphère peut agir sur la biosphère comme l'a montré la crise K-T. Les crises biologiques majeures ont des causes multiples, d'origine géologique interne et/ou cosmique.
La biosphère peut aussi agir sur la géosphère comme l'a montré l'évolution de l'atmosphère terrestre. De plus l'espèce humaine a actuellement une action sur la biodiversité et sur les paramètres physico-chimiques de la planète qui déterminent le climat.

Ex 3 et 4 p372

C : L’aspect positif des crises :

 

Les espèces deviennent dominantes quand elles sont bien adaptées à un environnement stable : au cours des temps, la fréquence des allèles adaptés augmente, au détriment de la variété. Un bouleversement brutal du biotope élimine ces espèces car elles n'ont plus la possibilité de s'adapter. La libération de niches écologiques crée des opportunités pour d'autres de se développer. On observe une diversification des espèces survivantes. L'évolution a un caractère imprévisible, les innovations génétiques apparaissant par mutation aléatoire, cependant une étude de probabilité peut être faite sur le tri par sélection naturelle.

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