paléozoïque - géologie et géophysique.

paléozoïque - géologie et géophysique. 1 PRÉSENTATION paléozoïque ou ère primaire, division des temps géologiques s'étendant de - 545 millions d'années à - 250 millions d'années (Ma). Le paléozoïque est précédé par le précambrien et suivi par le mésozoïque (ou ère secondaire). Le paléozoïque (du grec palaios, « ancien «, et zôon, « être vivant, animal «) est divisé en six périodes : le cambrien, l'ordovicien, le silurien, le dévonien, le carbonifère et le permien. Les trois premières constituent le paléozoïque inférieur, les trois dernières le paléozoïque supérieur. 2 ACTIVITÉ GÉOLOGIQUE DU PALÉOZOÏQUE À la fin du précambrien, les continents sont regroupés en un seul supercontinent, la Pannotia (parfois appelée Pangée précambrienne), qu'entoure un vaste et unique océan. Au cours des 300 millions d'années que dure le paléozoïque, ce supercontinent se disloque en masses continentales indépendantes, puis se reconstitue progressivement pour former la Pangée. Durant le paléozoïque, deux grands cycles orogéniques prennent place : l'orogenèse calédonienne et l'orogenèse hercynienne (dite aussi varisque). Le cycle calédonien se produit durant le paléozoïque inférieur ; il est responsable de l'édification d'un nombre très important de chaînes montagneuses dans la partie septentrionale de l'hémisphère Nord, de la Scandinavie à l'Amérique centrale, en passant par l'Écosse, le Spitzberg, le Groenland et les Appalaches. La dynamique calédonienne résulte de l'affrontement de deux grands ensembles, la plaque nord-américaine (correspondant au continent appelé Laurentia), à l'ouest, et la plaque européenne (portant un continent baptisé Baltica) à l'est, dont le rapprochement entraîne la formation d'un vaste continent septentrional (la Laurasie) et la disparition de l'ancien océan qui les sépare. Le cycle hercynien débute au dévonien pour se terminer durant le permien. Cette phase orogénique est liée à la fusion progressive du Gondwana (qui regroupe l'Amérique du Sud, l'Afrique, Madagascar, l'Inde, l'Australie et l'Antarctique) avec la Laurasie (Amérique du Nord et Eurasie). Toute l'Europe moyenne (notamment le massif du Harz, en Allemagne, qui a donné son nom au cycle « hercynien «) et une partie des Appalaches, en Amérique du Nord, sont formées au cours de cette phase tectonique. En France, les Vosges, le Massif central et les monts de Bretagne en résultent également. Enfin, l'aire hercynienne se prolonge aussi vers le sud, jusqu'en Espagne et en Afrique du Nord. 3 CLIMAT La première partie du paléozoïque est caractérisée par un refroidissement progressif du climat planétaire, dont l'apogée se situe à la fin de l'ordovicien, marqué par un âge glaciaire. L'eau des océans étant immobilisée dans les calottes glaciaires polaires, le niveau des mers s'abaisse de plus de 300 m ! Au silurien et au dévonien, la température remonte considérablement. La fonte des glaces entraîne une forte élévation du niveau des océans et l'extension de mers chaudes et peu profondes, favorables au développement de grandes formations récifales. La fin du paléozoïque marque une nouvelle phase de refroidissement. Au carbonifère s'étend une nouvelle glaciation qui affecte surtout les hautes latitudes, les régions équatoriales bénéficiant au contraire d'un climat exceptionnellement chaud et humide. Le permien est globalement moins froid mais beaucoup plus sec. 4 FAUNE ET FLORE 4.1 Explosion de la vie Le début du paléozoïque (cambrien) est marqué par l'explosion de la vie animale marine, autour de - 545 millions d'années. Ce phénomène coïncide avec le développement de parties dures chez de nombreux animaux marins. Au même moment, des organismes appartenant à divers embranchements acquièrent la capacité de minéraliser certains de leurs tissus, pour constituer des carapaces ou des coquilles. Les causes de cette acquisition ne sont pas encore établies de manière certaine. Selon une hypothèse, l'activité accrue des organismes marins capables de réaliser la photosynthèse (cyanobactéries, algues) vers la fin du précambrien aurait entraîné une augmentation importante du taux d'oxygène des eaux marines et, corrélativement, de celui de l'atmosphère. L'accumulation de réserves de sels minéraux (notamment de calcium) dans les coquilles aurait alors constitué une réponse au stress causé par ce changement de composition chimique des eaux. Quelle qu'en soit la raison, l'explosion de la vie au cambrien inaugure l'extraordinaire diversification que connaîtront tous les grands groupes de végétaux et d'animaux au cours du paléozoïque. Au cambrien apparaissent donc toute une variété de groupes d'invertébrés : gastéropodes, brachiopodes et surtout arthropodes. Dans ce dernier embranchement, les trilobites se distinguent par leur abondance et leur diversité. À l'ordovicien, bon nombre des groupes apparus au cambrien poursuivent leur diversification. C'est le cas des échinodermes (oursins et crinoïdes), des céphalopodes (les nautiles, dont des formes existent encore aujourd'hui dans l'océan Indien, sont connus dès cette époque), des brachiopodes articulés, des coraux. C'est aussi à l'ordovicien qu'apparaissent les agnathes, des vertébrés à l'aspect de poissons dépourvus de mâchoire et recouverts d'une cuirasse osseuse. Les premiers poissons à mâchoire, de même que les premiers insectes terrestres, font leur apparition durant la période suivante, le silurien. C'est également au silurien que des organismes végétaux puis des animaux effectuent les premières tentatives pour quitter durablement l'environnement aquatique et coloniser le milieu continental. Pour ce qui est des formes animales, ce sont probablement les arthropodes (acariens, myriapodes et collemboles) qui font les premiers pas sur les continents émergés. Au dévonien se met en place une véritable flore terrestre, avec l'apparition des premiers végétaux vasculaires dotés de feuilles et de racines. À la fin du dévonien, certains arbres atteignent déjà 10 m de haut. À cette époque apparaissent également les premiers tétrapodes, tel ichtyostéga, un amphibien vivant en milieu lacustre. C'est la toute première fois que des vertébrés s'adaptent aux conditions terrestres. Au carbonifère, les reptiles s'affranchissent complètement du milieu aquatique, en même temps que les gigantesques forêts de prêles et de fougères géantes voient s'épanouir des libellules de plusieurs décimètres d'envergure. 4.2 Extinctions massives du permien À plusieurs reprises au cours du paléozoïque, le monde vivant subit des crises profondes entraînant l'extinction de groupes entiers d'animaux et de plantes. La première se produit dès le début du cambrien moyen (il y a 525 millions d'années). La glaciation de la fin de l'ordovicien (il y a 440 millions d'années) entraîne également la disparition de nombreux organismes. Mais la plus dramatique de ces crises a lieu à la fin du permien. On estime que 80 à 90 p. 100 des espèces sont alors rayées de la surface de la Terre. Les raisons de ces extinctions massives ne sont pas établies avec certitude. Plusieurs paramètres ont pu jouer. Le regroupement des continents en une masse continentale unique (la Pangée) a entraîné le rétrécissement, puis la disparition des mers épicontinentales chaudes, qui servaient d'habitat à de nombreuses espèces. Au même moment, la confrontation des flores et des faunes des diverses masses continentales désormais réunies a probablement occasionné une intense compétition écologique. Enfin, des variations climatiques liées au déplacement des continents ont aussi très certainement joué un rôle important dans cette « crise permienne « qui marque la fin du paléozoïque. Au début de l'ère suivante, le mésozoïque, des formes de vie assez différentes vont se développer. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.