PALÉOÉCOLOGIE

PALÉOÉCOLOGIE

PALÉOÉCOLOGIE

Science qui tente de reconstituer les conditions écologiques qui se sont succédé dans les mers et sur les continents depuis l’apparition de la vie. Le parallélisme de la paléoécologie avec l’écologie ne doit pas faire oublier que certaines notions clés de celle-ci, en particulier celle de biomasse, sont peu utilisables en paléobiologie car impossibles à traduire en chiffres précis. Au contraire, les modifications subies par les différents milieux au cours des temps géologiques apportent une dimension nouvelle, diachronique, qui est celle de l’évolution du monde inorganique. Dans la paléoécologie entrent en ligne de compte les changements de composition de l’atmosphère et des océans et, par voie de conséquence, les variations des cycles géochimiques et biochimiques intéressant la biosphère. La paléoclimatologie et la paléogéographie fournissent le cadre de la paléoécologie. L’étude des groupes fossiles et des roches sédimentaires les contenant permet d’analyser les facteurs écologiques dans les couches qui les renferment. Toutefois, dans les interprétations, il y a lieu d’être prudent: la gangue sédimentaire n’est pas absolument semblable au substrat naturel, car elle a généralement subi des transformations; des modifications ont aussi affecté les constituants chimiques des êtres vivants, à la suite de la disparition presque totale de la matière organique putrescible et par le remaniement des minéraux formant les squelettes, les tests ou les coquilles.

Si les méthodes de l’écologie actuelle relèvent pour une part importante des études statistiques, la paléoécologie ne peut y faire appel avec autant de sécurité. En effet, les êtres vivants ne sont pas conservés dans leur intégrité, ils sont simplement fossilisés. Or la fossilisation supprime la plus grande partie des composés organiques et, dans la majeure partie des cas, la forme même des parties molles. Ce sont les produits minéralisés — particulièrement les squelettes, coquilles et carapaces — qui demeurent le plus normalement accessibles. Certains sédiments, tels que les grès, ont souvent été déposés dans des eaux oxygénées et agitées qui ont favorisé la dissolution des tests calcaires; et la dolomitisation des calcaires détruit complètement les contours des fossiles.

Les schistes et les calcaires noirs riches en matière organique et en sulfure de fer, dégageant, même après des centaines de millions d’années, une forte odeur de putréfaction, ont mieux conservé les fossiles. Mais ils correspondent à un dépôt riche en hydrogène sulfuré, totalement impropre à la vie. Il s’ensuit que l’on peut être sûr que les faunes qu’ils ont si bien préservées ne sont pas dans la place où elles ont vécu, mais là où elles sont mortes ou même où elles ont été apportées après leur mort. Beaucoup d’ensembles fossiles ne résultent également que d’une mise en place posthume, pouvant même comporter plusieurs remaniements successifs. On les a nommés «thanatocénoses», terme composite qui est de moins en moins utilisé.

Il existe pourtant des possibilités de reconnaître qu’une faune a vécu à l’emplacement où elle fut fossilisée. C’est le cas des faunes et des flores fixées et restées attachées sur place comme des récifs, coralliens ou autres, ainsi que de l’ensemble des endofaunes. Ces dernières, qui vivent à l’intérieur des sédiments meubles (sables et vases), ont les plus grandes chances d’être fossilisées dans leur position de vie. Elles sont d’ailleurs souvent associées à des traces, qu’il s’agisse de leurs propres terriers ou de pistes à la surface des couches.

La comparaison des faunes fixées et des endofaunes fossiles avec leurs homologues actuels permet les analyses paléoécologiques les plus sûres.

Les accumulations de coquilles mortes peuvent souvent être comparées à des dépôts de plages.

Mais l’interprétation paéloécologique de certaines faunes archaïques reste parfois douteuse. C’est le cas par exemple des ensembles de Graptolithes ou de certains Bivalves paléozoïques, lesquels, associés à des restes d’algues, suggèrent qu’ils peuvent avoir été épiplanctoniques, comme les habitants de la mer des Sargasses. Ce sont là des hypothèses à fortes probabilités, non des certitudes. En outre, divers groupes ont certainement vu se modifier quelques-uns de leurs caractères écologiques.

Ainsi la paléoécologie se présente-t-elle en partie comme un ensemble d’hypothèses qui demandent d’être souvent révisées, à la manière des modèles de la physique théorique. L’application de l’actualisme ne saurait en aucune manière être automatique car les conditions de milieu ont profondément varié depuis les origines.

La géographie s’est modifiée sans cesse depuis qu’existe la croûte terrestre, mais à des degrés différents selon les âges.

Il y a un peu moins de deux milliards d’années, l’évolution de la croûte terrestre avait abouti à l’élaboration d’une Pangée, tandis que l’océan Pacifique composait l’essentiel du domaine marin (Panthalassa). Une première dislocation importante, remontant à 1,75 milliard d’années, aboutit à la formation d’un vaste golfe, la Téthys, séparant deux supercontinents, la Laurasie et la Gondwanie. De nouvelles dislocations se sont produites, accompagnées de déplacements continentaux pendant l’ère primaire (orogenèse calédonienne et varisque), créant de grandes provinces écologiques telles que le continent des Vieux Grès rouges. Dès le début de l’ère secondaire, la dislocation de la Gondwanie amorçait l’isolement de l’Australie, de l’Inde et de Madagascar; puis, au Crétacé moyen, la formation de l’Atlantique et son élargissement progressif étaient le premier acte de la dérive continentale de l’orogenèse alpine qui s’est étendue sur toute l’ère tertiaire: c’est alors que se sont élaborées les provinces biologiques actuelles. Cependant, on estime que l’apparition de la vie sur la Terre remonte à moins de 3,4 milliards d’années.

L’atmosphère initiale de la Terre, comme celle des planètes non habitées, devait être constituée de méthane, de gaz carbonique, d’ammoniac et de vapeur d’eau. La présence d’oxygène libre dans l’air n’est due qu’à l’activité des végétaux chlorophylliens. Ceux-ci ont donc modifié considérablement le milieu pendant les temps antécambriens. L’apparition des animaux marins dans la période comprise entre —1 000 et —700 millions d’années indique que de l’oxygène libre existait déjà dans l’eau.

Sous sa forme brute, la notion de climat est purement thermique et aérodynamique. Les climats dépendent essentiellement de l’inclinaison de l’axe de la Terre sur l’écliptique, mais leur action s’est modifiée au cours des temps géologiques en même temps que la position des continents par rapport aux pôles. Avant d’être conquise par la biosphère, la terre ferme était soumise à des conditions désertiques et, pendant des périodes plus froides, à des glaciations, notamment décelées par la présence d’anciennes moraines.

Indépendamment du calcul de la position des continents par rapport aux pôles par la méthode paléomagnétique, les paléoclimats peuvent être reconstitués grâce à l’étude des sédiments et à celle de certains fossiles. La présence de récifs coralliens ou de faunes à test calcaire épais indique généralement la zone tropicale (eaux chaudes riches en carbonate de calcium dissous): ainsi la répartition des récifs d’Archéocyathes au Cambrien inférieur et de Polypiers à l’Ordovicien supérieur permet-elle de situer la position de l’équateur. La présence sur les continents de sédiments rouges est le témoignage de climats oxydants tropicaux, humides et semi-arides: les Poissons des Vieux Grès rouges dévoniens ont d’ailleurs des caractères écologiques comparables à ceux des Dipneustes, qui vivent aujourd’hui dans des conditions analogues (lacs temporaires du climat semi-aride).

Le passage des plantes et de certains animaux (Insectes, Vertébrés) à la vie aérienne aura lieu au Dévonien. Avec l’apparition de la couverture végétale, l’aridité des continents a régressé. Des biotopes terrestres vont permettre l’évolution des Trachéophytes, ou plantes vasculaires (Ptéridophytes et Phanérogames), et des Vertébrés. Ainsi donc, depuis le Dévonien, les conditions de milieu (climats, composition de l’atmosphère) ont été peu différentes de celles d’aujourd’hui, car les conditions atmosphériques actuelles ont dû commencer au Siluronien dans les mers, où les biotopes continuaient de se diversifier à partir d’herbiers et de vasières, et sur la terre ferme, peu à peu colonisée par la flore et la faune à partir des rivages et des berges des rivières. Dès le Dévonien inférieur est connue la gamme actuelle des spécialisations tidales (animaux capables de conserver l’humidité un certain temps) et infratidales (herbiers, vasières). Les endofaunes situées à des profondeurs de fouissement diverses sont décelables à la même époque.

paléoécologie [ paleoekɔlɔʒi ] n. f.

• 1953; de paléo- et écologie

♦ Étude des modes de vie des animaux fossiles.

● paléoécologie nom féminin Science étudiant le mode de vie des êtres vivants aujourd'hui disparus et les rapports qu'ils entretenaient entre eux et avec leur milieu.

paléoécologie [paleoekɔlɔʒi] n. f.

ÉTYM. 1953, in D. D. L.; de paléo-, et écologie.

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♦ Didact. Ensemble des travaux portant sur les écosystèmes et l'activité humaine sur la nature, au cours des temps reculés (et notamment, sur les espèces disparues; ⇒ Paléontologie).

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DÉR. Paléoécologique.

Encyclopédie Universelle. 2012.