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Posté par Michel le Samedi 25/04/2009 à 00:00
L'Ordovicien: quand la vie s’est répandue dans les océans…
La première « explosion » de vie date du Cambrien (-542 à - 488 millions d'années), avec l'émergence des principaux embranchements animaux actuels qui vivaient essentiellement sur les fonds marins. Ce n'est que plus tard entre -489 à -443 millions d'années, à l'Ordovicien, que les océans se remplissent réellement de vie (La vie est le nom donné :) avec une multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire avec l'addition, la soustraction et la division .) exceptionnelle du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de familles et de genres d'organismes marins.


Surface d'un calcaire à trilobites, brachiopodes, coraux rugueux et tabulés, gastéropodes, etc.
de la Formation Jupiter (Silurien Inférieur), Île d'Anticosti, Québec, Canada.
© Axel Munnecke, Universität Erlangen-Nürnberg

La diversification rapide des groupes planctoniques a engendré le développement des organismes benthiques et des premiers grands prédateurs nageurs, comme les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et...) et les céphalopodes. L'étude des raisons de cette "Grande Biodiversification Ordovicienne" a fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois...) d'un programme international, l'International Geoscience Programme (IGCP) 503, Ordovician Palaeogeography and Palaeoclimate, auquel plusieurs équipes françaises ont participé. Une synthèse des résultats vient d'être publiée dans la revue GSA Today. Les causes de cette expansion de la vie marine à l'Ordovicien sont multiples, mais un facteur essentiel aurait été l'augmentation des surfaces de plateformes continentales et des hauts niveaux marins qui ont favorisé le développement du plancton (Homère désignait les animaux errant à la surface des flots par plankton, du grec ancien...) et de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) des organismes marins.

Dans l'histoire de la vie sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...), les cinq crises majeures (notamment les extinctions en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) du Permien/Trias et du Crétacé/Tertiaire avec la disparition des dinosaures) ont attiré l'attention des chercheurs plus que les phases de radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple :...), pendant lesquelles les espèces se sont diversifiées, et de biodiversification de la vie. Après le Précambrien, où les organismes ne se fossilisaient généralement pas à cause de l'absence de coquilles, carapaces, ou squelettes (absence de processus de biominéralisation), le Cambrien a vu l'apparition de la grande majorité des embranchements des animaux vivants actuellement. Cette "explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation...) cambrienne" de la vie est bien documentée grâce aux gisements de fossiles à la préservation exceptionnelle (Konservat-Fossillagerstätten).


a) Courbe classique de la diversité des invertébrés marins au cours du Phanérozoïque
pour les faunes Cambrienne, Paléozoïque et Moderne.
b) Modèle de la formation et de la désintégration de supercontinents (Rodinia, Pangea)
en relation avec la biodiversification sur Terre, d'après Valentine et Moores (1972).


c) Variation globale du niveau des mers au Phanérozoïque d'après Miller et al (2005).
d) Abondance des plate-formes tropicales au cours du Phanérozoïque d'après Walter et al. (2002).

Par contre, les courbes de biodiversités des animaux marins montrent que l'explosion quantitative des familles et des genres d'organismes marins n'a eu lieu que plus tard, pendant l'Ordovicien, avec ce que l'on appelle « l'Evénement de la Grande Biodiversification Ordovicienne » (Great Ordovician Biodiversification Event: GOBE). Ainsi à l'Ordovicien, pendant un intervalle relativement court de 25 millions d'années, la diversité des organismes marins a explosé pour atteindre un plateau (le "plateau Paléozoïque") qui n'a été perturbé que par les extinctions en masse de la fin de l'Ordovicien et de la fin du Dévonien, avant l'effondrement des faunes du Paléozoïque (= Primaire) à la fin du Permien, quand la plus grande crise de la vie marine a ravagé les océans.

Mais pourquoi cette diversification majeure a-t-elle eu lieu pendant l'Ordovicien?


Reconstitution paléogéographique à l'Ordovicien inférieur, d'après Coks et Torsvik (2002)

L'Ordovicien est aujourd'hui reconnu comme une période particulièrement intéressante. Après l'éclatement du supercontinent du Précambrien, Rodinia, la séparation des continents à atteint son maximum à l'Ordovicien Moyen, avant que les continents commencent à se regrouper de nouveau pour former la Pangée au Permien, à la fin du Paléozoïque. Ainsi, l'Ordovicien est la période avec le plus grand nombre de continents du Paléozoïque.


Courbes de la diversité des genres d'invertébrés au Paléozoïque Inférieur d'après Webby et al. (2004)

Les courbes de l'évolution du niveau marin montrent qu'à la fin de l'Ordovicien Moyen, le niveau marin a atteint son maximum, avec des estimations de plus de 200 mètres au-dessus des valeurs actuelles. Le nombre des continents, et leur position à la surface de la Terre ont fait que l'Ordovicien a été la période avec la plus grande étendue de plateformes tropicales, qui sont connues aujourd'hui comme les milieux les plus riches en biodiversité marine.


Variation du nombre d'espèces de microphytoplancton au Paléozoïque Inférieur
d'après Servais et al. (2008)

L'évolution du phytoplancton marin a probablement joué un rôle essentiel dans le processus de biodiversification. La diversité des acritarches, microorganismes à la base de la chaîne alimentaire, considérés comme la partie majeure du phytoplancton organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) au Paléozoïque, a sensiblement augmenté dès la base de l'Ordovicien, et ces microorganismes ont proliféré dans les mers épicontinentales étendues. Avec la présence abondante du phytoplancton, plusieurs groupes de zooplancton sont apparus et se sont également développés, comme les chitinozoaires et les graptolites. Les invertébrés suspensivores, qui se nourrissent par filtration (La filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase...) dans la tranche d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) au-dessus du sédiment profitent également de la présence du phytoplancton. De plus, certains groupes d'invertébrés développent pour la première fois la planctotrophie, profitant de la richesse de la vie dans la colonne d'eau.


Variation du niveau marin au Paléozoïque Inférieur d'après Haq et Schutter et al. (2008)

Les activités volcanique et tectonique (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n » signifiant batisseur, charpentier) est l'étude des structures géologiques d'échelle...) soutenues pendant l'Ordovicien ont, de plus, probablement apporté les nutriments nécessaires dans les océans pour permettre le développement de la vie planctonique. La colonne d'eau s'est ainsi remplit de vie. Les premiers poissons sont apparus et les premiers céphalopodes pélagiques se sont diversifiés. A la fin de l'Ordovicien, des écosystèmes comparables à ceux qu'on connaît aujourd'hui étaient présents et le plateau de biodiversité du Paléozoïque était atteint.

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Source: CNRS / INSU
Illustrations: Voir légendes