Cambrien - Définition

Le Cambrien en France

Le Cambrien est bien représenté en France, dans la Montagne Noire, les Pyrénées, mais aussi en Normandie (Carteret, vallée de l'Orne), les Cévennes, dans de petits affleurements dans les pays de la Loire (Sillé-le-Guillaume,Puihardy, Sigournais, Cléré-sur-Layon), et enfin dans les Ardennes. La découverte de fossiles cambriens en France date de 1888, quand J. Bergeron trouva des débris de trilobites en Montagne Noire. Cette découverte eut un grand retentissement dans le milieu géologique français, car les faunes cambriennes (la "faune première" comme l'appelait Barrande), avaient alors été découvertes un peu partout en Europe, sauf en France. Comme il a été évoqué précédemment, il n'y a pas de biostratigraphie établie de façon mondiale, aussi existe-t-il de nombreuses échelles locales, en attendant que toutes soient corrélées. Une biostratigraphie existe pour le sud de l'Europe (France, Espagne, Italie), qui s'applique aussi partiellement en Allemagne, en République tchèque, au Maroc et en Turquie.

• Cambrien inférieur : il contient les étages Cordubien, Ovétien, Marianien et Bilbillien, tous définis en Espagne.
• Cambrien moyen : il contient les étages Léonien, Caesaraugustien et Languedocien.

Chacun de ces étages contient de nombreuses biozones, basées sur les archéocyathes puis sur les trilobites.

Les terrains cambriens de France appartiennent à plusieurs domaines ayant chacun une histoire paléogéographique distincte. La montagne Noire et les Pyrénées sont des restes appartenant à la marge continentale du Gondwana, alors que les affleurements plus au nord appartiennent à un ensemble de micro-continents coincés lors de l'orogenèse hercynienne.

Le Cambrien dans le Monde

Les terrains cambriens affleurent particulièrement bien de par le monde, et sont présents sur tous les continents. En Amérique du Nord, on rencontre le cambrien au Canada, Groenland, États-Unis et Mexique. En Amérique du Sud, on le trouve en Argentine et en Uruguay. En Afrique, il est particulièrement bien représenté au Maroc, en Algérie, et vraisemblablement en Libye et en Égypte par forage. On le signale aussi en Guinée. En Europe, il se rencontre au Portugal, Espagne, France, Royaume-Uni, Irlande, Belgique, Norvège, Suède, Danemark (blocs glaciaires erratiques), Estonie, Allemagne, Italie, Pologne et en Tchéquie. En Asie, on le rencontre en Jordanie, Arabie saoudite, Oman, Turquie, Iran, Afghanistan, Kazakhstan (et vraisemblablement les autres états plus à l'est…), Russie (Sibérie), Mongolie, Chine, Corée, Inde, Vietnam, Malaisie. On le rencontre aussi en Australie, Nouvelle-Zélande et sur le continent Antarctique.

Paléobiologie

Les sédiments cambriens révèlent l'extension de mers peu profondes recouvrant des plates-formes continentales, et une brusque multiplication de nouveaux groupes animaux (animaux à parties dures notamment). Cette « explosion cambrienne » reste mal expliquée ; On a mis en avant les modifications climatiques, l'activité accrue de prédateurs ou encore les sels marins favorisant l'absorption de substances chimiques et le dépôt de couches dures sur la peau. Mais le développement de squelettes externes (exosquelettes) peut avoir été une réaction adaptative à l'apparition de nouvelles niches écologiques. Il pouvait s'agir d'organismes des grandes profondeurs nouvellement acclimatés aux habitats de surface ou inversement, mais aussi d’une évolution vers des espèces capables d’exploiter des ressources alimentaires nouvelles.

Flore  : c'est l'époque où une flore terrestre se forme

Faune : De minuscules (1 à 5 mm) métazoaires à coquilles et à faible diversité, les SSF. (Small Shelly Fossils), sont alors très répandus dans le monde (Australie, Inde, Chine, Mongolie, Sibérie, Iran, Amérique du Nord, Europe, etc.). Cette apparition et celle de la faune édiacarienne, à partir de 565 Ma, représentent 2 pulsations majeures caractérisant l'émergence des animaux macroscopiques à la fin du Néoprotérozoïque et au Cambrien inférieur, suivie par "l'explosion cambrienne".
Au Cambrien basal apparaissent Anabarites, Protohertzina et mollusques primitifs. Les organismes à squelettes et à membres distincts deviennent progressivement plus abondants. Au Tommotien (530-527 Ma), de nouveaux phyla sont recensés : Brachiopodes et Porifères (récifs d'Archéocyathes), Lapworthella, et de nombreux phyla à corps mou. À l'étage Atdabanien (527-525 Ma), surgissent les arthropodes (dont les trilobites qui domineront le Cambrien) et des échinodermes primitifs.
Au Cambrien moyen, la faune de Burgess Shale (vers 520 Ma) sera composée d'animaux à corps mou et d'animaux à parties dures. La plupart des phyla modernes marins y sont représentés (sauf les Bryozoaires). On en décompte environ 37 parmi lesquels des Porifères, Annélides, Priapulides, Onychophores, Mollusques, Arthropodes, Cœlentérés, Echinodermes, Chordés et de nombreux phyla éteints à corps mou. On estime peut-être à une centaine le nombre de phyla apparus au Cambrien. La diversification se situe au niveau des phyla et non des genres (environ 400 genres au Cambrien pour 1500 à l'Ordovicien). Le Cambrien ressort ainsi plus comme un période d'essais évolutifs intenses (radiation évolutive) des métazoaires et de diversification des lignées que comme une période de spécialisation. La radiation cambrienne des métazoaires constitue un des évènements des plus importants de l'histoire de la vie avec l'apparition de la plupart des « plans d'organisation » associés aux innovations les plus essentielles des organismes vivants (squelettes minéralisés, intestins, mâchoires, branchies, yeux, etc.).

Les causes proposées de "l'explosion cambrienne" peuvent être classées en deux catégories:

1. causes intrinsèques : la flexibilité génétique, la complexification des gènes des métazoaires, l'existence de niches écologiques, l'apparition de système plus complexes prédation et relations prédateurs-proies.
2. causes extrinsèques : modifications environnementales globales, dont de composition chimique des océans (carbone, soufre, calcium), variations du niveau des nutriments, phosphogenèse, formations calcaires, augmentation du taux d'oxygène dans l'atmosphère et les océans.

Les débuts des archives fossiles
La vie animale du cambrien a été extraordinairement variée, mais inégalement fossilisée ; les coquilles dures se fossilisent mieux que les corps mous ; c’est pourquoi les roches de cette époque sont riches en fossiles coquilliers.

À Burgess Shale, site autrefois sous-marin aujourd’hui surélevé dans une partie des Rocheuses canadiennes, des milliers de petits animaux bizarres et à coquilles ont été engloutis et bien conservés dans un glissement de limon boueux qui a également (phénomène rare) fossilisé des animaux à corps mou.

Dans les roches du Cambrien, on peut observer que de nombreux ancêtres d’animaux vivant aujourd’hui venaient tout juste d’apparaître. C’étaient les mollusques à coquille et à tentacules qui ont évolué jusqu’à nos palourdes et bigorneaux, et des Arthropodes aux pattes articulées qui ont donné les crabes, crevettes et homards. Les étoiles de mer, les oursins, les coraux, les éponges, sont également apparus à cette époque.
Ils augmentèrent sensiblement le nombre des familles connues et modifièrent la composition des communautés vivant sur les fonds marins.