Pléistocène - Définition

Introduction

Le Pléistocène (du grec ancien pleistos, nombreux, et kainos, récent) est la troisième époque du système Néogène. Il couvre la plupart des glaciations récentes, incluant le Dryas récent qui est une brève fluctuation froide de la dernière déglaciation.

Le Pléistocène est précédé du Pliocène et suivi de l'Holocène. Il est la troisième époque du Néogène et la sixième du Cénozoïque. La fin du Pléistocène correspond à la fin du Paléolithique utilisé en archéologie.

Le Pléistocène est divisé en Pléistocène inférieur (1,8 Ma à 780 ka), moyen (780 ka à 130 ka) et supérieur (130 ka à 11 ka).

Depuis le 29 juin 2009, le Gélasien a été transféré du Pliocène au Pléistocène, ce qui remonte la limite de celui-ci à 2,588 Ma.

Datation

Avec le Gélasien, le Pléistocène débute il y a 2,588 million d'années (± 5 000 ans) ; sa fin, il y a 11 430 ± 130 ans BP, est définie comme 10 000 fois une année radiocarbone. L'année zéro conventionnelle des datations absolues étant 1950, la fin du Pléistocène se situe vers 9 600 ans av. J.-C.

L'International Commission on Stratigraphy a confirmé les dates mais n'a pas encore officialisé le choix d'une séquence type comme marqueur stratigraphique global (GSSP) pour la limite Holocène/Pléistocène. La séquence proposée se situe au Groenland par 75º 06' N 42º 18' W.. La séquence stratigraphique de référence pour le début du Pléistocène est située à Vrica, à 4 km au sud de Crotone en Calabre.

Lors de sa création, le Pléistocène couvrait toutes les récentes glaciations connues mais certaines glaciations découvertes depuis se situent au Pliocène. En 2006, des discussions furent menées au sein de la communauté scientifique pour savoir s'il fallait reculer la date de début du Pléistocène vers 2,58 millions d'années, ce qui a abouti à l'incorporation du Gélasien.

Climat

Étendue des calottes et inlandsis de l'hémisphère nord lors du dernier maximum glaciaire

Glaciation

Le climat est caractérisé par des cycles de glaciation pendant lesquels des glaciers continentaux sont descendus jusqu'au 40^e parallèle. Lors de l'extension maximale des glaces, 30 % de la surface de la Terre est couverte par les glaces. Le permafrost s'étend de la limite des glaces à plusieurs centaines de kilomètres plus au sud. La température annuelle à la limite des glaces est de - 6° C et de 0° C à la limite du permafrost.

Les effets des glaciations sont globaux. Dans l'hémisphère sud, l'Antarctique est couvert par les glaces durant tout le Pléistocène ainsi que pendant le Pliocène précédent. Le sud de la Cordillère des Andes est couvert par le glacier de Patagonie ; il existe des glaciers en Nouvelle-Zélande et Tasmanie ; les glaciers du mont Kenya, du Kilimandjaro et du Rwenzori dont il ne reste plus rien ou seulement des traces étaient très étendus. Les montagnes éthiopiennes et la chaîne de l'Atlas comportent aussi des glaciers.

Dans l'hémisphère nord de nombreux glaciers fusionnent pour former des glaciers continentaux. L'inlandsis scandinave s'étend jusqu'en Grande-Bretagne. Deux inlandsis couvrent une partie de l'Amérique du Nord. Les glaciers alpins descendent jusqu'à Lyon. Les avancées glaciaires produisent des glaciers continentaux d'une épaisseur de 1 500 à 3 000 mètres. Le volume de glace emprisonné est la cause de la chute du niveau de la mer de 100 m ou plus. Pendant les périodes interglaciaires les côtes noyées par la remontée des eaux sont fréquentes ; cette remontée des eaux est atténuée dans certaines régions par le rebond isostatique du plateau continental.

Lors de la dernière période interglaciaire de grands lacs se forment en Amérique du Nord. Le lac Bonneville, qui disparaît par évaporation et dont il ne reste de nos jours que des vestiges, se forme il y a 32 000 ans. Le lac Agassiz, de formation plus récente (13 000 ans), couvre plus de 400 000 km² et se vide périodiquement vers le golfe du Mexique ou la Baie d'Hudson. Les apports en eau douce froide vers l'Atlantique Nord ont un impact sur le climat européen.

Les dépôts continentaux de cette période sont trouvés principalement dans les grottes et le fonds des lacs ainsi que dans les grandes quantités de matériaux déplacés par les glaciers. Les dépôts marins sont localisés dans une zone de quelques dizaines de kilomètres des côtes actuelles. Dans quelques zones géologiques actives comme la côte sud de la Californie, ces dépôts marins peuvent se retrouver à une altitude de plusieurs centaines de mètres.

Événements majeurs

Variations de la concentration en CO₂ pendant une partie du Pléistocène, données extraites de carottage dans l'antarctique

Quatre glaciations majeures ont été identifiées, séparées par des périodes interglaciaires. Ces événements sont définis différemment suivant les régions étudiées ; ils dépendent de la latitude, du terrain et du climat de la région. Il y a une certaine correspondance chronologique entre les glaciations des diverses régions, raison pour laquelle on parle d'événements climatiques globaux et que les noms qui se rapportent à des régions spécifiques ont longtemps été utilisés pour dénommer l'événement global lui-même. Cette classification est toutefois abandonnée aujourd'hui au profit de la chronologie isotopique.

Paléocycles

Les variations et la conséquence sur la température

Les glaciations du Pléistocène présentent un caractère cyclique. L'hypothèse du forçage climatique par des variations de l'orbite terrestre est ancienne et est soutenue par des données expérimentales cohérentes. Le facteur principal des changements climatiques cycliques du Pléistocène est dû aux cycles de Milankovitch mais ces cycles ne peuvent être la seule explication des variations climatiques : ils n'expliquent pas le début de ces glaciations successives.

Le nombre exact de glaciations pendant le Pléistocène est sujet à débat, tandis que quatre glaciations majeures sont clairement identifiées : les mesures du ratio des isotopes de l'oxygène, O₁₈/O₁₆, qui varie en fonction de la température des océans, présent dans les calcites provenant de carottages océaniques montrent un bien plus grand nombre de variations climatiques depuis 2,5 millions d'années.