Terminale S
Lycée Montaigne

SVT
 



Couplage des
événements biologiques et géologiques
au cours du temps

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Partie VIII 

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Couplage entre les évènements biologiques et géologiques au cours du temps.

Les crises biologiques, repères de l'histoire de la Terre

 

Introduction

 

 La Terre
 

 

   

 Biosphère
 

 Géosphère

 = ensemble des êtres vivants
 

 = enveloppes fluides (externes)
et solides (internes)

Problématique : De quelle manière la géosphère influence-t-elle la biosphère ?

Etude d'une influence de grande ampleur : une crise.
Crise = discontinuité majeure à l'échelle de la Terre et à l'échelle des temps géologiques, qui sépare des périodes de plus grande stabilité.
Parmi ces crises, étude de la crise biologique Crétacé- Tertiaire, appelée crise K/T.

I. La crise Crétacé- Tertiaire : un événement géologique et biologique majeur

Activité 1 : Etude de la crise Crétacé- Tertiaire

A. Une crise brutale, massive et sélective

Crise biologique Crétacé- Tertiaire = - 65 Ma
- extinction massive, rapide d'espèces et de groupe d'espèces de milieux continentaux et océaniques.
Exemple : milieu continental : dinosaures (Reptiles)
Milieu océanique : Ammonites (Mollusques Céphalopodes), Foraminifères (fait partie du zooplancton).
- certains groupes d'espèces résistent à la crise, en se diversifiant rapidement, et en occupant toutes les niches écologiques.
Exemple : Mammifères, Oiseaux.

Quelle est la cause de la crise K/T ?

B. L'origine de la crise Crétacé- Tertiaire : la conjonction de 2 phénomènes géologiques.

1) étude géologique de la limite K/T

 Tertiaire
(Paléocène)

 Marnes
 

 Repère temporel de la limite K/T

 couche d'argile noire
 

 Secondaire Calcaires (Crétacé)

 La limite Crétacé-Tertiaire sur le terrain

La couche d'argile noire, repère temporel de la limite K/T, présente les caractéristiques suivantes :
- une forte quantité en iridium, élément normalement abondant dans les météorites et les produits volcaniques.
- une diminution de rapport 13C/12C, traduisant une baisse de la productivité des océans, qui serait peut-être due à une baisse de la température ( ?).
- une diminution de la teneur en CaCO3, traduisant une chute de la quantité du plancton marin.

Comment expliquer ces observations ?

2) Un premier phénomène de type extraterrestre : l'impact d'un astéroïde

Activité 2 : le cratère d'impact de Chicxulub dans le Yucatan au Mexique

Date de l'impact : -65 Ma
Arguments : forte teneur en iridium dans les météorites dans la limite K/T.
étude du cratère d'impact présumé.

Hypothèse : Chute d'un astéroïde (=météorite) de 10 km de diamètre environ à la vitesse de 20 km.s-1, formant un cratère d'impact de 300 km environ, au Mexique.

3) Un second phénomène lié à la dynamique de la Terre : un fort épisode volcanique

Activité 3 : les trapps du Deccan en Inde

Les trapps du Deccan sont des empilements de gigantesques coulées de basaltes, présentant un fort taux d'iridium et datés de -65 Ma.

Ces trapps se sont mis en place alors que la plaque Indo-Australienne migrait vers le Nord et passait au dessus du point chaud, qui est actuellement sous l'île de la Réunion.

Ce fort volcanisme de point chaud aurait émis de nombreux produits (gaz et poussières) dans l'atmosphère terrestre, modifiant ainsi le climat terrestre.

II. Les crises biologiques, repères de l'histoire de la Terre.

Dans l'histoire de la Terre, il y a eu quelques crises biologiques exceptionnelles (5 crises de importantes sur 5 Ga), ayant une influence majeure sur la biosphère.

 

Durant les 500 derniers Ma, les extinctions biologiques massives sont dues : 

 

 

 à des phénomènes géologiques internes
(tectonique des plaques, activité volcanique…)
 à des phénomènes géologiques externes (météorites …)

 

Actuellement, l'Homme, produit récent de l'évolution, a les capacités d'avoir une influence sur l'avenir de la planète (ex : réchauffement planétaire lié à l'effet de serre de par l'augmentation de la quantité de CO2 atmosphérique, fragilisation des écosystèmes, disparition rapide d'espèces …).

Conclusion

Ici la géosphère modifie la biosphère, mais la biosphère peut également avoir une influence sur la géosphère (ex : le développement de la photosynthèse à entraîné l'augmentation de la concentration en O2 de l'atmosphère).

Ainsi les changements géologiques et les modifications de la biosphère sont interdépendants.

La biosphère est donc l'objet d'une évolution non prévisible, résultant des innovations génétiques aléatoires et de la sélection naturelle, qui est lié à l'environnement.

 

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