Les variations du niveau marin sur le bassin de Paris au Bathonien-Callovien : impacts sur les communautés benthiques et sur l'évolution des ornithellidés (Terebratellidina)

The sea-level variations over the paris basin during the bathonian and callovian : effects upon benthic communities and ornithellids evolution (Terebratellidina)

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Garcia
• Direction : Bernard Laurin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Callovien

Géologie

Animaux benthiques

Bathonien

Parisien, Bassin (France)

France

Mer -- Niveau

Résumé

Cette étude s'attache à définir l'impact paléobiologique des variations du niveau marin à différents niveaux d'organisation et en particulier sur l'évolution d'un groupe fossile marin benthique du jurassique : les ornithellides (brachiopodes). Les différentes échelles de temps et de domaines où s'exercent les changements du milieu marin amènent à considérer ceux-ci comme l'interaction de trois dynamiques : celle du milieu, celle des communautés benthiques, celle des populations de brachiopodes. Cette hiérarchie structure la démarche d'analyse en 3 étapes: analyse des séries sédimentaires par la stratigraphie séquentielle, analyse de la diversité des assemblages à brachiopodes, analyse de la variation dans les populations de brachiopodes. La stratigraphie séquentielle des séries carbonatées et argileuses du Bassin de Paris donne en premier lieu les grands évènements de variation du niveau de la mer et permet en outre la corrélation fiable des milieux de dépôts depuis la plate-forme superficielle jusqu'aux domaines distaux relativement profonds. Le résultat principal de cette première étape est la mise en évidence de deux types de séquences de dépôts : l'un correspond à des séquences d'inondation sous une tranche d'eau relativement importante de la plate-forme préalablement émergée, l'autre est le type de séquences de construction de plate-forme ou la sédimentation carbonatée compense la monte du niveau marin en aboutissant à des milieux tres proches de l'émersion. Ces changements dans le milieu marin ont une répercussion sur l'organisation des communautés benthiques qui subissent des renouvellements importants de leur composition taxonomique. Les faunes de domaine profond jouent le rôle de réserve et viennent envahir le domaine de plate-forme avec une association à chaque fois renouvelée. Ces renouvellements permettent de caractériser chaque séquence et surtout leur cortège transgressif par une association de brachiopodes. Ces associations ont une valeur de marqueur bio stratigraphique qui a été confirmée à l'échelle du Bassin de Paris et a été testée par des corrélations de subsurface. La seconde étape traite de la structure des niveaux majeurs à brachiopodes. Trois structures (mono, oligo, polyspécifique) sont définies par une classification génétique descriptive, et par analyse factorielle. Chacune d'elles correspond à un degré différent de condensation (time-averaging) de durées respectivement de l'ordre de quelques années, quelques milliers d'années, quelques dizaines de milliers d'années. Ces degrés de condensation permettent l'établissement de processus de rétroaction taphonomique plus ou moins poussés qui favorisent la faune éibenthique de substrats durs. La rétroaction taphonomique bénéficie visiblement aussi aux brachiopodes qui sont dominants dans les communautés. Une synthèse de ces éléments aboutit à un modèle de renouvellement et de structuration des communautés benthiques à brachiopodes, en relation avec les variations du niveau marin. La troisième partie porte sur l'impact de ces variations historiques et écologiques, dans les populations d'ornithellidés (digonella, obovothyris, ornithella). La modélisation de la coquille relativement simple de digonella montre qu'il existe des contraintes d'expression morphologique, dépendant de l'interaction entre l'acquisition de la biconvexité de la coquille et la différenciation de son contour. Ces contraintes apportent un moyen de lecture des hétérochronies de développement à l'origine de la variabilité des populations, entre un pôle d'accélération et un pôle de ralentissement du développement. Ces hétérochronies donnent à chaque population une composition morphotypique différente qui est confrontée à la dynamique des communautés. D'une manière générale, la composante de ralentissement est d'autant plus marquée dans les populations de digonella, que la rétroaction taphonomique est plus poussée. En assurant le maintien des supports disponibles sur le fond, ce processus permet en effet l'adoption d'un mode de vie constamment fixe. L'histoire du groupe des ornithellidés apparait ainsi comme une exploitation répétée de la conjonction de circonstances historiques et écologiques guidées par les périodes d'inondation du domaine de plate-forme. C'est finalement la cohérence naturelle de ces changements à l'échelle des populations, des communautés et de l'environnement marin qui peut contribuer à justifier la démarche entreprise ici.