Fiche de révision : Archives naturelles et paléoenvironnements

📋 Plan du Cours

1. Notion d’archive naturelle
2. Construction de l’information paléoenvironnementale
3. Signaux chimiques des archives
4. Signaux physiques et sédimentaires
5. Signaux organiques et pollens
6. Archives alluviales et lacustres
7. Archives glaciaires et carbonatées

📖 1. Notion d’archive naturelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Archive naturelle : Support conservant des traces des environnements passés, notamment les carottes marines, les carottes de glace, les dépôts détritiques, les tourbières, les lacs, les spéléothèmes, les cernes d’arbres et les sols.

📝 Points essentiels

📌 Les archives naturelles sont classées selon leur type, ce qui distingue les carottes, les dépôts, les organismes conservés et les sols.

📖 2. Construction de l’information paléoenvironnementale

★ À maîtriser

• La construction d’une information paléoenvironnementale suit une chaîne allant du paysage hérité au prélèvement sur site, à l’analyse en laboratoire, au diagramme pollinique et à l’interprétation du paysage reconstitué.

📌 Toutes les archives représentatives des transformations du paysage ne se conservent pas, et tous les sites ne peuvent pas être échantillonnés.

Compléments

• Le prélèvement peut être affecté par des erreurs d’échantillonnage, comme l’incorporation involontaire de particules déposées ou la sélection d’un cône de déjection.

• L’analyse en laboratoire peut comporter des erreurs d’identification, de comptage, de calcul ou de traitement statistique.

💡 Astuce mémo

Terrain → prélèvement → laboratoire → diagramme → paysage reconstitué

📖 3. Signaux chimiques des archives

🔑 Notions clés & Définitions

• Delta 18O : Rapport entre l’oxygène 18 et l’oxygène 16 et peut être utilisé pour retracer des changements environnementaux et climatiques.

★ À maîtriser

• Les signaux chimiques comprennent:

  • Les rapports isotopiques des éléments stables
  • Les concentrations en éléments traces
  • Les concentrations en éléments radioactifs

• Dans les lacs et les formations calcaires, le delta 18O est souvent interprété comme dépendant du delta 18O de l’eau de percolation, des sources ou de l’eau de pluie, lui-même influencé par la température, la quantité de pluie et la direction des vents.

Compléments

• Les éléments étudiés dans les sédiments, les carbonates et les matières organiques sont considérés comme les mêmes que les éléments actuels, et leurs variations de concentration constituent des signaux des environnements passés.

• Un spectromètre de masse permet de mesurer les quantités isotopiques nécessaires au calcul des concentrations le long d’une carotte.

💡 Astuce mémo

Variation environnementale → variation des concentrations et rapports isotopiques

📖 4. Signaux physiques et sédimentaires

📝 Points essentiels

• Les signaux physiques comprennent:

  • La nature des particules
  • La sphéricité des grains de sable
  • La forme des cristaux
  • L’épaisseur des lamines

• La structure des dépôts fournit des informations sur le milieu, le type de dépôt et le climat, notamment grâce aux polygones de dessiccation et aux coins de glace.

📌 La granulométrie des dépôts renseigne sur la force du courant et peut signaler une crue.

📖 5. Signaux organiques et pollens

★ À maîtriser

• Les signaux organiques comprennent:

  • Les matières organiques dissoutes
  • Les matières organiques solides
  • Les matières lipidiques
  • Le spectre pollinique

• 🔄 La construction du spectre pollinique associe:

  1. Le niveau selon la profondeur
  2. La date
  3. L’âge
  4. L’interprétation selon les périodes glaciaires et interglaciaires

Compléments

• L’assemblage pollinique cité comprend:
  • Pinus
  • Picea
  • Betula
  • Cedrus
  • Helianthemum
  • Plantago
  • Ephedra

📖 6. Archives alluviales et lacustres

★ À maîtriser

• Une carotte prélevée dans un ancien passage alluvial ou lacustre peut montrer l’utilisation passée d’une rivière ou d’un lac.

• Les variations du niveau d’un lac peuvent être reconstituées grâce aux dépôts et à l’étude de certains foraminifères par signature isotopique, fournissant une information sur le bilan hydrique.

Compléments

• La nature minéralogique des dépôts et la composition des assemblages de diatomées permettent d’étudier les formations alluviales et lacustres.

• Les dépôts éoliens, comme les limons de plateau et les tufs, peuvent renseigner sur la direction des vents et contribuer à retracer l’histoire volcanique.

📖 7. Archives glaciaires et carbonatées

★ À maîtriser

• Les pôles sont les premiers sites à enregistrer les changements climatiques présents et passés.

• L’étude des carottes de glace du Groenland et de l’Antarctique permet de reconstituer le signal climatique des cycles glaciaires et interglaciaires.

📌 Les variations saisonnières de la chimie, de la concentration des grains et des isotopes stables dans les lamines de glace permettent d’identifier les lamines annuelles, confirmation apportée par les isotopes stables.

• Les cavités piègent des dépôts allochtones et autochtones qui constituent des archives environnementales.

Compléments

• Depuis 1980, plusieurs campagnes internationales ont étudié les carottes de glace en appliquant des mesures chimiques, granulométriques et isotopiques.

• Les dépôts allochtones comprennent:

  • Les dépôts clastiques fluviaux
  • Les dépôts clastiques éoliens
  • Les injections glaciaires
  • Les colluvions
  • Les tephras
  • Les dépôts organiques
  • Les faunes extérieures

• Les dépôts autochtones comprennent:

  • Les blocs effondrés
  • Les dépôts résiduels
  • La calcite
  • Les sulfates
  • Le manganèse
  • Les oxydes

💡 Astuce mémo

Glace polaire : cycles climatiques ; carbonate : dépôts de cavités

📊 Tableaux de synthèse

Types de signaux paléoenvironnementaux