Les Foraminifères: témoins de la composition isotopiques dela mer

 

Relevez les caractéristiques des Foraminifères et précisez leur intérêt dans la connaissance des climats.

 

Les Foraminifères, des protozoaires:

Les foraminifères sont des protozoaires apparus au Cambrien dont le test (parfois baptisé, à tort, coquille), comprenant une ou plusieurs chambres (ou loculus ou loges), est muni d'un ou plusieurs foramen (orifice). Ils ont un mode de vie benthique ou planctonique. Leur taille varie généralement de 38 µm à 1 mm (mais certains peuvent faire plus de 10 cm).Le test est une membrane protectrice très résistante en calcaire. Certaines espèces le renforce en y incorporant des grains de sable, la plupart sécrètent elles-mêmes le calcaire pour leur test. Omniprésents dans les milieux marins, ils occupent de très nombreuses niches écologiques. Leur régime alimentaire est constitué de bactéries, d'algues, de larves de mollusques, de crustacés, de déchets variés. Les foraminifères réagissent à tout changement de leur environnement et constituent en cela de bon marqueurs écologiques. Leurs populations peuvent croître ou diminuer, leur variété se transformer, les loges grandir ou se réduire... La pollution peut ainsi parfois conduire à une transformation radicale des populations de foraminifères. Leur durée de vie est extrêmement brèves, de quelques jours à quelques mois.Les individus planctoniques occupent de façon très importante les deux cents premiers mètres de tous les océans (environ 10 % du zooplancton, genre à laquelle ils appartiennent) et se déplacent au gré des courants. D’autres, benthiques, restent fixés au fond.
On estime à environ 38 000 le nombre d’espèces fossiles et entre 10 000 et 20 000 le nombre d’espèces existantes encore de nos jours. Ils proviennent de lignées complexes et nombreuses, développées depuis le Mésozoïque (environ 250 millions d’années)

Foraminifère planctonique vivant (G.bulloides).
Photographie Bijma J.

Quelques exemples de tests de foraminifères

Quelques tests de foraminifères Globigerina rubescens. Espèce essentiellement tropicale et subtropicale
Globigerina pachyderma. Espèce dominante dans les eaux polaires Globorotalia menardii menardii. Espèce tropicale et subtropicale commune

D'après les photographies par microscope électroniques à balayage de Bé A. (1977).

Détermination du delta18 des tests de foraminifères en fonction du delta18 de l'eau de mer .(D'après Nathan TS spécialité 2002)

Les Foraminifères possèdent un test calcaire (CaCO3) qu'ils élaborent à partir d'éléments chimiques présents dans l'eau de mer, en particulier l'oxygène. Les aquariums ont une température constante et sont alimentés avec des eaux à composition isotopique contrôlée. On peut alors étudier comment varie le delta 18 des tests des Foraminifères en fonction du delta 18 de l'eau des aquariums. Les espèces actuelles ont des équivalents anciens que l'on retrouvent dans les sédiments des fonds océaniques

Variation de la composition isotopique de l'oxygène (180) dans les tests de Foraminifères benthiques depuis 800000 ans. La variation de la température au-dessus de l'Antarctique depuis 400 000 ans est rappelée.

 

 

Exemple d’utilisation des foraminifères :

l’étude des cycles glaciaires-interglaciaires du Pléistocène (derniers 2 Ma).

 

Nous savons maintenant que le climat passé n’a pas toujours été tel qu’aujourd’hui. Durant le dernier million d’années, la Terre a été le théâtre de variations climatiques de grandes ampleurs, avec une alternance de périodes plus chaudes et surtout beaucoup plus froides qu’actuellement :

  • Durant les périodes de climat plus chaud, les glaces se retiraient vers des latitudes plus septentrionales et les zones polaires laissaient derrière elles des paysages aplanis et couverts de débris de moraines glaciaires. Le niveau de la mer montait plus haut qu’aujourd’hui (d’une dizaine de mètres environ). Des plages fossiles sont encore observables à plusieurs kilomètres dans les terres (dans la baie du Mont St Michel, par exemple). On y retrouve des coquilles de mollusques qui vivent maintenant dans les mers tropicales.
  • Durant les périodes froides, la formation d’énormes glaciers dans le nord de l’Europe et de l’Amérique a transformé le paysage, laissant de nombreuses traces. Les modelés et les dépôts d'origine glaciaire constituent les marques les plus facilement repérables de l'extension passée des glaciations (fjords, moraines et lacs glaciaires).

 

C’est notamment l'analyse des tests de foraminifères contenus dans les sédiments qui permet de connaître précisément les températures régnant sur le globe durant les 140 derniers millénaires. Aux informations apportées par l’étude statistiques des populations de foraminifères, s’ajoutent les données issues de l’analyse géochimique des tests. Les travaux d’Emiliani (1955) sur les isotopes stables de l’oxygène dans les tests de foraminifères, ont permis de faire beaucoup avancer les études paléoclimatiques. L’idée originale vient d'Urey (1947), qui montra que les isotopes d’un élément pouvaient se comporter de façon différente, bien qu’ayant les mêmes propriétés chimiques. Il observa que les proportions entre les isotopes 18O et 16O dans des coquilles calcaires dépendaient de la température de l’eau où elles se constituaient. L’analyse du rapport de ces isotopes dans les tests des foraminifères permet aux climatologues de connaître de façon très précise les conditions environnementales passées, à savoir la salinité et la température des eaux dans lesquelles vivaient les foraminifères ainsi que la quantité de glace aux pôles.

D'après le site à voir:http://wwz.ifremer.fr/drogm/mediatisation/dossiers/les_foraminiferes

Liens:

http://perso.wanadoo.fr/dominique.voisin/galerie/foraminifere/ une vraiment jolie galerie! à visiter

http://www.mnhn.fr/mnhn/geo/Collection_Marine/themes_recherche/PageForaminiferes.htm

 

 

©AM 2012 MAJ