Academic literature on the topic 'Paléoenvironnement – Cénozoïque'

Les sédiments cénozoïques du prisme d'accrétion de la ride de la Barbade (Leg o. D. P. 110, sites 672 et 671) de la chaîne intérieure Orientale vénézuélienne sont étudiés par analyses sédimentologiques, diffractométriques, électromicroscopiques, géochimiques, et par analyse thermique différentielle. Dans le domaine immergé du prisme d'accrétion, les variations verticales des assemblages argileux traduisent essentiellement les changements paléotectoniques, paléoclimatiques et paléogéographiques. Le climat, chaud et hydrolysant de l’Eocène au Miocène inférieur, subit un refroidissement à partir du Miocène supérieur marqué par une augmentation de l'illite et de la chlorite. Les sources sédimentaires varient en fonction des modifications des réseaux hydrographiques de l'Orénoque et de l'Amazone, mais aussi de la tectonique. Des périodes d'instabilité tectonique sont reconnues de l'Eocene moyen à l'oligocène inférieur, à la limite Miocène-pliocène (chaîne Vénézuéla-trinidad) et à la limite Pliocène-Pléistocene (Andes). La comparaison des cortèges argileux du Site 672 (dépourvu d'empreinte tectonique) et du site 671 (montrant des redoublements tectoniques et des migrations de fluides) ne met en évidence aucune modification des assemblages, pour des sédiments contemporains. De plus, les smectites ne présentent pas de modifications minéralogiques ou chimiques en relation avec les zones faillées ou de migration de fluides. Dans la chaîne intérieure orientale du Vénézuéla, les variations des cortèges argileux sont essentiellement contrôlées par la lithologie et résultent d'une évolution diagénétique. Les études stratigraphiques régionales montrent que la région n'a pas été soumise à une charge sédimentaire importante. Le processus diagénétique pourrait résulter d'une surcharge tectonique associée à des migrations de fluides, ou à un gradient géothermique élevé

On étudie la sédimentation dans l'océan Indien Nord au cours du cénozoïque à partir d'échantillons de carottes. L'étude du cortège argileux par diffractométrie rx, spectrométrie ir, microsonde et microscopie permet d'identifier diverses provinces sédimentaires. On détermine l'origine des minéraux argileux et les agents de leur transport. La chronologie établie sur certaines carottes permet d'aborder l'histoire géologique. La sédimentation d'origine terrigène est le reflet des évènements tectoniques hymalayens entre l'éocène et le pléistocène ; au quaternaire, le climat est le facteur de contrôle essentiel de la sédimentation. La présence universelle d'argiles lattées a infléchi les recherches vers l'étude de la diagenèse et des relations entre argiles et composés organiques

La chaîne du Tianshan s'étend sur ~2800 km en longitude et sépare deux bassins désertiques d'Asie Centrale, le Tarim au sud et le Junggar au nord. Ses reliefs élevés (>7000 m) sont issus d'une réactivation cénozoïque due à la collision
Inde-Asie. Cette chaîne forme ainsi une barrière naturelle aux courants atmosphériques d'Asie Centrale et sa surrection a dû avoir un impact sur l'évolution climatique durant le Néogène. Son évolution morphologique est contrôlée par la tectonique et le climat, à plusieurs échelles de temps et d'espace. Le Tianshan est donc un objet naturel pour l'étude des interactions Orogenèse-Climat-Erosion. Le piedmont nord du Tianshan est formé de plis d'avant-pays incisés par des rivières, mettant à l'affleurement des séries fluvio-lacustres cénozoïques des bassins de piedmont, issues de l'érosion de
la chaîne. Une étude sédimentologique (faciès, matière organique-MO et minéraux lourds-ML) a été menée trois sites Jingou He, Kuitun He et Ebi Nor, afin de reconstituer les paléoenvironnements depuis 25 Ma. Il a été montré que la composition organique des sédiments n'est pas liée aux environnements sédimentaires. De plus, les palynofaciès exposent des variations climatiques globales, comme les périodes d'aridification connues en Asie Centrale à ~15, 8 et 3 Ma, ainsi que des variations régionales sur le piedmont nord. La confrontation des résultats avec ceux de l'étude du magnétisme des roches permet d'apporter des informations supplémentaires : les variations climatiques sur le piedmont nord seraient dues soit à la tectonique (~20,5; 15,5; 11,5 et 4,5 Ma), soit au climat (~20,5; ~17,5; ~13,8; ~9-8,8; ~4,5 et ~1,2 Ma).
L'étude sédimentaire des séries néogènes du bassin du Junggar révèle que 1) les palynofaciès permettent de décrire l'évolution des environnements, en terme de degré d'humidité/aridité, cela malgré les faibles contenus organiques, 2) la confrontation avec d'autres paramètres permet de proposer une origine tectonique ou climatique aux changements environnementaux, 3) la corrélation entre les 3 sites d'étude montre que ces variations sont au moins d'échelle régionale.

Les plantes et les insectes forment l’un des principaux niveaux trophiques des écosystèmes au cours des 325 derniers millions d’années. Aujourd’hui, l’augmentation rapide et continuelle de la température principalement causée par l’activité humaine depuis les derniers siècles, perturbe la balance des écosystèmes sur Terre. En conséquence, comprendre le rôle des interactions entre les plantes et les insectes, à travers le temps mais aussi les réseaux trophiques, est essentiel. Le registre fossile est une opportunité exceptionnelle d’examiner les réponses aux interactions plante-insecte lors de longues variations climatiques et à travers des traces de réaction de la plante sachant que la Terre a déjà été soumise à de nombreux changements climatiques. Durant les derniers 3 millions d’années, des oscillations entre de longues périodes froides et de courtes périodes chaudes ont eu lieu. Les écosystèmes Européens ont particulièrement été impactés par ces oscillations. Le Langerstätte de Willershausen (Allemagne) a été particulièrement étudié. C’est un gisement contenant plus de 8000 feuilles fossiles. Ces feuilles relatent d’une paléoforêt ayant existé il y a 3- 2,6 Ma dans un climat plus chaud qu’aujourd’hui (ca.+5°C). Dans ces conditions climatiques, de nombreuses espèces d’écosystèmes Méditerranéens étaient présentes, telles que l’Érable de Montpellier ou l’Olivier. En comparaison, d’autres paléoforêts ont été prise en compte : Berga (du même âge et proche de Willershausen) et Bernasso (plus jeune que Willershausen (2,16 — 1,96 Ma) localisée dans le sud de la France près de la Méditerranée. Ces forêts sont comparables notamment du fait des nombreux taxons communs qu’elles partagent. En outre, certaines de ces espèces sont aujourd’hui endémiques de la région du Caucase, telles que le Parrotie de Perse ou encore l’orme du Caucase. Le but de cette étude a été de déterminer en quoi les différences climatiques peuvent être impliquées dans les changements des interactions plante-insecte au sein des paléoforêts Européennes de la fin du Pliocène - début du Pléistocène. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence les impacts de la saisonnalité des températures et précipitations facteurs impactants les interactions plante-insecte des paléoforêts Européennes. Il est apparu que les écosystèmes sujets à d’intenses saisonnalités hydriques ont pu engendrer une plus grande spécialisation des interactions plante-insecte déduite d’un fort taux d’interactions spécialistes observées. En parallèle, les températures les plus froides durant l’année semble être un facteur important dans la faible diversité de dégâts, probablement dû à un faible métabolisme de la majorité des insectes. L’absence de corrélation convergente entre la richesse des plantes et la richesse des interactions pourrait suggérer que l’influence des facteurs climatiques surpasse l’impact potentiel des interactions biotiques locales. Pour l’ensemble de ces paramètres qui ont pu avoir un impact sur les interactions plante-insecte, nos connaissances actuelles sont encore insuffisantes. Il serait intéressant de focaliser davantage d’études sur les forêts modernes avec les méthodes appliquées dans le fossile. C’est dans cette intention qu’une partie de cette étude a étudié une espèce de plante (Parrotia persica) actuellement endémique de la forêt Hyrcanienne (Iran). Cette forêt est supposée être une forêt analogue des paléoforêts Européennes étudiées dans cette thèse. Pour le moment, les observations qui ont été faites en Iran semblent corroborer notre interprétation. Au final, les études sur les interactions plante-insecte des forêts anciennes et actuelles, combinés avec les études de changements climatiques, pourraient nous permettre de mieux caractériser les relations entre les insectes et les plantes au sein d’une forêt
Insects are the most diverse animals on Earth, and neatly associated with plants they represent two of the major groups of organisms both in species diversity and biomass quantity. The majority of their interactions involves insect feeding and insect parasitism mostly on leaves. Plant and insect compose one of the main trophic levels in ecosystems over the 325 million years. Today, the continuous and fast rising of temperature mostly due to human activities since the last century is disturbing the balance of ecosystems on Earth. Consequently, to understand the role of plant and insect interactions, through time but also trophic networks, becomes crucial. The fossil record is an exceptional opportunity to survey responses of plant-insect interaction to climate variations over long time interval through traces of plants reactions caused by interaction with insects, as Earth has already experienced many climate changes. For the last 3 million years, oscillations between long cold periods and short warm periods have occurred. Europe ecosystems has been particularly impacted. The Lagerstätte of Willershausen (Germany) was specifically study. It is an exceptional fossil outcrop that contains ca. 8000 collected fossil leaves. These leaves testify a paleoforest developed there around 3—2.6 Ma ago in a climate warmer than today (ca. +5°C). Under these conditions, many plant species typical of the Mediterranean ecosystems were settled there, such as Montpellier maple or Olive tree. For comparison, other paleoforests were studied: Berga (similar in age and geographically close to Willershausen) and Bernasso (younger than Willershausen (2.16—1.96 Ma) and located in southern France close to Mediterranean. These forests were compared as many common plant taxa were similar between each other. Furthermore, some species today endemic to the Caucasian region, such as Persian ironwood or Caucasian elm, were also present in these outcrops. The aim of this study is to determine how far the climate differences could be involved in the changes of plant-insect interactions in European paleoforests of the late Pliocene – early Pleistocene. Results highlighted the impacts of both hydric and temperature seasonality, hitherto underestimated in the fossil record, on the patterns of plant-insect interaction in the European paleoforests. It appeared that ecosystems subject to intense hydric seasonality could led to higher specialization of plant-insect interaction inferred by higher rate of observed damages due to ‘specialists insects’. In parallel, the coolest temperature during the year seems to be a major factor in the low diversity of damage in paleoforest, presumably due to lower insect metabolism. Absence of convergent correlations between plant richness and damage richness could suggested that influence of climatic factors override impact of these local biotic factors. In order to understand the whole parameters that could have an impact on plant-insect interactions, our current knowledges are still insufficient. It would be wise to make more investigations on modern forests with the methods as applied in fossil record community structure studies. These investigations could help to understand the factors potentially involved in the establishment of a pattern of plant-insect interactions. It is in this perspective that a part of this study was precisely focused on one plant species (Parrotia persica) currently endemic to the Hyrcanian forest (Iran). This forest is supposed to be an analogue forest of the European paleoforests as those studied in this thesis. For now, observations made in Iran tend to corroborate our interpretation. Finally, the studies on plant-insect interactions in past and extant ecosystems, combined with the study of climatic changes, should permit us to better characterize the relations between plants and insects in forests through time

La chaîne du Tianshan s'étend sur ~2800 km en longitude et sépare deux bassins désertiques d'Asie Centrale, le Tarim au sud et le Junggar au nord. Ses reliefs élevés (>7000 m) sont issus d'une réactivation cénozoïque due à la collision Inde-Asie. Cette chaîne forme ainsi une barrière naturelle aux courants atmosphériques d'Asie Centrale et sa surrection a dû avoir un impact sur l'évolution climatique durant le Néogène. Son évolution morphologique est contrôlée par la tectonique et le climat, à plusieurs échelles de temps et d'espace. Le Tianshan est donc un objet naturel pour l'étude des interactions Orogenèse-Climat-Erosion. Le piedmont nord du Tianshan est formé de plis d'avant-pays incisés par des rivières, mettant à l'affleurement des séries fluvio-lacustres cénozoïques des bassins de piedmont, issues de l'érosion de la chaîne. Une étude sédimentologique (faciès, matière organique-MO et minéraux lourds-ML) a été menée sur trois sites Jingou He, Kuitun He et Ebi Nor, afin de reconstituer les paléoenvironnements depuis 25 Ma. Il a été montré que la composition organique des sédiments n'est pas liée aux environnements sédimentaires. De plus, les palynofaciès exposent des variations climatiques globales, comme les périodes d'aridification connues en Asie Centrale à ~15, 8 et 3 Ma, ainsi que des variations régionales sur le piedmont nord. La confrontation des résultats avec ceux de l'étude du magnétisme des roches permet d'apporter des informations supplémentaires : les variations climatiques sur le piedmont nord seraient dues soit à la tectonique (~20,5; 15,5; 11,5 et 4,5 Ma), soit au climat (~20,5; ~17,5; ~13,8; ~9-8,8; ~4,5 et ~1,2 Ma). L’étude sédimentaire des séries néogènes du bassin du Junggar révèle que 1) les palynofaciès permettent de décrire l’évolution des environnements, en terme de degré d’humidité/aridité, cela malgré les faibles contenus organiques, 2) la confrontation avec d'autres paramètres permet de proposer une origine tectonique ou climatique aux changements environnementaux, 3) la corrélation entre les 3 sites d’étude montre que ces variations sont au moins d'échelle régionale.

L'ère Cénozoïque est caractérisée par le dernier passage d'un mode climatique "greenhouse" à un mode climatique "icehouse" avec la mise en place de la calotte Antarctique. Les premières traces de glaciations ont pu être mises en évidence à la Transition Éocène-Oligocène (EOT ; ~33.9 Ma) qui est ensuite suivie d'une période d'instabilité de la calotte correspondant à des phases de glaciations et de déglaciations jusqu'à l'établissement de la calotte polaire Antarctique moderne au cours de la Transition Climatique du Miocène Moyen (MMCT ; ~14 Ma). Cependant, les processus à l'origine de ces phases de glaciation-déglaciation restent aujourd'hui mal contraint et la pCO2 comme facteur principal n'explique pas la fonte de la calotte au cours de l'Optimum Climatique du Miocène Moyen (MMCO ; ~16 Ma) avec des pCO2 reconstruites comprises entre 380 et 500 ppm. Cette thèse a pour objectif d'apporter de nouvelles informations paléoclimatiques et paléoenvironnementales au cours de cette période charnière par l'acquisition de nouvelles données de température et de salinité en domaine côtier à l'aide d'une combinaison de traceurs géochimiques, delta(18)O, DELTA(47) et (87)Sr/(86)Sr, mesurés sur des coquilles de bivalves. Le couplage delta(18)O-DELTA(47) a tout d'abord été testé dans des différents types d'environnement allant d'environnements restreints tels que des lagunes et baies à des environnements côtiers ouverts. Les salinités calculées sont cohérentes avec les gammes de tolérance des organismes présents dans les différents faciès rencontrés. Les résultats obtenus montrent que ce couplage delta(18)O-DELTA(47) peut être utilisé avec succès pour déconvoluer l'évolution de la température et du delta(18)O de l'eau de mer locale dans des environnements allant de marin franc à saumâtre. Les résultats en (87)Sr/(86)Sr ont également pu être reliés à l'activité du lessivage continentale et à la salinité lorsque celle-ci est assez basse et correspondant à un environnement saumâtre. Les données acquises montrent une chute de 10°C des températures côtières dans l'est de l'Atlantique Nord (Angleterre) pour l'accident EOT-1 ainsi qu'une baisse de salinité et une modification du réseau de drainage des rivières, davantage affectés par la chute du niveau marin associé à la mise en place de la calotte Antarctique. Une chute de ~8°C a également été mise en évidence dans des environnements marins ouverts dans l'ouest de l'Atlantique Nord (Floride) au cours de l'EOT associée à un contraste saisonnier de température et de salinité plus prononcé. Les données acquises pour le Miocène Moyen a mis en évidence une large gamme d'expression du MMCO, avec un refroidissement de ~10°C en Mer Méditerranée et un réchauffement concomitant de ~6°C dans l'Océan Atlantique Nord pour des sites situés à latitudes similaires mais dans des environnements côtiers et des bassins différents. Ces nouvelles données mettent en évidence la diversité de la réponse locale des environnements côtiers en réponse à un changement climatique global, qui complexifie l'utilisation d'archives provenant de ce type d'environnement pour étudier l'évolution du climat
The Cenozoic era is characterized by the last transition from a "greenhouse" climate mode to an "icehouse" climate mode with the Antarctic ice-sheet build up. The first traces of glaciation are highlighted at the Eocene-Oligocene Transition (EOT; ~ 33.9 Ma) which is followed by a period of instability of the ice-sheet corresponding to glaciation and deglaciations phases until the terminal glaciation of the Antarctic ice cap during the Middle Miocene Climate Transition (MMCT). However, the processes governing these phases of glaciation-deglaciation remain poorly constrained today and pCO2 fluctuations are not sufficient to explain ice-sheet melting during the Middle Miocene Climate Optimum (MMCO) with pCO2 ranging from 380 to 500 ppm. The main aim of this PhD is to provide new paleoclimatic and paleoenvironmental information during this key period, from coastal environments using a combination of different geochemical proxies, delta(18)O, DELTA(47) and (87)Sr/(86)Sr, measured on bivalve shells. The delta(18)O-DELTA(47) coupling was tested in a variety of environments ranging from restricted environments such as lagoon and bay to open coastal environments. The calculated salinities are in good agreement with the tolerance of the organisms present in the different facies encountered. The results obtained with delta(18)O-DELTA(47) coupling can be used successfully to deconvolve the evolution of temperature and local seawater delta(18)O in brackish to marine environments. The (87)Sr/(86)Sr results could also be linked to runoff activity and for low salinities corresponding to a brackish environment. The new data acquiring for the EOT revealed a 10°C drop in temperatures for the EOT-1 accident in the eastern North Atlantic (England) as well as a salinity drop and a river drainage network modification more affected by the sea level fall occurring during the EOT. A drop of ~8°C was also recorded in open marine environments from western North Atlantic (Florida) during the EOT, associated to an increase in seasonal contrast in temperature and salinity. The new data acquired for the Middle Miocene highlight marks differences in the MMCO expression with a ~10°C cooling appearing during this climate optimum in the Mediterranean Sea and a contemporaneous warming of ~6°C in the North Atlantic Ocean for sites located at the same latitude but in different coastal environments and basins. These new data highlight the diversity in the local response of coastal environment in response to global climate change, that impedes the use of archives from this type of environment to study climate evolution

Plusieurs localites du cenozoique superieur (miocene inferieur a pliocene superieur) ont ete analysees dans les bassins sedimentaires differents, distribues selon un transect latitudinal en mediterranee orientale (roumanie, bulgarie, nord de la grece, crete, israel, region du nil). Le reperage biostratigraphique repose sur des etudes paleontologiques (mammiferes, mollusques, foraminiferes et nannoplancton). Les differences dans les images polliniques entre les sites sont liees a la repartition des elements de la vegetation. Elles correspondent assez bien au cadre phytogeographique actuel est-mediterraneen. La variete remarquable des paysages vegetaux circa-mediterraneens, dans l'espace comme dans le temps, interdit tout usage stratigraphique de la palynologie a une large echelle geographique. Les flores polliniques de mediterranee orientale nous revelent l'ampleur d'un stock paleofloristique commun a l'ensemble de la mediterranee. L'anciennete de la mise en place du contexte phytogeographique peut expliquer certaines particularites floristiques actuelles tout comme les variations dans l'organisation de la vegetation moderne. L'existence d'un gradient climatique latitudinal (thermique et xerique), d'amplitude toutefois differente par rapport a celui qui regne aujourd'hui, date au moins du pliocene inferieur

La baie de Seine forme aujourd'hui une vaste dépression marine d'environ 5 000 km 2 , située entre la Manche centrale au Nord, le Cotentin à l'Ouest et le Bassin parisien au Sud et à l'Est. Les nouvelles données sismiques THR (2007-2009) couplées aux données de dragages (2009) acquises en baie de Seine pour la thèse, ont permis de réviser la carte géologique du substratum de la Baie de Seine, d'établir les liens entre ce substratum et la Seine périglaciaire plio-quaternaire et de proposer pour cette dernière un nouveau modèle de dépôt et d'évolution. Le substratum géologique de la baie de Seine présente des formations stratigraphiques et des structures géologiques variées, similaires à celles décrites dans le bassin versant de la baie de Seine. Ce substratum consiste en une structure monoclinale dans l'ensemble de la baie et une structure synclinale au Nord de la baie, toutes deux affectées par des failles. Plusieurs faits nouveaux ont pu être mis en évidence au cours de l'étude du substratum, notamment la reconnaissance de surfaces stratigraphiques majeures connues à terre mais non identifiées jusqu'à présent en baie de Seine, l'existence dans la zone du synclinal de glissements gravitaires tertiaires. Un réseau de paléovallées submergé plio-quaternaire est incisé dans le substratum. Les cycles " glaciaire-interglaciaire " plio-quaternaires et la nature du substratum (lithologie, cuesta, pente, failles, déformations) jouent un rôle majeur dans l'évolution du système fluviatile de la paléoSeine. Cette évolution a été étudiée au travers de la description des terrasses étagées et des nappes emboîtées identifiées en sismique. La paléoSeine montre ainsi l'étagement de trois terrasses alluviales (la Seine ancienne du début du Pléistocène moyen ; la Seine saalienne ; la Seine weichsélienne). Cette reconnaissance des terrasses pléistocènes de la paléoSeine permet de distinguer au moins un épisode important de surrection. Cette surrection, datée du Pléistocène moyen au début du Weichsélien, est estimée à environ 0,07 à 0,1 mm/an, et s'inscrit dans le prolongement du soulèvement connu en Europe du Nord depuis le Néogène avec des mouvements compressifs liés à la convergence Afrique-Eurasie.