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l'actualité
publié le : 12/10/2017
  

Ordovicien

-485 à -443 millions d'années : Le temps des extrêmes

cameroceras.jpg

Les Orthocères atteignaient des tailles démesurées. Les coquilles effilées des Cameroceras mesuraient jusqu'à 10 mètres de long.

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Paléogéographie et climat

Climat

  • Température moyenne du globe : 30°C
  • Calottes glaciaires au pôle sud à la fin de la période
  • Zones climatiques sans zones froides aux latitudes élevées. Glaciation à la fin de la période

Atmosphère

  • O2 : 10 %
  • CO2 : 0,36 %

Paléogéographie

Paléogéographie de l'Ordovicien supérieur. Le sud de la France est resté près du continent de Gondwana.
Paléogéographie de l'Europe à l'ordovicien supérieur.
(cartes © Deep Time Maps™)

Dans l'hémisphère sud, l'immense continent de Gondwana regroupe l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Inde, l'Australie et l'Antarctique. Sous les tropiques, trois continents plus modestes Laurentia (Amérique du nord) , Siberia et Baltica occupent la zone intertropicale. De nombreux arcs volcaniques et micro-continents s'éparpillent le long des côtes de l'océan Iapetus et du jeune océan rhéique. L'hémisphère nord est totalement dénué de masses continentales.

Le mouvement des masses continentales est marqué par l'ouverture de l'océan rhéique au sud. Cette ouverture a deux conséquences, d'une part l'amorce de la fermeture de l'océan Iapetus et d'autre part le déplacement vers le pôle sud du continent de Gondwana. L'activité orogénique est limitée à la collision d'arcs insulaires et de rubans de micro-continents contre la côte sud du continent de Laurentia (orogenèse taconique). Il n'y a pas de collision continentale.

Au début de l'Ordovicien, l'activité de la dorsale de l'océan rhéique provoque une importante transgression et un débordement des océans sur les plate-formes continentales (200 m au dessus du niveau actuel). Le climat global de la planète est chaud. La zone tropicale est alors la plus large des temps. fossilifères. Cependant dés l'Ordovicien moyen une calotte polaire s'installe au pôle sud et la température globale de la planète diminue lentement (Vandenbroucke et al., 2010 ; Dabard et al., 2015). A la fin de l'Ordovicien, le Gondwana est positionné au pôle sud et il se recouvre d'une imposante calotte glaciaire. Cette immobilisation d'eau douce sur le continent provoque une forte baisse du niveau des océans.

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La vie sur les continents

spores_ordovicien.jpg

Spores : a - cryptospore tétrade (Ordovicien moyen d'Arabie Saoudite, 460 millions d'années) ; b - cryptospore dyade (Ordovicien moyen d'Arabie Saoudite) ; c- spore trilète, remarquer la marque en forme de Y (Ordovicien supérieur, 450 millions d'années, Formation Qasim, Arabie Saoudite) ; d - spore trilète de plante vasculaire actuelle (Polypode). Images : Alain Le Hérissé et earth history research center

marchantia-polymorpha.jpg

Marchantia polymorpha est une Hépatique vivant dans la nature actuelle. Les Hépathiques constituent avec les Mousses, les Sphaignes et les Anthocérotes le groupe des Bryophytes, végétaux sans système vasculaire. Une partie des spores découvertes dans les roches de l'Ordovicien laisse supposer que ces végétaux existaient déjà à cette époque. (image Nature Notes from Skye )

Des fossiles de plantes terrestres entières restent à découvrir dans les terrains ordoviciens. Les paléontologues ont trouvés d'autres moyens de faire parler les sédiments. Pour cela ils se sont intéressés à de minuscules témoins : les spores fossiles et leurs parois. Chez les plantes terrestres, la paroi des spores contient de la sporopollénine, une molécule très résistante qui la rend imputrescible. Les plus anciennes spores à sporopollénine datent de l'Ordovicien moyen. Leur surface est généralement lisse et elles sont souvent groupées par quatre (tétrades) ou par deux (dyades), elles portent le nom de cryptospores. Dans la nature actuelle ce type de spores est produit par les Bryophytes (Mousses, Sphaignes, Hépatiques et Anthocérotes). A l'Ordovicien supérieur, certaines spores portent une marque en forme de Y, trace des 3 autres spores de la tétrade originelle, ce sont des spores trilètes. De telles spores sont produites par des plantes vasculaires comme les Lycopodes ou les Fougères. Dans les archives fossiles, elles sont associées aux plus anciens fossiles de plantes vasculaires datant du Silurien. Avant de poursuivre, rappelons que les plantes vasculaires possèdent un système de tubes, les vaisseaux qui permettent la circulation de l'eau dans la plante. Le flux de l'eau des racines jusqu'aux plus hautes branches d'un arbre est entretenu par l'évaporation qui se produit au niveau des stomates, minuscules ouvertures de la surface des feuilles. Actuellement les plantes vasculaires représentent la quasi totalité des plantes terrestres à l'exception des Bryophytes. Mis à part les spores on trouve des fragments de cuticule, fine pellicule qui recouvre les feuilles des végétaux terrestres. Ces cuticules sont dépourvues des stomates caractéristiques des plantes vasculaires (Steemans et al., 2009).

Spores et cuticules montrent sans ambiguïté que les Bryophytes existent depuis l'Ordovicien moyen. La présence des spores trilètes ne permet pas de prouver avec certitude que des plantes vasculaires existaient à l'Ordovicien supérieur car elles sont également produites par quelques Bryophytes.

L'expansion des végétaux terrestres s'est accompagnée d'une accélération de l'érosion chimique des roches volcaniques des continents ce qui a fait diminuer la concentration en CO2 de l'atmosphère. L'altération des roches continentales aurait également libéré de grandes quantités de phosphore transportées par les cours d'eau jusqu'aux océans. Là, cet enrichissement a favorisé le développement du phytoplancton, augmenté la photosynthèse et encore appauvri l'atmosphère en CO2. Finalement, c'est la colonisation des continents par les végétaux qui aurait provoqué la glaciation de l'Ordovicien supérieur (Lenton et al., 2012).

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La vie dans les océans, diversification et crise

  • Reconstitution d'un fond marin à l'Ordovicien supérieur dans la région 

de Cincinnati (USA)

Reconstitution d'un fond marin à l'Ordovicien supérieur dans la région de Cincinnati (USA).
Cliquez sur l'image pour obtenir des informations sur chacune des espèces et utilisez le curseur horizontal pour faire défiler le panorama. Liste et taille des espèces présentes sur la reconstitution.

Après les crises du Cambrien, des groupes qui étaient présents mais occupaient alors une place discrète se diversifient. Ce sont les Brachiopodes articulés, les Céphalopodes, les Crinoïdes, les Ostracodes, les Bryozoaires, les Graptolites, les Conodontes et les Coraux. Ils vont constituer l'essentiel de la faune paléozoïque. Les Vertébrés agnathes font une apparition discrète à l'Ordovicien moyen (Sacabambaspis). La multiplication des familles et des genres débute lentement à l'Ordovicien inférieur s'accélère à l'ordovicien moyen pour être à son paroxysme à l'ordovicien supérieur. Au final le nombre de familles aura été multiplié par trois et le nombre de genre par quatre. La vitesse et l'intensité du phénomène sont sans égal au cours des temps fossilifères. Les Graptolites et les Conodontes évoluent très rapidement et beaucoup d'espèces ont une vaste répartition géographiques ce qui en fait des outils précieux pour dater les terrains. Une même espèce retrouvée dans des sédiments distants de milliers de kilomètre permettra d'établir qu'ils sont contemporains. Graptolites et Conodontes sont des fossiles stratigraphiques.

Evolution de la 

biodiversité au cours de l'Ordovicien

Evolution de la biodiversité marine, du climat et du niveau des océans au cours de l'Ordovicien (Sepkoski,1995; Webby, 2004; Servais, 2010; Vandenbroucke et al., 2010). Le nombre de familles est multiplié par trois et le nombre de genre par quatre essentiellement grâce à la diversification de la faune paléozoïque : Brachiopodes articulés, Céphalopodes, Crinoïdes, Ostracodes, Bryozoaires, Graptolites, Conodontes et Coraux.

Les représentants de la faune cambrienne, en particulier les Trilobites, déclinent lentement mais restent bien présents et les Anomalocaridés continuent à écumer les mers du Maroc. Les Crustacés, les Oursins, les Foraminifères et les Poissons qui vont constituer la faune moderne restent discrets et représentent 8 à 10 % de la biodiversité.

Le monde végétal n'est pas en reste. Les Dasycladacées (algues calcaires encroûtantes), les algues vertes et les algues brunes se diversifient au détriment des Cyanobactéries qui perdent pied. Dans les récifs où elles avaient jusqu'alors un rôle constructeur essentiel, elles sont progressivement supplantées par les Coraux et les Bryozoaires.

Les causes de cette diversification intense ne sont comprises que dans leurs grandes lignes. Pendant l'Ordovicien inférieur la température des eaux de surface n'a cessé de décroitre passant de 45° à 30°. Est-ce un hasard si la diversification débute à l'Ordovicien moyen lorsque les océans ont une température voisine de celle des eaux tropicales actuelles? Parallèlement les eaux océaniques ont été enrichies en sels minéraux par l'activité intense des dorsales et par une érosion des continents accrue par le développement des végétaux terrestres. Ces conditions ont été propices au développement du phytoplancton et des algues fixées sur le fond des océans. Ceci d'autant plus qu'une grand partie des continents était recouverte de mers peu profondes. Ce dopage de la base des chaînes alimentaires a favorisé la diversification des animaux filtreurs, des brouteurs et des consommateurs primaires en tout genre puis par voie de conséquence celle des prédateurs. Les nombreuses îles et micro-continents ont certainement joué un rôle important. En morcelant les aires de répartition ils ont favorisé la spéciation.

Ce bel ouvrage va être balayé par la glaciation de la fin de l'ordovicien. Un quart des familles et la moitié des genres d'animaux marins vont alors disparaître. La vie aura alors connue la première grande extinction de son histoire. Par son importance cette crise se situe au deuxième rang juste après l'extinction de la fin du Permien.

<i>Cameroceras</i>, Mollusque céphalopode orthocère. Longueur : 2 

mètres, certains spécimens atteignaient 10 m <i>Megalograptus</i> capturant un Trilobite.Euryptéride ou scorpion de 

mer (longueur 80 cm) <i>Heterotrypa</i> est le squelette calcaire d'une colonie de 

Bryozoaires.</br> (taille environ 50 cm) <i>Heterotrypa</i> est le squelette calcaire d'une colonie de 

Bryozoaires.</br> (taille environ 50 cm) <i>Promissum</i> est 

un animal conodonte. <br/>Ses pièces buccales sont des Conodontes, microfossiles 

abondants dans les roches de l'Ordovicien. (longueur 20 cm) <i>Winnipegia</i> 

est une Algue verte (hauteur 50 cm). <i>Winnipegia</i> 

est une Algue verte (hauteur 50 cm). L'Eponge 

<i>Brachispongia</i> (30 cm) offrait le gîte et le couvert au petit Trilobite 
<a title='Acidaspis' rel='galerie' class='fancybox' alt='Le petit Trilobite 

<i>Acidaspis</i> vivait peut-être dans la cavité des Eponges comme le 

font actuellement certains Amphipodes' 

href='uploads/images/Gallery/Paleozoique/Ordovicien/acidaspis-sur-eponge.jpg'>
<i>Acidaspis</i>
</a>. <i>Isoletus</i> (50 cm) est 

l'un des plus grands Trilobites connus Les Coraux solitaires ressemblaient 

à des Anémones de mer mais ils fabriquaient un squelette calcaire Les Coraux solitaires ressemblaient 

à des Anémones de mer mais ils fabriquaient un squelette calcaire <i>Treptoceras</i> est un Mollusque Céphalopode Orthocère 

très fréquent dans les roches de la région de Cincinnati. (longueur de la 

coquille 30cm) <i>Treptoceras</i> est un Mollusque Céphalopode Orthocère 

très fréquent dans les roches de la région de Cincinnati. (longueur de la 

coquille 30cm) <i>Treptoceras</i> est un Mollusque Céphalopode Orthocère 

très fréquent dans les roches de la région de Cincinnati. (longueur de la 

coquille 30cm) <i>Treptoceras</i> est un Mollusque Céphalopode Orthocère 

très fréquent dans les roches de la région de Cincinnati. (longueur de la 

coquille 30cm) Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de Bryozoaires produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'Ordovicien, ils 

étaient un des principaux groupes constructeurs de récif. Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de ces animaux produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'Ordovicien, ils 

étaient l'un des principaux groupes constructeurs de récif. Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de ces animaux produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'Ordovicien, ils 

étaient l'un des principaux groupes constructeurs de récif. Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de ces animaux produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'Ordovicien, ils 

étaient l'un des principaux groupes constructeurs de récif. Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de ces animaux produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'ordovicien, ils 

étaient l'un des principaux groupes constructeurs de récif. Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de ces animaux produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'ordovicien, ils 

étaient l'un des principaux groupes constructeurs de récif. Tapis de Bryozoaires branchus. 

Les colonies de ces animaux produisent un squelette de carbonate de calcium. A l'ordovicien, ils 

étaient l'un des principaux groupes constructeurs de récif. Au premier 

plan l’Étoile de mer <i>Petraster</i>, à l'arrière plan l’Étoile de mer <i>Promopaleaster</i> 

ouvre la coquille du Mollusque lamellibranche <i>Modiolopsis</i> pour le dévorer, en plan moyen 

la coquille en forme d'éventail du Brachiopode <i>Rafinesquina</i> mesure 5cm. Au premier 

plan l’Étoile de mer <i>Petraster</i>, à l'arrière plan l’Étoile de mer <i>Promopaleaster</i> 

ouvre la coquille du Mollusque lamellibranche <i>Modiolopsis</i> pour le dévorer, en plan moyen 

la coquille en forme d'éventail du Brachiopode <i>Rafinesquina</i> mesure 5cm. <i>Dowlingia</i> <i>Dowlingia</i> <i>Dowlingia</i> <i>Dowlingia</i> <i>Manitobia</i> est 

une algue brune <i>Manitobia</i> est 

une algue brune <i>Manitoulinoceras</i> est un Mollusque Céphalopode Nautiloïde 

(longueur de la coquille 15 cm) <i>Anomalocrinus</i>, 

Crinoïde (hauteur 1 m) Les <i>Aulacera</i> 

avaient la forme de longs cylindres verticaux. Ce sont des Stromatoporoïdes, animaux 

produisant un squelette massif de carbonate de calcium. Ils participaient avec les coraux et les 

éponges à la construction des récifs. C'est un groupe disparu proche des 

Eponges. Au premier plan l’Étoile de mer 

<i>Petraster</i>, à l'arrière plan l’Étoile de mer <i>Promopaleaster</i> ouvre la coquille du 

Mollusque lamellibranche <i>Modiolopsis</i> pour le dévorer, en plan moyen la coquille en forme 

d'éventail du Brachiopode <i>Rafinesquina</i> mesure 5cm. Les Stromatoporoïdes sont des animaux produisant 

un squelette massif de carbonate de calcium. Ils participaient avec les coraux et les 

éponges à la construction des récifs. C'est un groupe disparu proche des 

Eponges. <i>Calimene</i>, Trilobite (longueur 8 

cm) Au premier 

plan l’Étoile de mer <i>Petraster</i>, à l'arrière plan l’Étoile de mer <i>Promopaleaster</i> 

ouvre la coquille du Mollusque lamellibranche <i>Modiolopsis</i> pour le dévorer, en plan moyen 

la coquille en forme d'éventail du Brachiopode <i>Rafinesquina</i> mesure 5cm. <i>Manitobia<i> est 

une algue brune Manitobia est une algue brune Stromatoporoïdes <i>Calimene</i>, Trilobite
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créée le : 10-03-2016     modifiée le : 15-09-2016     visites depuis le 31/10/2015
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