Lagerstätten, sites de conservation exceptionnelle: des fenêtres sur la vie du passé
C'est en 1970 que le paléontologue allemand Adolf Seilacher [2] a proposé le terme Fossil-Lagerstätten:
Fossillagerstätten sind Sedimentgesteinseinheiten, die sich durch eine besondere Fossilienhäufigkeit und -vielfalt oder/und durch eine besonders vollständige Erhaltung der Fossilien auszeichnen.
(Les Fossil-Lagerstätten sont des unités de roches sédimentaires qui se distinguent par une fréquence et une diversité particulières de fossiles et/ou par une conservation particulièrement complète de ces fossiles.)
Il distinguait deux grandes catégories:
- Les Konzentrat-Lagerstätten : riches en fossiles désarticulés, souvent accumulés par des processus hydrodynamiques ou biologiques.
- Les Konservat-Lagerstätten : caractérisées par une préservation exceptionnelle, y compris des tissus mous rarement fossilisés.
Ces roches sédimentaires ont conservé une quantité inhabituelle d'informations paléontologiques contrairement à la majorité des roches sédimentaires. On utilise maintenant, le plus souvent, le terme Lagerstätte (au singulier, Lagerstätten au pluriel) pour désigner un gisement de conservation exceptionnelle. Ces gisements constituent de véritables fenêtres sur la vie du passé. Ils permettent de faire des reconstitutions précises des écosystèmes fossiles de notre planète.
On en trouve dans toutes les grandes ères géologiques : [1] [4] [3]
- Cénozoïque (phosphorites du Quercy, schistes bitumeux de Messel);
- Mésozoïque (schistes bitumeux d'Holzmaden, calcaires lithographiques de Solenhofen, en Bavière, de Cerin dans l'Ain ou de La Voulte dans l'Ardèche);
- Paléozoïque supérieur (Carbonifère supérieur de Mazon Creek dans l'Illinois, de Montceau-les-Mines en France);
- Paléozoïque inférieur (Schistes de Burgess du Cambrien moyen au Canada);
- Protérozoïque terminal (Ediacara en Australie).
Les études de la taphonomie permettent de saisir les conditions propices à la formation de ces gisements. Certaines sont biologiques comme un squelette minéralisé, une vie grégaire ou fixée, une population abondante ou une mortalité en masse sont autant de facteurs favorables. D'autres sont liées à l'environnement comme un enfouissement rapide dans des sédiments fins isolant de l'oxydation et des nécrophages.
Carte des principaux Konservat-Lagerstätten
- Ambre de la Baltique, Russie – Éocène Oligocène, Insectes conservés dans la résine fossile de Conifères.
- Ardoises d’Hunsrück, Allemagne – Dévonien inférieur, Poissons agnathes et placodermes, Lys de mer, étoiles de mer, Crustacés et Arthropodes énigmatiques.
- Beaufort Group (Karoo), Afrique du Sud – Permien supérieur/Trias inférieur, Synapsides, Insectes, Poissons.
- Berezovka, Sibérie, Russie – Holocène, Mammouths congelés dans le permafrost.
- Chengjiang, Chine – Cambrien inférieur, Conservation exceptionnelle de faune.
- Cherts de Rhynie, Écosse – Dévonien inférieur, Premiers végétaux terrestres, Crustacés, Araignées, Collemboles, Myriapodes.
- Désert de Gobi, Mongolie – Crétacé inférieur, Dinosaures, œufs, Mammifères.
- Ediacara, Australie – Protérozoïque terminal, Organismes énigmatiques.
- Fezouata, Maroc – Ordovicien inférieur, Un jalon entre Explosion cambrienne et Grande Biodiversification ordovicienne.
- Formation de Beecher, États-Unis – Ordovicien, Trilobites pyritisés conservés avec leurs appendices.
- Formation de Heel Creek, États-Unis – Crétacé terminal, Nombreux Dinosaures dont Triceratops et Tyranosaurus.
- Formation de Morrison, États-Unis – Jurassique supérieur, Dinosaures : Allosaurus, Diplodocus, Apatosaurus, Stegosaurus, Camarosaurus.
- Formation de Tendaguru, Tanzanie – Jurassique, Dinosaures, premier Mammifères, Poissons.
- Green River, États-Unis – Éocène, Crocodiles, Oiseaux, Mammifères en particulier des Chauves-Souris, Poissons, Serpents.
- Grés à Voltzia, France – Trias moyen, Faune et flore du delta d’un fleuve.
- Gunflint, Canada – Protérozoïque inférieur, Bactéries fossiles dans des roches siliceuses.
- Herefordshire, Angleterre – Silurien, Nodules de calcite étudiés en coupes sériées, Arthropodes, Brachiopodes, Mollusques de petite taille conservés avec les plus fins détails de leurs parties molles.
- Hjoula, Liban – Crétacé, Poissons, Céphalopodes, Crustacés, Ptérosaures.
- Jehol, Chine (Yixian) – Crétacé inférieur, Dinosaures à plumes, Oiseaux, Mammifères, Plantes à fleurs et leurs Insectes pollinisateurs.
- Keyser Franz Joseph Fjord, Groenland, Danemark – Dévonien, Ichthyostega, Acanthostega, Dipneustes, Placodermes.
- La Brea, États-Unis – Pléistocène, Animaux piégés dans un puits de bitume.
- La Voulte-sur-Rhône, France – Jurassique moyen, Faune de milieu profond (-200m), plus ancienne pieuvre.
- Las Hoyas, Espagne – Crétacé inférieur, Poissons, Grenouilles, Salamandres, Crocodiles, Ptérodactyles, Dinosaures, Oiseaux, Insectes, Crustacés, Végétaux.
- Mazon Creek, États-Unis – Carbonifère supérieur, Nodules de Sidérites (FeCO₃), feuilles de Fougères, Méduses, Chitons, Crustacés, Araignées, Milles-pattes, Limules.
- Messel, Allemagne – Éocène, Mammifères parfaitement préservés.
- Miguasha, Canada – Dévonien moyen, Agnathes, Placodermes, Acanthodiens, Actinopterygiens, Sarcoptérygiens en particulier Eustenopteron et Elpistostege watsoni, Euryptérides (Pterygotus), Gigantoscorpion.
- Montceau-les-Mines, France – Carbonifère supérieur.
- Orsten, Suède – Cambrien, Nombreux Arthropodes conservés en 3 dimensions.
- Phosphorites du Quercy, France – Éocène Oligocène, Animaux momifiés par des phosphates, grenouille, reptiles, Mammifères, Oiseaux, Insectes, Plantes.
- Sansan, France (Gers) – Miocène, Cervidés, Proboscidiens, Rhinoceros, Primates.
- Santana et Crato, Brésil – Crétacé inférieur, Insectes, Arachnides, Poissons, Ptérosaures, Crocodiles, Grenouilles, Oiseaux et Dinosaures.
- Schistes à Posidonies (Holzmaden), Allemagne – Jurassique inférieur, Ichtyosaures avec le contour du corps préservé, Belemnites avec les parties molles préservées (tentacules, sac à encre).
- Schistes de Burgess, Canada – Cambrien moyen, Arthropodes inclassables, Trilobites, Vertébrés.
- Solnhofen, Allemagne – Jurassique supérieur, Premier Oiseau (Archaeopteryx), Ptérosaures, parties molles des Belemnites.
- Soom, Afrique du Sud – Ordovicien, Animal Conodonte, Euryptèrides, Orhocones, détails de la musculature et du tube digestif.
- Starunia, Ukraine – Holocène, Mammouths et Rhinocéros conservés intacts dans une paraffine naturelle.
- White River, États-Unis – Éocène Oligocène, Mammifères de toutes tailles avec les os du squelette en connexion.
Bibliographie
Babin C. - 1991. Principes de Paléontologie. A. Colin Ed. 449 pp.
Seilacher A. - 1970. Begriff und Bedeutung der Fossil-Lagerstätten. Neues Jahrbuch fur Geologie und Palaontologie, Monatshefte 1970:34–39.
Selden P., and Nudds J. - 2012. Evolution of Fossil Ecosystems. Elsevier Science. 289 pp.
Selden P., and Nudds J. - 2008. Fossil Ecosystems of North America. CRC Press. 289 pp.