Glaciația Karoo

Karoo glaciatiuni , care a durat de la -360 la -260000000 ani, straddling Carbonifer și Permian, a fost al doilea glaciațiunii al Fanerozoic . Acesta este numit dupa tillite grupul Dwyka , situat în regiunea Karoo din Africa de Sud , în cazul în care dovezile acestei glaciațiuni a fost identificat pentru prima dată în mod clar în xix - lea  secol.

Ansamblul de Laurussia și proto Gondwana plăcilor tectonice , formând Pangea , a creat un landmass masiv în regiunea Antarctica; închiderea Oceanului Rheic și a Oceanului Iapétus a perturbat circulația curenților calzi în Panthalassa și Oceanul Thetys , ceea ce a dus la o răcire treptată a verilor, precum și la acumulări de zăpadă în timpul iernii, ceea ce a crescut temperatura. a ghețarilor care acopereau cea mai mare parte a Gondwanei.

Au fost identificate cel puțin două episoade majore de glaciație. Primul a avut loc în Mississippian (359-318  Ma ); stratul de gheață s-a extins de la un miez din Africa de Sud și America de Sud. Al doilea a avut loc în Pennsylvanian (318−299  Ma ); scutul de gheață a crescut din Australia și India.

Glaciațiile târzii paleozoice

Potrivit lui Eyles și Young, „glaciația devoniană târzie este bine documentată în trei bazine mari intracratonice din Brazilia (bazinele Solimoes, Amazonas și Paranaiba), precum și în Bolivia. La începutul Carboniferului (aprox. 350  Ma ), straturile glaciare au început să se acumuleze în bazinele sub-andine din Bolivia, Argentina și Paraguay. În mijlocul carboniferului, glaciația s-a extins în Antarctica, Australia, Africa de Sud, subcontinentul indian, Asia și Peninsula Arabică. În timpul acumulării glaciare tardive a carboniferului (c. 300  Ma ), o mare parte din Gondwana a cunoscut condiții glaciare. Cele mai groase depozite glaciare Permo-Carbonifere sunt cele din grupul Dwyka ( grosime de 1  km ) din bazinul Karoo din sudul Africii, grupul Itararé din bazinul Paraná, Brazilia (1,4  km ) și bazinul Carnarvon din estul Australiei. Glaciațiile Permo-Carbonifere sunt semnificative deoarece marchează schimbările glaciaeustatice ale nivelului mării care pot fi găsite în bazinele non-glaciare. Glaciația Gondwanei în Paleozoicul târziu ar putea fi explicată prin deplasarea supercontinentului deasupra polului sudic. "

În nordul Etiopiei , pot fi găsite forme de relief glaciare, cum ar fi dungi glaciare , roci pufoase și urme lăsate de măturarea solului de către ghețari, îngropate sub depozitele glaciare din Carbonifer și Permianul inferior.

Cauze

Evoluția plantelor terestre din devonianul timpuriu a dus la o creștere pe termen lung a nivelului de oxigen. Mari ferigi de copac , până la 20 de metri în înălțime, însoțite de lycopods 30 până la 40 de metri, a dominat pădurile Carbonifer care mlaștini prosperat în tip ecuatorială, de la Appalasi în Polonia, apoi, mai târziu, pe pantele munților. Din Urali . Nivelul de oxigen atmosferic a atins niveluri ridicate - am avansat cu 35%, dar modelele revizuite au redus această rată la o valoare cuprinsă între 15 și 25% -, iar nivelul global de dioxid de carbon a fost stabilit la mai puțin de 300 de părți. Pe milion , ceea ce corespunde la epocile glaciare. Această reducere a efectului de seră a fost însoțită de o acumulare de lignină și celuloză , din trunchiuri de copaci și alte resturi vegetale, care au ajuns îngropate în seria cărbunelui carbonifer. Reducerea dioxidului de carbon a fost suficientă pentru a declanșa procesul climatic polar, cu verile prea reci pentru a permite topirea zăpezii acumulate în timpul iernii. Acumularea a șase metri de zăpadă este suficientă pentru a crea o presiune astfel încât nivelurile inferioare să se transforme în gheață.

Înălțimea în albedo cauzată de expansiunea stratului de gheață a declanșat o buclă de feedback pozitivă, permițând gheții să se extindă în continuare, până când sistemul a atins limitele sale. Scăderea temperaturii a limitat creșterea plantelor, iar nivelul ridicat de oxigen a favorizat incendiile; chiar și plantele umede ar putea arde. Aceste două fenomene au contribuit la eliberarea dioxidului de carbon în atmosferă, încetinind efectul „pământ de bulgări de zăpadă” și generând încălzirea cu efect de seră. Niveluri de CO 2a crescut la 300  ppm în Permian.

Acești factori au întrerupt și inversat extinderea scuturilor de gheață; declinul albedo pare să fi fost suficient pentru a crea veri și ierni mai calde, care au limitat grosimea câmpurilor de zăpadă din zonele din care s-au dezvoltat ghețarii. Creșterea nivelului mării cauzată de încălzire a inundat câmpiile în care mlaștinile anoxice au prins carbonul, transformându-l în cărbune. Deoarece planeta are mai puține suprafețe susceptibile de a sechestra carbonul, mai mult dioxid de carbon a revenit în atmosferă, contribuind la încălzire. Acum 250  Ma , Pământul a revenit la un nivel de oxigen atmosferic apropiat de cel actual.

Efecte

Creșterea nivelului de oxigen în timpul glaciației Karoo a avut un efect major asupra evoluției plantelor și animalelor. Conținutul ridicat de oxigen și presiunea atmosferică ridicată au permis metabolismuri mai energice care au favorizat apariția vertebratelor terestre mari și a insectelor zburătoare foarte mari, cum ar fi Meganeura , o libelula de 75  cm în anvergură. Arthropleura , ierbivor îndesat, un strămoș îndepărtat al Centipede, a fost de până la 1,8 metri în lungime, cum ar fi eurypterida (scorpioni mare), în timp ce unele terenuri scorpioni a ajuns la 50 sau 70 de centimetri.

Nivelurile crescute de oxigen au făcut ca vegetația să dezvolte o rezistență mai mare la foc și, în cele din urmă, la apariția plantelor cu flori. Studiile genetice au arătat că acest lucru s-a întâmplat când, puțin mai târziu, angiospermele s-au separat de cicladofite și gimnosperme , la o dată încă incertă, între 240 și 140  Ma .

Glaciația prezintă Karoo în continuare secvențe sedimentare unice, numite cicloteme  (ro) . Acestea au fost produse de repetarea modificărilor succesive în mediile marine și non-marine.

Note și referințe

Citat original

  1. (în) „  Glaciația devoniană târzie reînnoită este bine documentată în trei bazine largi intracratonice din Brazilia (bazinele Solimões, Amazonas și Paranaiba) și din Bolivia. În Carboniferul timpuriu (c. 350 Ma), straturile glaciare începeau să se acumuleze în bazinele subandine din Bolivia, Argentina și Paraguay. Până la mijlocul glaciației carbonifere s-a răspândit în Antarctica, Australia, Africa de Sud, subcontinentul indian, Asia și Peninsula Arabică. În timpul acumulării glaciare târzii a carboniferului (c. 300 Ma), o zonă foarte mare a masei terestre din Gondwana se confrunta cu condiții glaciare. Cele mai groase depozite glaciare din perioada Permo-Carboniferă sunt formațiunea Dwyka (1000 m grosime) din bazinul Karoo din sudul Africii, grupul Itarare din bazinul Parana, Brazilia (1400 m) și bazinul Carnarvon din estul Australiei. Glaciațiile Permo-Carbonifere sunt semnificative din cauza modificărilor glacio-eustatice marcate ale nivelului mării care au rezultat și care sunt înregistrate în bazinele neglaciare. Glaciația paleozoică târzie a Gondwanei ar putea fi explicată prin migrația supercontinentului peste Polul Sud.  "

Referințe

  1. (în) Nicholas Eyles și Grant Young , „Geodynamic control one glaciation in Earth history” , în M. Deynoux JMG Miller, EW Domack, N. Eyles, IJ Fairchild și GM Young (eds.), Earth's Glacial Record , Universitatea Cambridge Presa,1994( ISBN  0521548039 ) , p.  10-18
  2. (în) Ernesto Abbate , Piero Bruni și Mario Sagri , "Geology of Ethiopia: A Review and Outlook Geomorphological" în Paolo Billi, Landscapes and landforms of Ethiopia , Dordrecht & Springer al.  „Peisaje geomorfologice mondiale”,2015( ISBN  978-94-017-8026-1 , citit online ) , p.  33-64
  3. (în) Robert A. Berner, „  Oxigenul atmosferic peste timpul fanerozoic  ” , PNAS , vol.  96, n o  20,1999, p.  10955–10957 ( PMID  10500106 , PMCID  34224 , DOI  10.1073 / pnas.96.20.10955 , Bibcode  1999PNAS ... 9610955B , citiți online )
  4. (în) Timothy M. Lenton , „  Rolul plantelor terestre, degradarea fosforului și focul în creșterea și reglarea oxigenului atmosferic  ” , Global Change Biology , vol.  7, n o  6,2001, p.  613-629 ( DOI  10.1046 / j.1354-1013.2001.00429.x ).
  5. (în) Peter J. Franks, Dana L. Royer, David J. Beerling, Peter K. Van de Water, David J. Cantrill Margaret Barbour și domnul Joseph A. Berry, „  Noile constrângeri sunt concentrația atmosferică de CO2 pentru fanerozoic  ” , Scrisori de cercetare geofizică , vol.  31, nr .  13,16 iulie 2014( DOI  10.1002 / 2014GL060457 , Bibcode  2014GeoRL..41.4685F , citiți online )
  6. (în) HR Wanless și JM Weller, „  Corelația și întinderea ciclotemelor din Pennsylvanian  ” , Geological Society of America Bulletin , Vol.  43,1932, p.  1003-1016 ( DOI  10.1130 / gsab-43-1003 )
  7. (în) Gauthier Chapelle și Lloyd S. Peck "  Gigantismul polar dictat de disponibilitatea oxigenului  " , Nature , vol.  399,13 mai 1999, p.  114-115 ( DOI  10.1038 / 20099 )
  8. (în) Peter Crane, Else Marie Friis și Kaj Pedersen, „  Originea și diversificarea timpurie a angiospermelor  ” , Natura , nr .  374,2 martie 1994, p.  27-33 ( DOI  10.1038 / 374027a0 ).
  9. „  Plantele cu flori ar fi apărut mai devreme decât era de așteptat  ”, Science et vie ,31 octombrie 2013( citește online )
  10. (în) Peter A. Hochuli și Susanne Feist-Burkhardt, „  Angiosperm-like polen and Afropollis from the Middle Triassic (Anisian) of the Germanic Basin (Northern Switzerland)  ” , Front. Plant Sci. , vol.  4,1 st octombrie 2013, p.  344 ( DOI  10.3389 / fpls.2013.00344 , citiți online )
  11. (în) MJ Moore, CD - Bell, PS Soltis și Soltis DE, "  Utilizarea de date scara genomului plastide pentru a rezolva relațiile enigmatice printre angiosperme bazale  " , PNAS , voi.  104,4 decembrie 2007, p.  19363–19368 ( citește online )

Bibliografie

Articole similare