t STRATt GIES ADAPTATI-V E S

DANS LES SYSTI MES STRATIGRAPHIQUES

R6sum6 PETER HOMEWOOD

HOMEWOOD P. 1997. Strat6gies adaptatives dans les syst6mes stratigraphiques. [Adaptative strategies in strati- graphic systems]. GEOBIOS, M.S. n ° 21: 177-178.

Les roches s6dimentaires contiennent certainement la documentation la plus fiche de la variation des espgces et des 6cosyst6mes par rapport ~ leur milieu de vie. Si ces donn6es sont d'une richesse incomparable, leur interpr6tation en termes de milieu vital, de syst6mes biologiques et d'organisation 6cologique, pour en fitre compar6e aux donn6es actuelles, est entach6e d'incertitudes et d'inconnues. Malgr6 cette source d'erreur inh6rente ~ la construction de th6ories plus g6n6rales ~ partir de l'enregistrement stratigraphique, l'6tude conjointe de l'dvolution de syst6mes s6dimentaires et de leur contenu biologique sugg6re un lien causal entre d6veloppements biologiques et d6veloppe- ments stratigraphiques. I1 s'agirait-lfi d'un syst6me de r6tro-action entre les diff6rents 616ments physiques, chi- miques et biologiques qui d6finissent un syst6me stratigraphique.

Les ensembles stratigraphiques en question sont 6pais du m6tre a plusieurs centaines de m6tres et leur dur6e est plusieurs milliers ~ plusieurs millions d'ann6es. Les strat6gies reproductives sont largement mises en 6vidence dans ces syst6mes stratigraphiques pour leur r61e dans les relations entre la performance des esp6ces (moyenn6e sur de nombreuses g6n6rations), le d6veloppement des 6cosyst6mes et la production de biomasse organique ou min6rale.

La notion de succession 6cologique ou de succession de communaut6s, d6finie en biologie, est d6j~ couramment appli- qu6e en g6ologie s6dimentaire, notamment en ce qui concerne les syst6mes r6cifaux. La raise en place d'6cosyst6mes domin6s par des organismes constructeurs ~ "squelette" carbonat6 au cours de p6riodes de ptusieurs millions d'ann6es est bien document6e (r6cifs ~ Stromatopores du D6vonien moyen, r6cifs ~ Madr6poraires du Jurassique sup6rieur par exemple). La disparition bien plus rapide, voire catastrophique de ces 6cosyst6mes "niches sp6cifiques" est aussi bien 6tablie. En revanche, la documentation du d6veloppement des syst~mes qui les pr6c6dent (6co- syst6mes plus "primitifs" ~ fort taux de reproduction, algo-bact6riens lots de la disparition des r6cifs Frasniens par exemple) est moins fournie.

U6tude d6taill6e d'un certain nombre de syst6mes transgressifs et r6gressifs, analysant conjointement Farchitectu- re stratigraphique et le d6veloppement des faunes et des flores (D6vonien moyen-sup6rieur de l'Alberta, CarboniFere du Paradox, Cr6tac6 inf6rieur du Vercors) met en 6vidence un lien entre le type d'6cosyst6me et l'architecture stra- tigraphique. Ainsi, les 6cosyst6mes caract6ris6s par des organismes ~ strat6gies "r" (fort taux de reproduction) ten- dent ~ dominer les 6tapes transgressives (mode d'empilement "landwart stepping" des unit6s g6n6tiques) alors que les 6cosyst6mes caract6ris6s par des organismes ~ strat6gies "K" (niche sp6cifique) tendent ~ dominer les 6tapes r6gressives (mode d'empilement "seaward stepping" des unit6s g6n6tiques).

Cette tendance de l'un ou de l'autre des 6cosyst6mes ~ pr6dominer se renforce au cours du temps, avec une cons6- quence marqu6e sur la morphologie de la zone littorale. Si la tendance transgressive est tr6s marqu6e, en l'absence de constructions carbonat6es importantes, les anciennes plates-formes sont ennoy6es (D6vonien sup6rieur de l'Alberta par exemple). Cette tendance va de pair avec une production et une pr6servation accrues de Ia biomasse organique. En revanche, une tendance r6gressive marqu6e, apr6s une p6riode transgressive, permet le d6veloppe- ment de plates-formes carbonat6es 6tendues avec une abondance d'organismes constructeurs (Jurassique du Jura et Frasnien sup6rieur de l'Alberta par exemple). Dans ce cas, c'est la production de biomasse min6rale qui caract6- rise le syst~me.

Si la pr6dominance d'un 6cosyst6me caract6ris6 par des organismes ~ strat6gies "r" ou "K" peut 6tre li6e ~ l'aug- mentation ou ~ la diminution de l'accomodation, le renforcement de ce trait ~ travers un empilement transgressif ou r6gressif laisse appara~tre un r61e du profil de d6pSts (relief et profil bathym6trique) et des processus de d6pSts (temp~tes, courants gravitaires, etc...) qui tendent ~ diminuer les reliefs et ~ redistribuer la production s6dimentai-

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re. Finalement, la prise en compte des relations entre ces param~tres du syst~me conduit A constater des rela- tions d'interd~pendance non-lin~aires entre: la morpho- logie, les apports nutritifs, la structure de la commu- naut~ benthique en pr~dateurs et proies, les strategies reproductives, la production de biomasse min~rale ou organique, les processus de d~pSts et l 'architecture des unit6s stratigraphiques.

Le concept d'un syst~me de r~tro-action, faisant inter- agir l 'accommodation, l 'architecture stratigraphique (ou mode d'empilement), le profil bathym~trique, les processus de d~pSts, les ressources nutritives, les s t rategies reproductives et composition des ~co- syst~mes et la production de carbonate peut expliquer

certaines situations extremes. L' "ennoyage" des plates- formes carbonat~es, par exemple, peut ~tre le rSsultat de l'exag~ration (par une architecture stratigraphique "landward stepping") de la composition de l'~cosystSme domin~ par des organismes "r". A son tour, sous l'in- fluence du facteur for~ant de l 'architecture stratigra- phique, cette r~tro-action peut expliquer la "vuln~rabi- lira" des 5cosyst~mes matures dans certaines configura- tions, conduisant ~ la disparition d'esp~ces ou d'Sco- syst~mes dans un contexte de s~lection naturelle.

P. HOMEWOOD Elf-Aquitaine Production

F-64018 Pau cedex