Quand la vie fabrique les roches 9782759820122

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à portée de main

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Patrick De Wever & Karim Benzerara

Dans la même collection : La valse des continents, P. De Wever et F. Duranthon, 2015, ISBN : 978-2-7598-1182-3. L’eau de la vie, P. De Wever, 2015, ISBN : 978-2-7598-1189-2. Voyage d’un grain de sable, P. De Wever et F. Duranthon, 2015, ISBN : 978-2-7598-1183-0. Du vert au noir : le charbon, P. De Wever et F. Baudin, 2015, 978-2-7598-1791-7. Terre de météorites, P. De Wever et E. Jacquet, 2015, 978-2-7598-1928-7.

Collection « La terre à portée de main » dirigée par Patrick de Wever Cette collection, dont les textes sont ponctués d’anecdotes, de petites questions et richement illustrés, est destinée à un très large public. Elle a pour vocation de présenter et de donner des notions très abordables en géologie sur les phénomènes et constituants de notre planète.

Imprimé en France ISBN : 978-2-7598-1978-2 Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1er de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal. © EDP Sciences 2016

Remerciements Les auteurs tiennent à remercier toutes celles et tous ceux qui les ont aidés à l’élaboration de cet ouvrage : Marie-Madeleine Blanc-Valleron, Marine Blondeau, Laurent Carpentier, Annie Cornée, Julie Cosmidis, Estelle Couradeau, Alain Couté, Daniel Bernoulli, Frédéric Delarue, Paulian Dumitrica, Claude Fricot, Philippe Loubry, David Moreira, Purificación López-García, Dominique Papineau, Jean-Marie Rouchy, Jean-Paul et Simona Saint-Martin, Bernadette Tessier, Niels Swanberg, Frances Westall, Zhenbing She. Nous avons bénéficié de la relecture attentive et amicale de Dominique Carpentier et de France Citrini. Nous devons la qualité des dessins à la compétence et la célérité d’Alexandre Lethiers, aussi efficace que compétent.

Sommaire Remerciements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Introduction : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1 Historique

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2 La vie. Quoi ? Où ? Quand ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3 Monde vivant, monde minéral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .     

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4 De la vie à la roche

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5 Quelques roches biogènes

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6 Roches de la vie et l’Homme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (

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7 Mythes et art

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Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Index

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Introduction Le monde vivant est souvent considéré comme plus attractif que le monde minéral, plus romantique en tout cas comme l’illustre JeanJacques Rousseau dans ses Rêveries du promeneur solitaire  : «  le règne minéral n’a rien en soi d’aimable et attrayant ». Pour d’autres pourtant, le monde minéral fut source d’inspiration poétique (il suffit de regarder les collections de Roger Caillois et celles de Goethe). On retrouve aussi une sorte de gradation chez Linné, le père de la nomenclature des êtres vivants pour qui « les minéraux croissent, les plantes croissent et vivent, les animaux croissent, vivent et éprouvent des sensations ». La vie dépend de l’environnement, c’est une évidence, et notamment des roches et des sédiments qui l’entourent. Certains organismes sont même qualifiés de lithophages (= qui mangent la pierre) ; cela ne veut pas dire forcément qu’ils s’en nourrissent, seulement qu’ils s’en servent. Ainsi, certains mollusques (les pholades) que l’on voit enchâssés avec leur coquille dure dans les roches sur nos côtes se sont enfoncés dans la pierre calcaire en la dissolvant, ce qui leur permet de s’abriter. Seul un siphon est en contact avec l’extérieur. Les vers de terre aussi mangent la terre, mais seulement pour en extraire la matière organique végétale (feuilles ou racines), car ils rejettent la terre. Certains lichens altèrent la roche qu’ils ont colonisée et utilisent les éléments minéraux libérés comme nutriments. Ce qui est peut-être moins évident est d’admettre que la vie est à l’origine de roches et cependant beaucoup de nos calcaires sont des roches issues de la vie. Les roches crées par la vie ne représentent qu’une partie des roches sédimentaires, elles-mêmes qu’une faible proportion de la croûte terrestre qui n’est elle-même encore qu’une pellicule sur notre globe. Pourtant ce sont ces roches qui fournissent à notre société la plupart de son énergie, et surtout ce sont elles qui différencient notre planète de toutes les autres !

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1

Historique           

           

HUGO         

Depuis longtemps, les deux mondes – minéral et vivant – sont associés pour les uns, dissociés pour les autres. Parfois même, c’est le monde minéral qui a donné le monde vivant, voire les êtres humains, comme le relatent les mythes chinois, l’épopée de Gilgamesh (Fig. 1) puis les religions judéo-chrétiennes qui s’en inspirent  : l’Homme a été créé à partir de l’argile1. Hérodote (v.  –484 - v.  –425) a précocement exprimé que des roches ont pu naître de sédiments déposés dans les eaux de la mer. Mais pendant longtemps les fossiles ont été considérés comme des ludus naturae, des jeux de la nature. Celle-ci se complairait à imiter les formes des animaux ou des plantes dans ses pierres même si Bernard de Palissy ou Léonard de Vinci ont essayé de détruire cette conception. Le savant philosophe allemand Athanase Kircher, dès 1678, rejetait déjà dans son Encyclopédie du Monde Fig. 1 • L’épopée de Gilgamesh. souterrain les associations hâtives  :        

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semence. Ces plantes métalliques, que l’on

1. Il est amusant de constater que certaines hypothèses admettent aujourd’hui que la vie puisse être apparue à partir de l’argile (les premières formes de vie, pas l’Homme quand même). 8

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trouve souvent dans les mines, ne sont rien d’autre que les efflorescences… qui ne sont pas de nature végétale ». Pourtant, dans son récit d’un voyage au Levant publié en 1717, le botaniste Tournefort associait encore les formes minérales aux formes végétales : « des productions qui représentent si bien les pieds, les branches et les têtes de chou-fleur, qu’il semble que la nature ait voulu nous montrer par là comment elle s’y prend pour la végétation des pierres » (Fig. 2).

Fig. 2 •    !"   # $%  Musée de Lille.

Il n’en reste pas moins que l’idée que les roches et/ou les minerais naissent, vivent et meurent, a longtemps perduré. Cette mythologie associant vie et minerai était liée à l’idée de Terre-mère : c’est effectivement au sein de la Terre, dans les galeries de mines, que l’on trouve les minerais et, de là à comparer ces galeries avec l’utérus géniteur de la Terre-mère, il n’y a qu’un pas qui a souvent été franchi. Les mineurs étaient alors considérés comme intervenant « dans le déroulement de l’embryologie souterraine : ils précipitent le rythme de croissance des minerais, ils collaborent à l’œuvre de la nature, l’aidant à accoucher plus tôt » dira l’historien roumain Mircea Eliade en 1977. C’est en partie à cause de cela que les substances minérales participent à la sacralité de la Terre-mère (Fig. 3). Certaines roches et donc leurs minéraux constitutifs naissent de la vie, mais ils le font obligatoirement par l’intermédiaire d’organismes 9

Quand la vie fabrique les roches

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vivants. Ainsi la seule force vitale ne suffit pas, contrairement à ce qu’affirmait au xive siècle Jean de Mandeville pour les diamants  : «  ils croissent ensemble, mâles et femelles, et se nourrissent de la rosée du ciel ; ils conçoivent et engendrent, et font des petits à côté d’eux qui se multiplient et grandissent chaque année. Je l’ai souvent expérimenté, car si on les garde avec un peu de la roche, qu’on ne les arrache pas à leur racine et qu’on les humecte souvent avec la rosée de mai, ils grandissent visiblement chaque année, et les petits deviennent bien gros ou bien grands, selon leur nature. » (Voyage autour de la Terre). Ainsi les pierres ne naissent pas de la seule force vitale, pas plus que l’on doit considérer qu’elles sont mortes quand elles commencent à s’altérer. Voltaire (1694-1778) aussi niait l’existence des fossiles issus de la mer, et préférait supFig. 3 •  & "      :    poser que ces coquilles n’étaient ;     + 

souhaite clore le débat en décla! >  ?)  @ " +

rant comme admis que les fossiles appartiennent à des « animaux qui ont autrefois existé et qui n’existent plus ». Pourtant en 1819 encore, le géologue allemand Karl von Raumer2 déclarait que les fossiles végétaux des charbons* silésiens « sont des embryons végétaux nichés au sein de la Terre, jamais parvenus au stade de la naissance ». Pour lui donc, les plantes fossiles ne sont pas des restes organiques anciens mais des organismes en puissance !

2. Karl von Raumer (1819). Das Gebirge Nieder-Schlesieus. Ed. Kessinger, 200 pages. 02

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Le poète britannique Lord Byron (1788-1824) va jusqu’à dire que tout est lié à la vie : « la poussière que nous foulons aux pieds fut jadis vivante ». Sans aller jusque-là, il n’en reste pas moins que ce ne sont pas seulement quelques atomes, ou quelques poussières qui sont impliqués dans ces relations entre minéral et vivant mais des collines, des montagnes, d’immenses plaines terrestres ou sous-marines. On avait pris l’habitude d’appeler les roches qui contenaient des fossiles (visibles à l’œil nu) et supposées avoir été formées dans l’eau des roches aqueuses ou fossilifères ou encore sédimentaires, vocable resté en usage. La découverte des organismes microscopiques au xixe siècle fut une révélation : beaucoup de nos roches contiennent des organismes qui, pour invisibles à l’œil nu, n’en sont pas moins infiniment abondants. L’un des premiers à comprendre (à découvrir) l’importance de ce monde microscopique fut le naturaliste allemand Christian G. Ehrenberg (1795-1876) qui fit part de leur importance dès 1836, mais surtout en1854 dans son ouvrage Mikrogeologie dont le titre est explicite. Depuis lors, on n’a cessé d’aller voir plus petit dans les roches et de constater que la vie intervenait à l’échelle la plus petite. On est allé du macroscopique au microscopique puis au nanoscopique3, on est maintenant à l’échelle atomique.

3. Les objets nanoscopiques sont à l’échelle du nanomètre (10–9 m), la milliar-

dième partie du mètre. 00

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La vie. Quoi ? Où ? Quand ?

      

La vie partage avec le temps et la conscience cette étrangeté : il s’agit d’une notion familière, et pourtant elle est particulièrement difficile à définir, peut-être parce que son acception reste floue. Définir ce qu’est la vie n’est pas trivial et il n’y a pas de consensus parfait. Toutefois, certains critères sont unanimement acceptés comme le métabolisme (extraction de nutriments de l’environnement, transformation et excrétion des déchets) et la capacité à se reproduire et à évoluer. D’abord considérés comme des poisons (la racine de virus est le mot latin qui signifie poison), les virus ont très tôt été associés à des maladies. D’abord assimilés à des formes de vie très primitive, ils furent rétrogradés au rang de substances chimiques vers les années 1935. Aujourd’hui, on les placerait à la limite entre le vivant et l’inerte. D’un côté, les virus se reproduisent et évoluent. D’un autre côté, ils ne se répliquent pas sans l’aide des cellules vivantes qu’ils infectent. En ce sens, on ne devrait pas les considérer comme vivants. Ils sont donc difficiles à classer. Comme souvent, la différence est facile quand on regarde globalement, mais quand on veut être précis, la limite n’est pas bien tranchée : la nature est un continuum… Un organisme vivant peut sembler être quelque chose d’extrêmement improbable. Non seulement il est très localisé à l’échelle de l’Univers, dans l’état actuel de nos connaissances, mais il possède aussi une structure très ordonnée qui se perpétue. Pourtant les principes fondamentaux de la thermodynamique indiquent que le désordre doit augmenter avec le temps. Il semble y avoir là un paradoxe. Il n’en est rien, l’explication réside tout simplement dans la capacité des êtres vivants à utiliser de l’énergie. Quand un organisme n’a plus cette capacité, il retourne vers le désordre, c’est-à-dire qu’il se décompose et disparaît. Ses constituants retournent à un état physico-chimique stable aux conditions de température et de pression de la surface terrestre soit environ 20 °C, une atmosphère et entre 30 et 90 % d’humidité.

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On connaît des récifs qui se sont formés il y a 400 millions d’années dans les Ardennes entre Givet, au sud et Dinant (Belgique). D’anciens récifs ont conservé l’allure de monts visibles dans le paysage. On retrouve aussi ces formes dans d’anciennes carrières où ce calcaire était exploité comme pierre marbrière. On en connaît aussi en Bourgogne qui ont 160 millions d’années (de l’étage Oxfordien, Jurassique).

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Une balade en bordure de mer montre que certains sédiments, parfois, ne sont constitués que de coquillages, complets ou en fragments. Ces sédiments, avec l’âge, deviennent des roches et, selon leur composition, on les nomme différemment. Il existe une variété de noms, nous nous contentons ici d’en donner trois.

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Quand la vie fabrique les roches

Bioprécipitation ou bioconstruction ou bioaccumulation ?





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Les craies sont formées de l’accumulation de tout petits squelettes calcaires, microscopiques, ou nanoscopiques (= micro-microscopiques). Parfois épaisses de plusieurs centaines de mètres, on les 60

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trouve en abondance dans le bassin anglo-parisien, mais aussi en Aquitaine… Elles sont surtout constituées de restes d’algues (entre un et dix millièmes de millimètre) et d’organismes calcaires (foraminifères, inférieurs à 1 mm) auxquels s’ajoutent des fragments de coquilles de bivalves, d’oursins… Les faluns* sont des sables constitués principalement de débris de coquilles de différents types de coquillages (bivalves ou gastropodes). Leur grain est inférieur à celui des lumachelles. Les lumachelles, comme leur nom l’indique, contiennent beaucoup de « limaçons », de coquilles (de luma = escargot5). En fait, ces roches sont constituées presque uniquement de coquilles, entières ou en fragments. Selon les époques ou les environnements, il s’agit de bivalves (coques, huîtres… Fig. 49), de gastéropodes ou de brachiopodes*… Fig. 37). Elles sont formées par l’accumulation de coquilles fossiles entières ou brisées. D’autres sont formées par l’accumulation de petits tubes de vers, dénommés serpules, les roches s’appellent serpulite.

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Plusieurs types de roches ou sédiments carbonés sont formés par accumulation. Elles sont généralement d’origine végétale (tourbe*, lignite, houille), ou dues à des organismes très simples (algues, bactéries, protozoaires…). La composante biotique est parfois évidente, notamment quand les feuilles, racines, tiges, voire troncs d’arbres, sont visibles (Fig. 56, 57). Le dépôt est tantôt continental (zones humides de tourbières, ou de lacs), tels les charbons* du Massif central (Saint-Étienne, Graissessac, Blanzy-Montceau qui ont 300 millions d’années, Carbonifère), tantôt à la limite entre le continent et la mer, tel le charbon* du Bassin houiller du Nord de la France (310 millions d’années du Carbonifère aussi mais un peu plus anciens), ou franchement marins comme la plupart des roches-mères de pétrole.

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Quand la vie fabrique les roches

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Les roches carbonées les plus connues sont le pétrole et le charbon. Le pétrole est une roche non solide (étymologiquement une huile de roche), formée de la transformation de restes d’organismes planctoniques. Le charbon* est connu de tous, mais il s’agit d’un terme très général qui désigne toute roche qui contient au moins 50 % de matière organique. Il s’inscrit dans une lignée de produits qui passent progressivement de l’un à l’autre : tourbe*, lignite, houille et anthracite*. Dans la tourbe, la matière originale fibreuse est encore bien visible ; dans l’anthracite, plus rien n’est visible. Graissessac témoigne d’une instabilité  

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Un des gros avantages de la minéralisation par le vivant est qu’elle s’effectue à des coûts énergétiques bien plus faibles que ceux nécessités par l’industrie et en outre elle n’implique pas l’intervention de catalyseurs industriels à la fois rares et coûteux. Ces processus sont étudiés afin de pouvoir les utiliser dans ce que l’on appelle la chimie verte, le biomimétisme et la bio-inspiration. Toutes les interactions de la biominéralogie microbienne ne sont pas bénéfiques : les calculs rénaux en sont un exemple, la thrombose de tuyaux de refroidissement en est un autre, ou encore la corrosion de conduits par des sulfures suite à l’action de bactéries sulfato-réductrices (pipe-lines, citernes, acier des bétons armés, tours de refroidissement, etc.). Le dépôt de carbonate dans des cours d’eau peut aussi être un problème dans le cas de frayères de truites.

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Quand la vie fabrique les roches

Fig. 61 •              

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Souvent les roches calcaires sont utilisées comme pierres décoratives, de parement (travertin*, Fig. 50) ou sous forme de gros piliers comme les colonnes du Palais de Versailles (Fig. 62) qui sont faites de calcaire construit, prélevé dans les anciens récifs, comme ceux des Ardennes (Fig. 48). Les roches constituées presque exclusivement de diatomées, appelées diatomites*, sont perméables et poreuses à cause de la finesse des squelettes jointifs, sans ciment. Retenant les impuretés (bactéries, colloïdes…) de moins de 0,2 μm, les diatomites sont utilisées industriellement comme agent de filtration des liquides alimentaires (collage du vin par exemple), des médicaments, des eaux usées, etc. Elles sont aussi utilisées comme abrasifs (ne serait-ce que dans certains dentifrices). Pour ces emplois, on extrait près de 2 millions de tonnes de diatomites par an. Leur forte porosité explique qu’elles sont utilisées comme éléments de stockage de trinitroglycérine dans les bâtons de dynamite. Leur légèreté incite à les utiliser comme matériau de construction tel le dôme de Sainte-Sophie de Constantinople (impossible à faire tenir avec tout autre matériau plus dense). Les roches issues de la transformation de la matière organique sont la ressource énergétique majeure qu’utilisent les hommes depuis la plus Haute Antiquité. Ces pétroles et charbons ont mis des millions d’années à se former… Ils ne sont donc pas une ressource renouvelable. Or on consomme aujourd’hui en une seule année ce qui a mis des milliers d’années à s’accumuler… Chaque année nous consommons actuellement l’équivalent de 4 millions d’années d’énergie (solaire) emmagasinée. La planète était immense, ses ressources aussi… jusqu’à ce que l’on s’aperçoive que immense n’est pas synonyme d’inépuisable…

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Le phosphore est un élément essentiel pour la vie ainsi qu’un élément nutritif limitant dans de nombreux écosystèmes. Cet élément chimique est aussi fortement prospecté par l’Homme notamment pour son utilisation dans la production d’engrais, nécessitant l’exploitation massive des phosphorites qui sont des gisements sédimentaires contenant plus de 18 % en masse de phosphore et dont les réserves sont limitées. Ces gisements se sont formés à des périodes et des endroits particuliers dans l’histoire de la Terre depuis près d’un milliard d’années. Les zones d’accumulation actuelles de phosphore sont principalement localisées au niveau des grandes remontées d’eaux océaniques profondes sur les côtes ouest des continents. Depuis de nombreuses années, on suspecte très fortement qu’un certain nombre de microorganismes jouent un rôle primordial dans la formation des phosphorites. Le phosphore est en effet un élément relativement peu concentré dans les océans. Il faut donc des processus conduisant à une forte concentration de cet élément, puis un relargage localisé au niveau des sédiments. L’ensemble de ces processus peut être provoqué par des microorganismes qui parfois se retrouvent ainsi littéralement encroûtés dans les minéraux formés donnant alors des traces fossiles qui peuvent être observées dans des phosphorites vieilles de plusieurs millions d’années.

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Traiter des roches issues de la vie pourrait être considéré comme une démarche délibérément moderne car elle s’opposerait en cela aux textes antiques. Pourtant, paradoxalement, il n’en est rien ! En effet, 4 000 ans avant notre ère, l’épopée de Gilgamesh relate que les dieux ont décidé de créer les hommes à partir de figurines modelées en argile. Cette conception sera reprise dans les écrits des religions ultérieures, le Talmud ou la Bible. Dans celle-ci d’ailleurs, le premier homme a été tiré du limon de la terre et s’appelle Adam, qui veut dire « le terreux ». La mythologie grecque aussi nous dit que les humains sont nés de transformations des pierres qu’ont jetées les dieux Deucalion et Pyrrha, tout comme les Chinois ont été façonnés à partir de la terre jaune par la déesse Nügua. On a vu qu’au xixe siècle encore, Karl von Raumer supposait que les dendrites de manganèse étaient des plantes en devenir. Donc le monde minéral et le monde vivant étaient déjà liés, mais il est vrai que là s’arrête la ressemblance… Les accumulations biotiques ont aussi beaucoup inspiré les artistes, consciemment ou non. Sans chercher l’exhaustivité, on pourrait citer tous les calcaires utilisés pour construire et décorer nos villes, nos demeures. Bien entendu toute la marqueterie de « pierres dures » de l’art florentin utilise beaucoup de gemmes issus de la vie (calcaires récifaux, calcaires à nanofossiles, jaspes*…) (Fig. 64). Nous avons déjà cité la coupole de Sainte-Sophie, à Istanbul, pour la légèreté de la diatomite* mais l’on peut aussi admirer son Fig. 64 • $  "H & f& étonnante ressemblance pietra dure. avec certaines diatomées Z   }    XVII  )   "

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« C’est une nuée en effet que forme au-dessus du fond inconnu toute cette première épaisseur d’océan, et de cette nuée il tombe, dans la seconde épaisseur, une pluie. Quelle pluie ? Une pluie vivante. Une pluie d’animalcules. Ici apparaît le mystère. L’immensité microscopique se démasque. Le tremblement de la création vous saisit. On pourrait dire que c’est à l’infiniment petit que commence l’énormité de la mer. La mer a son produit, c’est le foraminifère  ; l’océan secrète l’infusoire. La molécule et la cellule, ces deux limites de la vision microscopique, tellement abstruses que la cellule animale n’est pas distincte de la cellule végétale, ce Calpe et cet Abyla de l’infiniment petit, engendrent, en se combinant avec toutes les forces obscures en suspension dans l’océan, un être imperceptible. Que fait cet être ? Il bâtit sous l’eau des continents. La fonction de cet atome, c’est de remplacer à un moment donné les Europes, les Asies, les Afriques et les Amériques que vous avez à cette heure sous les pieds. Il est l’extrême ouvrier de l’œuvre inouïe. Là où semble finir la vie sous-marine, il naît, il charge le bas du nuage monstrueux des vagues, et, sans cesse et à toute minute, et jour et nuit, il en tombe innombrablement, immense pluie éternelle. Analogies vertigineuses  ! Il neige sur le haut des montagnes, il pleut sur le fond de l’océan. Seulement ce qui neige au haut des montagnes, c’est de la mort ; ce qui pleut au fond de la mer, c’est de la vie. Il a fallu, pour que cette molécule prît forme, les plus puissants microscopes connus. Soumis à des grossissements énergiques, l’atome s’est dévoilé, l’infinitésimal a avoué, et l’on a vu apparaître sous la lentille une coquille, frêle, fine, transparente, d’une blancheur de neige et d’une pureté de cristal. Cette coquille est la caverne de l’infusoire ; cette coquille est l’atelier du foraminifère. Chose presque incompréhensible, cette coquille, plus mince que le plus frêle verre mousseline, est toujours entière. Cette coquille est miraculeusement vierge. Jamais une cassure, jamais une fêlure, jamais une érosion ; ses arêtes sont tranchantes, ses pointes sont aiguës. Toute la mer pèse pacifiquement sur cette fragilité. La loi du fond de la mer est connue aujourd’hui. C’est la coquille du foraminifère qui l’a dite. On observe le foraminifère, on ne peut que constater le polycistinée6. Et probablement, et à coup sûr, pourrait-on dire, comme le foraminifère est géant pour le polycistinée, il y a plus bas un autre être pour lequel le polycistinée est colosse, et ainsi de suite, ô terreur ! Jusqu’à épuisement de l’infini. Telle est la loi, et l’on y frissonne, et 6. On les appelle plus généralement aujourd’hui les radiolaires, dont les polycyctines sous un groupe. 79

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l’on s’y perd ; les mites des mites, les poux des poux, la gale de l’acarus, la vermine de la vermine, l’abîme de l’abîme. Le foraminifère sécrète de la chaux ; le polycistinée fait du silice. Le fluide vital cosmique bâtit avec cette chaux des Pyrénées, et avec ce silice des Andes. C’est là que, parmi les spicules d’épongés et quelques rares diatomacées, à la fois plantes et bêtes, rampe le ver de ce sépulcre, le foraminifère, ayant au-dessous de lui un autre ver, le polycistinée. C’est là que, lugubrement éclairé par la quantité de lumière qui peut passer à travers une vitre épaisse de douze mille mètres, dans le silence, dans l’immuabilité, dans la solitude, l’atome travaille au monde. Il y a plus d’étoiles dans le ciel que d’infusoires dans la mer. Dans le ciel le polycistinée s’appelle soleil. V. Hugo, Proses philosophiques, première partie, 1860-1865

Les roches issues de la vie sont donc constituées de fossiles, visibles à l’œil nu ou non. Quand ils sont visibles à l’œil nu, les fossiles, ces organismes de pierre, ont beaucoup impressionné l’Homme et toute une mythologie s’est créée autour d’eux, leur apportant tantôt une signification divine, tantôt leur prêtant des vertus magiques depuis les temps les plus anciens comme en attestent les fossiles que l’on retrouve dans des sépultures préhistoriques. Le mystère qui se dégage des fossiles et leur beauté ont fait qu’ils ont été largement utilisés comme parures, bijoux ou amulettes. Leur étrangeté, leur rareté explique que certains sont vendus fort chers dans les salles de ventes les plus prestigieuses.

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Glossaire Albédo : l’albédo du système Terre-atmosphère est la fraction de l’énergie solaire qui est réfléchie vers l’espace. Sa valeur est comprise entre 0 et 1. Plus une surface est claire, plus elle réfléchit le soleil, plus son albédo est élevé. Ambre : ancienne résine végétale transformée au cours de la fossilisation en un matériau transparent à translucide, de couleur allant du beige au rougeâtre en passant par toutes les nuances ambrées ! Ne pas confondre cet ambre avec l’ambre gris que l’on recueille, flottant sur la mer, et qui représente des concrétions intestinales de cétacés. Synonyme : succin. Anthracite : variété de houille très brillante, très riche en carbone (> 90 %), brûlant sans fumée. Ne tache pas les doigts. Archéocyate : Premiers métazoaires à participer à l’édification de récifs. Leur morphologie évoque celle des éponges, ils sont actuellement considérés comme une classe éteinte du groupe des éponges. On ne les connaît qu’au Cambrien (entre -540 et 490 millions d’années). Leur rôle constructeur est subordonné au développement de calcimicrobes qui leur sont associés. Ce sont des organismes filtreurs de milieu agité et peu turbide. Atoll : construction récifale disposée en anneau de quelques centaines de mètres de large, délimitant un bassin peu profond, le lagon. Bactérie sulfato-réductrice : il s’agit de bactéries vivant souvent dans des environnements dépourvus de dioxygène. Elles respirent sur les sulfates, c’est à dire qu’elles oxydent le carbone organique et réduisent les sulfates en produisant des sulfures. Biominéralisation : processus de formation de minéraux par le vivant. Boghead (du nom d’une localité d’Écosse) : charbon formé par l’accumulation d’algues microscopiques. Synonyme : torbanite (exploitée à Torban Hill, près de Boghead). Brachiopode : groupe d’organismes possédant une coquille de deux valves. Ils présentent une symétrie bilatérale, perpendiculaire au plan de séparation des valves, ce qui les différencie des lamellibranches. Charbon : terme général désignant des produits combustibles |0

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solides d’origine végétale (charbon de bois, charbon de terre) ou animale (noir animal, provenant de la calcination des os en vase clos), composés principalement de carbone. La classification des charbons se fonde sur la nature des débris végétaux, charbons humiques (dérivés de la tourbe par humification : tourbe, lignite, houille, anthracite) ou charbons sapropéliques (dérivés de la putréfaction de spores, d’algues ou de végétaux finement divisés : cannelcoal, boghead, torbanite). Cyanobactérie : embranchement ou groupe de bactéries capables de réaliser la photosynthèse oxygénique, c’est-à-dire une réaction chimique utilisant la lumière du Soleil, et transformant l’eau et le dioxyde de carbone en sucre et en dioxygène. Diagenèse : processus physico-chimiques qui transforment les sédiments en roches. Diatomite : roche sédimentaire siliceuse claire, légère et poreuse, constituée presque exclusivement de frustules de diatomées. Parfois appelée randanite en Auvergne (de Randan, localité près de Vichy). Falun : sable riche en coquilles calcaires, utilisé comme pierre à bâtir et pour l’amendement des terres de culture. Frustule : coque entourant certaines diatomées, algues unicellulaires microscopiques, constituée de silice. Gaize : roche légère et poreuse à grain fin, verdâtre (couleur due à

la glauconie). Ces grès sont riches en spicules d’éponges, ce sont parfois de véritables spongolithes. Les meules du Crétacé et les tuffeaux du Landénien belge sont des gaizes. Grès : roches formées par la cimentation de grains de sable. Griotte : calcaire noduleux rouge à fossiles (goniatites) des Pyré-

nées, ressemblant à des petites cerises, d’où le nom. Guano : dépôt de phosphate de calcium formé par le lessivage d’excréments d’oiseaux accumulés. Isotope : type d’atome caractérisé son nombre de neutrons. Un élément chimique peut avoir plusieurs isotopes. Par exemple, il existe 3 isotopes du carbone: le carbone 12, le carbone 13 et le carbone 14. Le premier est l’isotope le plus abondant du carbone, le dernier est radioactif, c’est à dire qu’il se décompose spontanément en azote 14 par radioactivité. Le carbone 13 est un isotope stable. Jais : variété de lignite dure, d’un noir luisant qu’on peut tailler et polir en bijoux. Synonyme : jayet, gagate. |F

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Jaspe : roche siliceuse formée de l’accumulation de coques de radiolaires, légèrement translucide, contenant des oxydes de fer responsables de la coloration rouge, verte ou jaunâtre, parfois noire. Lamellibranche : mollusques bivalves, nommés également pélécypodes, comprenant notamment les palourdes, les huîtres, les moules, les pétoncles et de nombreuses autres familles de coquillages. Lignite : combustible plus ou moins compact constitué par l’accumulation de végétaux dont la nature reste identifiable. Météorite : roche provenant d’un corps du système solaire et

tombée sur Terre. La plupart des météorites proviennent de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Certaines proviennent de la Lune ou de Mars. Microscopie électronique : microscopie utilisant comme source de lumière des électrons accélérés sous une différence de potentiel de plusieurs milliers de volts. On distingue la microscopie électronique à balayage qui permet de faire des images des quelques nanomètres en surface d’échantillons de la microscopie électronique en transmission dans laquelle on récolte les électrons qui ont traversé l’échantillon et qui permet d’atteindre des résolutions bien plus fines, de l’ordre de la taille de l’atome. Nébuleuse solaire : nuage de gaz qui, en s’effondrant par gra-

vité, a donné naissance au Système solaire. Néritique : se dit de la zone sous l’eau qui relève du plateau continental. Otolithe (othos : oreille ; lithos : pierre), ou poussière d’oreille : concrétion minérale du système vestibulaire de l’oreille interne des Vertébrés. Ces petits cristaux de carbonate de calcium participent à l’équilibration de l’organisme. Photosynthèse : métabolisme présent chez les cyanobactéries et les végétaux et qui permet la formation de carbone organique à partir de dioxyde de carbone en utilisant l’énergie lumineuse. Un type de photosynthèse utilise l’eau et conduit à la libération de dioxygène; on parle de photosynthèse oxygénique. D’autres types de photosynthèse utilisent des donneurs d’électrons autres que l’eau et ne produisent pas de dioxygène. On parle de photosynthèse anoxygénique. Pellets (ou pelotes) : petits ovoïdes infra millimétriques, correspondant généralement à des pelotes fécales de crustacés le plus souvent, |1

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mais dont l’origine peut aussi être liée à la dégradation de tapis algaires, à l’activité microbienne. Ils sont utilisables en stratigraphie et des noms ont été attribués à plusieurs types (Favreina…). Polypiers : squelette sécrété par les polypes, solitaires ou coloniaux, d’un grand nombre de cnidaires. Certains édifient récifs et atolls. Procaryote : être vivant dont la structure cellulaire ne comporte pas de noyau et presque jamais d’organites. Protiste : groupe défini historiquement comme l’ensemble des

organismes unicellulaires avec un noyau. Ce groupe ne réunit pas tous les descendants d’un seul ancêtre commun et le terme a donc tendance à être abandonné. Spiculite : roche siliceuse constituée par l’accumulation de spicules d’éponges. Elle se distingue de la spongolithe par une teneur plus faible en détritiques. Stromatolithe : constructions carbonatées algo-microbiennes, d’eau douce ou d’eau marine. L’induration de ces bioconstructions est principalement liée au piégeage et à la formation de particules minérales par les tapis microbiens. Test : enveloppe minérale plus ou moins sphérique, faite de calcaire, de silice, chitineuse ou composite. Elle assure la protection de certains animaux. Tourbe : formée de l’accumulation de végétaux, sous forme de masse spongieuse, plus ou moins compacte. Les végétaux sont encore bien distincts. Travertin : roche calcaire formant des dépôt incrustants souvent

irrégulièrement poreux qui se forment dans des chutes d’eau ou des cours d’eau peu profonds. Tripoli : roches plus ou moins pulvérulente formée de l’accumulation de coques de diatomées. Synonyme : diatomite. Tuf : généralement roche assez pulvérulente et de faible densité. On distingue des tufs calcaires (proches de travertins) et des tufs volcaniques qui résultent de l’accumulation de fines projections volcaniques (cendres, lapilli). Upwelling : courant marin se traduisant par des remontées d’eau profonde, froide et riche en sels minéraux dissous le long des marges de certains continents. |Q

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Livres des mêmes auteurs • DE WEVER P., De Wever M.-J. & Duclos J.-L. (1990). Ormoy-la-Rivière. Un village de l’Étampois. CAHOR, Ormoy-la-Rivière, 408 pages. • Aubourg C., Daniel J.-Y., DE WEVER P. et al. (2000). Problèmes résolus des Sciences de la Terre et de l’Univers. Vuibert, 360 pages. • DE WEVER P., Dumitrica P., Caulet J.-P., Nigrini C. & Caridroit M. (2001). Radiolarians in the sedimentary record. Gordon & Breach Science Publ., 534 pages. • Avouac J.-Ph. & DE WEVER P. (2002). Himalaya – Tibet : Le choc des continents. CNRS-MNHN, 192 pages. • DE WEVER P. coord. (2002). Le temps mesuré par les sciences, l’homme à l’échelle géologique. Vuibert-MNHN Ed., 130 pages. • DE WEVER P. et al. (2003). Le volcanisme, cause de mort & source de vie. Vuibert/MNHN Ed., 344 pages. • DE WEVER P. Guiraud M. & Cornee A. (2004). Des collections en sciences de la Terre, pour quoi faire ?, OCIM-MNHN, 166 pages. • DE WEVER P., Labrousse L., Raymond D. & Schaaf A. (2006). La mesure du temps dans l’histoire de la Terre. SGF/Vuibert, 132 pages. • DE WEVER P., Le Nechet Y. & Cornee A. (2006). Vade-Mecum pour l’inventaire du patrimoine géologique. SGF, mém. HS n°12, 162 pages. • Billet G., Bonnefoy B., DE WEVER P., Houssaye A. & Merle D. (2008). Promenade géologique à Etampes. MNHN-Biotope-BRGM Ed., 28 pages. • DE WEVER P., David B & Neraudeau D. (2010). Paléobiosphère : Regards croisés des sciences de la vie et de la Terre. MNHN-Vuibert- SGF, 816 pages. • DE WEVER P., Merle D., Bonnefoy B. & Billet G. (2010). Promenade géologique à Milly-la-Forêt. MNHN-Biotope-BRGM Ed. , 28 pages. • Egoroff G., DE WEVER P.& Merle D. (2011). Promenade géologique à Dourdan. MNHNBiotope-BRGM Ed. , 28 pages. • DE WEVER P. (2012). Carnet de curiosité d’un géologue. Ellipses 360 pages. • DE WEVER P. (2012). Temps de la Terre, temps de l’Homme. Albin Michel, 216 pages. • Mauriaud P., Breton P. & DE WEVER P.. (2012). Faim de pétrole. Une civilisation de l’énergie, vue par des géologues. EDP Science, 224 pages. • DE WEVER P., Egoroff G., Cornee A. & Lalanne A. (2014). Géopatrimoine en France SGF, mém. HS n°14, 180 pages. • DE WEVER P. (2014). Le beau livre de la Terre, Dunod, 415pages. • DE WEVER P. & David B. (2015). La biodiversité de crise en crise. Albin Michel, 304 pages. • DE WEVER P. & Duranthon F. (2015). La valse des continents. EDP Sciences, coll. Terre à portée de main, 88 pages. • DE WEVER P. (2015). L’eau de la vie. EDP Sciences, coll. Terre à portée de main, 80 pages. • DE WEVER P. & Duranthon F. (2015). Voyage d’un grain de sable. EDP Sciences, coll. Terre à portée de main, 96 pages. • DE WEVER P., Cadet J.P., Gavillot Y., Obert D. & McKeever P. (2015). Balade géologique à l’UNESCO, 40 pages • DE WEVER P. & Baudin F. (2015). Du vert au noir : le Charbon. EDP Sciences, coll. Terre à portée de main, 80 pages. • DE WEVER P. & Jacquet E. (2016). Terre de météorites. EDP Sciences, coll. Terre à portée de main, 88 pages. 88