Pléistocène

Pléistocène
Notation chronostratigraphique Q1
Notation française q1-3 (le Gélasien est noté p3)
Stratotype actuel
Niveau Époque / Série
Période / Système
- Érathème / Ère
-- Éonothème / Éon
Quaternaire
Cénozoïque
Phanérozoïque

Stratigraphie

DébutFin
Point stratotypique mondial 2,58 MaPoint stratotypique mondial 0,0117 Ma
(11 700 ans)

Subdivisions

Le Pléistocène (du grec ancien pleistos, nombreux, et kainos, récent) est la première époque géologique du Quaternaire et l'avant-dernière sur l'échelle des temps géologiques. Elle s'étend de 2,58 millions d'années à 11 700 ans avant le présent[1]. Elle est précédée par le Pliocène et suivie par l'Holocène.

Le Pléistocène est marqué par les cycles glaciaires. Sa fin correspond plus ou moins à celle du Paléolithique.

Historique

Lors de sa définition initiale le Pléistocène couvrait toutes les glaciations récentes connues, mais on a identifié postérieurement plusieurs autres périodes glaciaires qui se situaient alors à la fin du Pliocène. À la suite de discussions conduites à partir de 2006 par l'International Union for Quaternary Research[2], le Gélasien a été transféré du Pliocène vers le Pléistocène le 29 juin 2009, faisant ainsi reculer la date de début de ce dernier (et du Quaternaire) vers 2,6 millions d'années avant le présent. Le stratotype correspondant à ce début (au commencement du Gélasien) est la coupe stratigraphique de Monte San Nicola près de Gela en Sicile.

Bien que la Commission internationale de stratigraphie ait proposé d'étendre la période Néogène jusqu'à nos jours en y incluant le Pléistocène et l'Holocène, The geologic time scale - 2015 maintient ces deux époques géologiques dans le Quaternaire[3].

Subdivisions

Précédé du Pliocène et suivi de l'Holocène, le Pléistocène est subdivisé en trois « sous-époques géologiques »[4] :

Paléogéographie de la Terre

Les continents sont proches de leurs positions actuelles au début du Pléistocène.

Glaciation

Étendue des calottes glaciaires et des inlandsis de l'hémisphère nord lors du dernier maximum glaciaire

Le climat est caractérisé par des cycles de glaciation pendant lesquels des glaciers continentaux sont descendus jusqu'au 40e parallèle. Lors de l'extension maximale des glaces, 30 % de la surface de la Terre en est couverte. Le permafrost s'étend de la limite des glaces à plusieurs centaines de kilomètres plus au sud. La température annuelle à la limite des glaces est de - °C et de °C à la limite du permafrost.

Les effets des glaciations sont globaux. Dans l'hémisphère sud, l'Antarctique est couvert par les glaces durant tout le Pléistocène ainsi que pendant le Pliocène précédent. Le sud de la Cordillère des Andes est couvert par le glacier de Patagonie ; il existe des glaciers en Nouvelle-Zélande et Tasmanie ; les glaciers du mont Kenya, du Kilimandjaro et du Rwenzori dont il ne reste plus rien ou seulement des traces étaient très étendus. Les montagnes éthiopiennes et la chaîne de l'Atlas comportent aussi des glaciers.

Dans l'hémisphère nord de nombreux glaciers fusionnent pour former des glaciers continentaux. L'inlandsis scandinave s'étend jusqu'en Grande-Bretagne et en Allemagne. Deux inlandsis couvrent une partie de l'Amérique du Nord. Les glaciers alpins descendent jusqu'à Lyon. Les avancées glaciaires produisent des glaciers continentaux d'une épaisseur de 1 500 à 3 000 mètres. Le volume de glace emprisonné est la cause de la chute du niveau de la mer de 100 m ou plus. Pendant les périodes interglaciaires les côtes noyées par la remontée des eaux couvrent de grandes surfaces ; cette remontée des eaux est atténuée dans certaines régions par le rebond isostatique du plateau continental.

À la fin de la dernière période glaciaire de grands lacs se forment en Amérique du Nord. Le lac Bonneville, qui disparait par évaporation et dont il ne reste de nos jours que des vestiges, se forme il y a 32 000 ans. Le lac Agassiz, de formation plus récente (13 000 ans), couvre plus de 400 000 km2 et se vide périodiquement vers le golfe du Mexique ou la Baie d'Hudson. Les apports en eau douce froide vers l'Atlantique Nord ont un impact sur le climat européen[5].

On peut étudier les dépôts sédimentaires continentaux de cette période dans les grottes et le fond des lacs ainsi que dans les grandes quantités de matériaux déplacés par les glaciers. Les dépôts marins tapissent de nombreux fonds océaniques. Dans quelques zones géologiques actives comme la côte sud de la Californie, ces dépôts marins peuvent se retrouver à une altitude de plusieurs centaines de mètres.

Ancienne nomenclature

Variations de la concentration en CO2 pendant une partie du Pléistocène (données provenant de carottages dans l'Antarctique)

Au début du XXe siècle, quatre glaciations majeures avaient été identifiées, séparées par des périodes interglaciaires. Les périodes glaciaires étaient définies différemment selon les régions et continents ; elles dépendaient en effet de la latitude et de la configuration géologique de la région concernée. On retrouve néanmoins une certaine correspondance chronologique entre les glaciations des diverses régions, raison pour laquelle on parle d'événements climatiques globaux et que les noms qui se rapportent à des régions spécifiques ont longtemps été utilisés pour dénommer l'événement global lui-même. Cette classification est toutefois abandonnée aujourd'hui au profit de la chronologie isotopique.

Les quatre glaciations majeures
Région Glaciation 1 Glaciation 2 Glaciation 3 Glaciation 4
Alpes Günz Mindel Riss Würm
Europe du Nord Eburonien Elsterien Saalien Vistulien
Grande-Bretagne Beestonien Anglien Wolstonien Devensien
Amérique du Nord Nebraskéen Kanséen Illinoien Wisconsien
Les périodes interglaciaires correspondantes
Région Interglaciaire 1 Interglaciaire 2 Interglaciaire 3
Alpes Günz-Mindel Mindel-Riss Riss-Würm
Europe du Nord Waalien Holsteinien Eemien
Grande-Bretagne Cromérien Hoxnien Ipswichien
Amérique du Nord Aftonian Yarmouthian Sangamonian
Variations astronomiques et conséquences sur la température

Cycles glaciaires modernes

Les glaciations du Pléistocène présentent un caractère cyclique. L'hypothèse du forçage climatique par des variations de l'orbite terrestre est ancienne et soutenue par des données expérimentales cohérentes[6]. Les cycles de Milankovitch représentent le facteur principal des changements climatiques cycliques du Pléistocène, mais ils n'expliquent pas la tendance au refroidissement global sur le long terme.

Aujourd'hui, le nombre de glaciations au Pléistocène est plutôt défini par les stades isotopiques de l'oxygène. Le rapport 18O/16O des isotopes de l'oxygène, mesuré dans des calcites issues de carottes océaniques, varie en fonction de la température des océans. L'évolution de ce rapport au cours du temps montre un grand nombre de cycles climatiques depuis 2,6 millions d'années[7].

Article détaillé : Stades isotopiques de l'oxygène.

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Faune du Pléistocène et développement du genre Homo

Au début du Pléistocène les faunes marines et continentales étaient proches des faunes actuelles[8].

Le genre Homo était probablement déjà présent à la fin du Pliocène en Afrique (Ledi-Geraru, LD 350-1). Différentes espèces d'Homo s'y développent à partir du Gélasien, qui vont coexister ou se succéder tout au long du Pléistocène. Les dernières espèces humaines non sapiens disparaissent au début du Paléolithique supérieur.

Le peuplement des régions septentrionales d'Europe et d'Asie durant le Pléistocène est tributaire des cycles glaciaires. Les méthodes de taille simples utilisées au début de la période (Oldowayen) sont remplacées à partir de 1,76 million d'années par une méthode plus complexe (Acheuléen). La domestication du feu est attestée à partir d'environ 400 000 ans avant le présent dans plusieurs régions du monde, peuplées par des espèces humaines différentes.

La domestication du chien pour la chasse, il y a au moins 33 000 ans, facilite la recherche de nourriture par Homo sapiens[9].

Plusieurs espèces de grands mammifères (mégafaune), telles que les mammouths, les mastodontes et les tigres à dents de sabre, s'éteignent en Australie et en Amérique concomitamment à l'arrivée d'Homo sapiens sur ces continents, à la fin du Pléistocène. Les extinctions sont un peu moins nombreuses en Europe et en Asie à cette époque. Partout, ce sont d'abord les grands animaux qui disparaissent[10], et la surchasse par l'Homme est mise en cause dans de nombreux cas.

Position de l'Holocène

L'éventuelle introduction d'une nouvelle subdivision, l'Anthropocène, dans l'échelle des temps géologiques est aujourd'hui en débat.

Le géologue polonais Jan Zalasiewicz, spécialiste de l'Anthropocène, a démontré que l'impact de l'activité humaine récente serait probablement enregistré dans les sédiments du futur pendant des millions d'années, justifiant ainsi pleinement le titre d'époque pour l'Anthropocène[11],[12].

La création d'une époque Anthropocène mettrait alors en question le statut de l'actuelle époque de l'Holocène qui, aujourd'hui, s'étend de 11 700 ans AP à nos jours. Cette époque se terminerait en l'an 1610, si l'on suit la préconisation de Lewis et Maslin[13]. Elle aurait donc une durée considérablement inférieure aux autres époques géologiques qui se sont étendues sur plusieurs millions d'années[14],[15].

Il paraitrait alors logique de rétrograder l'époque Holocène au rang d'âge, tout en modifiant son nom auquel il faudrait adjoindre le suffixe « -ien » des âges/étages. Ainsi l'âge/étage « Holocénien » serait créé[13] et deviendrait le dernier âge de l'époque du Pléistocène[14].

Possible échelle stratigraphique révisée de la période du Quaternaire prenant en compte la création d'une époque Anthropocène et la rétrogradation de l'époque Holocène en étage « Holocénien » (d'après Lewis & Maslin, 2015).
Ère Période Époque Étage
Cénozoïque Quaternaire Anthropocène
Pléistocène « Holocénien »
Tarentien
Ionien
Calabrien
Gélasien

Notes et références

Notes

  1. a, b et c Terme non reconnu dans la nomenclature stratigraphique internationale de la Commission internationale de stratigraphie (ICS)

Références

  1. (en) P.-L.Gibbard & M.-J.Head, IUGS ratification of the Quaternary System/Period and the Pleistocene Series/Epoch with a base at 2.58 Ma, Quaternaire, vol.20-4 / 2009 lire en ligne
  2. (en) Clague, John et al. (2006) « Open Letter by INQUA Executive Committee » Quaternary Perspective, the INQUA Newsletter International Union for Quaternary Research 16(1): « Copie archivée » (version du 23 septembre 2006 sur l'Internet Archive)
  3. (en) F.Gradstein, M.Schmitz, J & G.Ogg - The Quaternary period in « The Geologic Time Scale 2012 », vol.2, p.979, Elsevier à Oxford / 2012 lire en ligne
  4. (en) F.Gradstein, M.Schmitz, J & G.Ogg - Subdivision of the Pleistocène in « The Geologic Time Scale 2012 », vol.2, p.983, Elsevier à Oxford / 2012 lire en ligne
  5. (en) Freshwater outbursts to the oceans from glacial Lake Agassiz and their role in climate change during the last deglaciation, James T. Teller, David W. Leverington and Jason D. Mann
  6. (en) Hays J. D., Imbrie J. et Shackleton N. J., Variations in the Earth's orbit: pacemaker of the ice ages. Science, vol. 194:1121-1132, 1976
  7. (en) Koster, Eduard A., ed. The Physical Geography of Western Europe. Oxford, Oxford University Press, 2005; p. 41
  8. Guérin Claude, Mourer-Chauvire Cécile, Ballesio R, Faure M, Debard Evelyne, Biostratigraphie comparée des faunes de grands mammifères et d'oiseaux du Pléistocène moyen et supérieur en Europe occidentale et en URSS d'Europe. In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Volume 20 - Numéro 2-3 - 1983. pp. 133-144.doi:10.3406/quate.1983.1458url, Consulté 2011-11-05
  9. (en) Druzhkova AS, Thalmann O, Trifonov VA, Leonard JA, Vorobieva NV, et al. (2013), Ancient DNA Analysis Affirms the Canid from Altai as a Primitive Dog, PLoS ONE 8(3): e57754. doi:10.1371/journal.pone.0057754
  10. (en)Rabinovich Rivka, Goren-Inbar Naama, Davis Simon J. M., Quaternary Extinctions and Population Increase in Western Asia : The Animal Remains from Biq'at Quneitra, In: Paléorient. 1988, Vol. 14 no 1. pp. 95-105. doi : 10.3406/paleo.1988.4443 url : http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/paleo_0153-9345_1988_num_14_1_4443 Consulté le 05 novembre 2011
  11. (en) Jan Zalasiewicz, The Earth After Us : What Legacy Will Humans Leave in the Rocks? (Oxford University Press, 2008)
  12. (en) Jan Zalasiewicz, M. Williams, A. Haywood, M. Ellis, The Anthropocene: a new epoch of geological time?, Phil. Trans. R. Soc. Lond., A 369, 2011, p. 835–841
  13. a et b (en) Simon L. Lewis & Mark A. Maslin, Defining the Anthropocene, Nature, 519, 2015, p. 171-180, doi:10.1038/nature14258, Published online 11 March 2015 http://www.nature.com/nature/journal/v519/n7542/full/nature14258.html
  14. a et b [PDF] « International chronostratigraphic chart (2012) », sur http://www.stratigraphy.org/
  15. (en) William F. Ruddiman, Erle C. Ellis, Jed O. Kaplan, Dorian Q. Fuller, Defining the epoch we live in, Science, 3 April 2015, vol. 348, no 6230, 2015, p. 38-39, DOI: 10.1126/science.aaa7297, http://www.sciencemag.org/content/348/6230/38.figures-only

Voir aussi

Articles connexes