Maximum thermique du passage Paleocene-Eocene

[elasmo]

Maximum thermique du passage Paleocene-Eocene

 

Canicule oblige, j'ouvre un sujet qui me tiens particulièrement à cœur, car je l'étudie directement à travers de nombreux sites paléontologiques marins et continentaux.

 

Pour situer cette crise une forte hausse de température de l'ordre de 5°C entre la fin du Paléocène, environ 56 Millions d'années durant une période d'environ 200 000 ans, une forte hausse des températures à l'échelle globale, a eu lieue sur une période courte à l'échelle des temps géologiques.

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Maximum_thermique_du_passage_Paléocène-Éocène

 

Qu''en résulte t'il ?

 

On atteint une biodiversité maximale, avec une flore luxuriante et tropicale.

 

Dans les océans les faunes de mollusques, de poissons osseux et cartilagineux sont très diversifiés

 

De nombreux gisements à travers la planète, surtout aux Etats-Unis dans les vastes plaines du Wyoming ou de nombreux gisements ont livrés de superbes faunes de mammifères.

 

Il me sera impossible de tout liste ici, aussi je me bornerais à vous donner quelques lectures indispensables sur le sujet et montrer quelques exemples à travers mes récoltes de fossiles dans le Bassin parisien, et d'une manière plus générale en Europe.

 

En 2021 j'avais fait une première approche sur la quantification et la diversité des élasmobranches durant les périodes géologiques du Paléogène (Paléocène et éocène, jusqu'à l'Oligocène).

 

J'ai bien évidemment conscience qu'il y a des biais de raisonnements, essentiellement liés aux méthodes d'échantillonnages des sites étudiés par diverses personnes, cependant à mon crédit, je doit dire que j'ai toujours triés les fractions les plus fines pour m'assurer de la présence de taxons discrets, de formes de petites tailles, ce sont donc des données personnelles que j'ai compilés en plus des données historiques déjà publiés.

 

On peux observer qu'au PETM (Thanétien, équivalent du repère MP6 pour les mammifères) que l'on a une grande abondance d'élasmobranches, qui vont fluctuer en fonction des évènements hyper thermique, en gros plus il fait chaud, plus les faunes sont diversifiés.

 

 

Détails des ordres et familles d'élasmobranches au Thanétien (PETM)

 

 

 

Voir quelques planches consacrées aux élasmobranches du Thanétien dans le Bassin parisien

 

Principaux élasmobranches (pas les seules)

 

http://vertebresfossiles.free.fr/vertebres_bassin_parisien/thanetien_bp/img/pl_selaciens_thanetien_bp1.jpg

 

Légendes des principaux élasmobranches

 

http://vertebresfossiles.free.fr/vertebres_bassin_parisien/thanetien_bp/img/pl_selaciens_thanetien_bp2.jpg

 

Principales formes de batoides (pas les seules)

 

http://vertebresfossiles.free.fr/vertebres_bassin_parisien/thanetien_bp/img/pl_rajiformes_thanetien_bp.jpg

 

Légendes des formes de batoïdes

 

http://vertebresfossiles.free.fr/vertebres_bassin_parisien/thanetien_bp/img/pl_rajiformes_thanetien_bp_legendes.jpg

 

 

 

[elasmo]

Pour les mammifères, un des gisements les plus célèbres en France est le Mont Berru à Cernay les Reims, à coté de Reims, fouillé et étudié par RUSSELL, 1964

 

et une planche photographique faites par mes soins issues de tris que j'avais récupérés en 2019 auprès d'une personne qui y avait fouillé une fois en 2000

 

Publication ci-jointe de 357 pages (102.6 Méga-octets)

 

russell_1964.pdf

[elasmo]

Apparemment le sujet intéresse 5 personnes qui ont déjà téléchargés le fichier

[trenen23]

Tu sais, ça n'est pas parce qu'on a pas téléchargé le fichier que le sujet n'est pas intéressant !

 

Serge

[phoscorite]

C'est plutôt de la micropal, mais 2 papiers sur ce thème, de ma biblio "versant Sud des Pyrenees".

 

GeolActa2009_Pujalte_Paleocene climate biota.pdf Geology2005_Scheibner_PETM turnover.pdf

[elasmo]

@phoscorite merci pour ces deux références que je ne connaissait pas

 

@trenen23 si cela intéresse quelques personnes j'en serais ravis, surtout si vous avez des connaissances à m'apporter en la matière, je suis encore loin de tout connaître et je crois que personne ne saura jamais tout et c'est bien heureux ainsi, si peux être les mythos et encore ?

[fred39]

Bonjour 

Dans le lien indiqué au début ,il parle d une hausse de 6 degrés en 20 000ans sa fait pas beaucoup je trouve ??? 

0,0003 degrés par ans ?

[phoscorite]

Même pour cette époque ou l'enregistrement est assez dense, 20 000 ans, c'est quasi instantané.

Je crois qu'on n'a aucun moyen de construire une courbe de réchauffement continue comme celles que l'on voit pour le climat récent.

[fred39]

En voyant la chose à la vie d un humain sa paraît énorme, mais au niveau de l évolution c est vrai que c'est peu. 

[Chimera]

Sujet Passionnant, qui focalise de nombreux étudiants et chercheurs en paléontologie, tant les similitudes avec ce que nous subissons depuis quelques années sont grandes.

 

Juste pour clarifier le PTEM correspond plutôt à la période du Sparnacien du Bassin de Paris (mais dont les effets sont visibles un peu partout dans le monde) débutant à la Limite Paléocène/Eocène et sur une durée de l'ordre de 200 à 300 Ka.

 

Dans l'article sur la faune d'Albas :https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2505795122 Tabuce et al. évoque un évènement hyperthermique un peu avant le Pre-Onset Excursion ou POE (environ entre 56.2 et 56.1 Ma), période où nous n'avons que très peu d'information dans le Bassin de Paris, pas de dépôts marins, même plus au Nord jusqu'au Danemark. Mêmes les dépôts continentaux ou fluviatiles sont pauvres de notre côté, sauf peut-être la faune mammalienne si spéciale de Rivecourt.

 

D'après wikipedia, le niveau de la mer était plus élevé à ce moment, c'est tout le contraire on assite à une vaste régression à l'échelle du globe et donc un espace continental plus grand, propice au développement des faunes mammaliennes qui sont sous la pression des aléas climatiques, donc en pleine mutation, mais il faut es bonnes conditions de préservation.

 

La faune de Berru/Cernay était probablement déjà en place avant le POE, preuve que ces événement ne sont pas si soudain, mais amorcés bien avant, on observe d'autres variations importantes de ces faunes en mammifères au Sparnacien.

 

Les faunes en requins comme celle de Bracheux étaient là aussi avant le POE, il y a a ma connaissance très peu de faunes marines en sélaciens vraiment riches en espèces durant le PETM (si quelqu'un a une référence sur le sujet, je suis preneur), en particulier quand on voit notre Sparnacien, mais paléogéographie et bathymétrie ont joué un rôle important.

 

 

 

 

[elasmo]

Oui le Sparnacien coté vertébrés aquatiques (marin pur) ce n'est pas le top, je ne connais aucuns sites purement marins livrant une faune d'élasmobranches riches en nombre d'espèces, hormis Pourcy

 

http://vertebresfossiles.free.fr/sites/pourcy_marne/elasmobranches_pourcy.html

 

Abbey Wood (Angleterre) et Sinceny (Aisne, France) avec des faunes similaires, bien qu'Abbey Wood soit bien au dessus en terme de nombres de vertébrés aussi bien en individus qu'en espèces

 

http://vertebresfossiles.free.fr/sites/abbey_wood_2006/intro_abbey_wood.htm

 

En Belgique il faut se référer à Dormaal, étudié par CASIER, puis R. SMITH et T. SIMTH

 

 

[geopas]

il y a une heure, Chimera a dit :

évoque un évènement hyperthermique un peu avant le Pre-Onset Excursion ou POE (environ entre 56.2 et 56.1 Ma), période où nous n'avons que très peu d'information dans le Bassin de Paris

Cela correspond à l'âge de Menat qui livre une flore tropicale, je crois.

[elasmo]

Les flores sont bien documentés dans le Thanétien du secteur de Reims

 

https://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_06-07/07791.pdf

 

Pour Menat, il faut se reporter à une publication de 1940

 

PITON, L.E , 1940 - Paléontologie du gisement Éocène de Menat (Puy-de-Dôme) (Flore et Faune). Mémoire de la Société d'Histoire Naturelle d'Auvergne, t. n°1, p. 102

 

et l'on peux trouver des photographies de la flore sur le site du MHNH de Paris, plus de 1500 références certaines agrémentés de photographies

 

https://science.mnhn.fr/institution/mnhn/collection/f/item/list?municipality=Menat

 

 

 

[geopas]

Cinnamomum ? de Menat

Longueur 200 mm

[elasmo]

Jolie, mais je suis bien incapable de te le dire ce dont il s'agit, les flores ce n'est pas mon domaine

[geopas]

Je n'avais pas remarqué, mais je pense qu'il y a un insecte sur la plaque. Il faut que je ressorte l'original.

 

[geopas]

Zut ! Ce n'est pas un insecte, juste un fragment végétal.

[Chimera]

Superbe cette feuille, on aurait envie avec cette qualité de préservation d'y trouver plein d'autres groupes fossiles!! Il y a bien un air de famille avec du laurier !

Pour l'âge c'est pas très claire on trouve de 56 à 59 Ma, voir plus. La faune mammalienne est bien trop réduite pour faire des analogies.

 

Pour moi aussi, la flore c'est bien loin de mon univers de prédilection.

 

 

Le Sparnacien plus franchement marin, il faut en effet le chercher dans le Vexin ou en Normandie, pas facile maintenant.

 

Attention pour Dormaal: Mamifères et vertébrés marins indiquent deux environnement et surtout deux âges différents.

[bjorn]

@elasmo

"

Canicule oblige, j'ouvre un sujet qui me tiens particulièrement à cœur, car je l'étudie directement à travers de nombreux sites paléontologiques marins et continentaux.

 

Pour situer cette crise une forte hausse de température de l'ordre de 5°C entre la fin du Paléocène, environ 56 Millions d'années durant une période d'environ 200 000 ans, une forte hausse des températures à l'échelle globale, a eu lieue sur une période courte à l'échelle des temps géologiques.

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Maximum_thermique_du_passage_Paléocène-Éocène

 

Qu''en résulte t'il ?

 

On atteint une biodiversité maximale, avec une flore luxuriante et tropicale.

 

Dans les océans les faunes de mollusques, de poissons osseux et cartilagineux sont très diversifiés

 

De nombreux gisements à travers la planète, surtout aux Etats-Unis dans les vastes plaines du Wyoming ou de nombreux gisements ont livrés de superbes faunes de mammifères."

 

Etes vous sur de cela, j'ai lu que pour la flore, il y a eu une difficulté d'adaptation  et pour les faunes un turn over très rapide.

[elasmo]

Citation

j'ai lu que pour la flore, il y a eu une difficulté d'adaptation

 

N'hésitez pas à nous mettre les références de ces publications pour que l'on voit ce qu'ils en disent

[bjorn]

en ce qui concerne la flore : https://www.nature.com/articles/s41467-025-66390-8  Loss of vegetation functions during the Paleocene–Eocene Thermal Maximum

[elasmo]

Article intéressant je ne me souviens pas l'avoir vu passer

 

Les flores et moi cela fait deux, cependant d'après ce que j'en ai compris, les flores bien que mises à rude épreuve s'en sont sortis, j'avais aussi souvenir que la famille des Fabacées (haricots, pois, etc..)

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Fabaceae

 

avaient particulièrement bien répondus à cet épisode hyperthermique et au teneur élevés de l'Azote et du Carbone dans l'atmosphère, hormis cela je n'en sait guère plus, c'est pourquoi je ne puis trop m'attarder sur le sujet, mais si il y a des spécialistes je suis preneur d'informations.

 

Citation

Mamifères et vertébrés marins indiquent deux environnement et surtout deux âges différents.

 

Oui je le sait bien, tout comme dans d'autres gisements de niveaux similaires, restes que les deux dépôts sont relativement proches stratigraphiquement parlant

 

Un pholidote décrit en 2005 sur le site du Quesnoy, daté du MP7, identique à Pourcy et à Dormaal

 

 

mamif du quesnoy_2005.pdf

[bjorn]

Il y a 17 heures, bjorn a dit :

en ce qui concerne la flore : https://www.nature.com/articles/s41467-025-66390-8  Loss of vegetation functions during the Paleocene–Eocene Thermal Maximum

Et pour la faune je ne retrouve pas, il y a bien cet article : https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024PA005039 qui parle de turn over pour les foraminifères.

J'ai trouvé cet article qui fait une synthèse globale : https://www.researchgate.net/publication/234145841_The_Paleocene-Eocene_Thermal_Maximum_A_Perturbation_of_Carbon_Cycle_Climate_and_Biosphere_with_Implications_for_the_Future

[elasmo]

Une publication récente 2025 sur les faunes de Scinidae (lacertiliens) des phosphorites du Quercy, montre encore une fois la grande prolifération d'espèces à la fin du PETM

 

The first evidence of iguanians and scincoids from the lower Eocene of the Cos locality (Phosphorites du Quercy, France)

 

https://www.researchgate.net/publication/394305938_The_first_evidence_of_iguanians_and_scincoids_from_the_lower_Eocene_of_the_Cos_locality_Phosphorites_du_Quercy_France

 

Je met un extrait montrant la grande diversification atteinte entre la fin du MP6 et la quasi fin du MP7 des Scinoids

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Tiliqua_scincoides

 

et

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Iguania

 

[bjorn]

Cette période est vraiment intéressante, en effet en ces périodes de canicules, elle nous pousse à la réflexion. 

Parmi ces réflexions il y a l'adaptation. 

L'article de @elasmo montre l'apparition de nouveaux taxons, voici la légende de la figure :

 

Figure 4. Lizard-bearing European Paleocene and early Eocene localities (see Augé, 1990,2003a,b,2005,2012; Augé and Smith, 1997,2002; Rage and Augé, 2003; Folie et al., 2005, 2013; Laurent et al., 2010; Bolet, 2017;Čerňanský et al., 2020A,2022,2023a,b,d,2024; Augé et al., 2022;Čerňanský and Vasilyan, 2024) and their correlation to the temperature scale (modified from Zachos et al., 2008). Presence of taxon indicated by +; absence indicated by -; Paleocene localities in blue column, earliest Eocene localities in dusty pink column (note that the exact age of Silveirinha within the PETM is unknown), later early Eocene localities in yellow columns. Arrows at right indicate lizard lineages that continue into the middle Eocene. Gekkota are highlighted in mustard yellow; Acrodonta in light gray; Pleurodonta in grass green; Glyptosauridae in blue; Varanidae in light salmon; Palaeovaranidae and Varanoidea in general in dark salmon; Eolacertidae in dark green; Lacertidae in mint green; Amphisbaenia in dark gray; Scincidae in light blue.

On voit aussi l’adaptation d'anciens taxons.

Par contre, comment interpréter la présence de +, signifiant qu'on l'a trouvé, les moins, pas observé et à nouveau le plus. Par exemple pour Scincoidea (https://www.eol.org/pages/12132638, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0195667123001349 )

Si cette pointe thermique a favorisé une diversification, il faut toutefois relativiser, la diversification était en route. 

voici  un article de "pour la science" de mars 2008 : 

"Un réchauffement propice aux mammifères

Il y a 55 millions d'années, le climat de la Terre s'est emballé, entraînant un réchauffement climatique comparable à celui d'aujourd'hui : cette « surchauffe » aurait favorisé l'essor des mammifères."https://www.pourlascience.fr/sd/paleontologie/un-rechauffement-propice-aux-mammiferes-3685.php.

Voici ce que l'on voit quand on s'éloigne un peu :

 

La figure vient de cet article : https://hal.science/hal-03866088v2/file/main_text_full.pdf

 

Cette figure montre une diversification des espèces de mammifères thériens au cours du temps, la pente est forte avant la limite crétacé-tertiaire, elle est quasi aussi forte après cet événement. La limite PETM ne semble pas affecter la courbe.

Cela n'est pas en contradiction avec  l'apparition des mammifères modernes, mais cela montre qu'il n'y a pas d'accélération de la biodiversité au PETM ( la pente de la courbe reste identique). 

Le nombre de d’espèces qui apparait reste largement supérieur au nombre d’espèces qui disparaitt (Nb : espèce n'est pas taxon).

Remarquez le bout de la courbe en trait plein.

Voici par exemple l'évolution des requins Lamniformes et Carcharhiniformes : 

 

Tout cela nous montre qu'il y a toujours des gagnants et des perdants. 

Si on parle de biodiversité, on a cette évolution :

Et attention à la légende sous la figure, ici c'est diversité animale du milieu marin.

pour la température :

Comme moi, vous remarquez qu'il n'est pas  facile d'établir de corrélation entre biodiversité et températures. En prenant par exemple la limite crétacé tertiaire, on voit que la température diminue, mais que la biodiversité augmente. La biodiversité augmente tout le temps ( à cette échelle), il y a  des paliers, des chutes, etc... on voit les crises.

La température , et bien globalement, elle est à la baisse à cette échelle.

Et puisque je parle d'échelle , ce réchauffement thermique de l'éocène dure 20000 ans.

Wikipédia : "1 500 à 2 000 gigatonnes de carbone furent relâchées dans le système océan/atmosphère en mille ans. Cela équivaut à 1 milliard de tonnes de CO2 relâchées chaque année dans l'atmosphère, contre 9,5 milliards de tonnes par an au xxie siècle[2]( Camille Adaoust, « On vous raconte le plus violent réchauffement climatique que notre planète ait connu... jusqu'à aujourd'hui [archive] », sur francetvinfo.fr, décembre 2018 (consulté le 27 décembre 2018).