Règne : Chromistes
Phylum : Haptophytes
Classe : Prymnesiophyceae
Subclasse: Calcihaptophycidae
Ordres : Coccolithales, Zygodiscales, Syracosphearales, Isochridales
On appelle nannoplancton calcaireCalcaire Du latin calcarius. Roche sédimentaire carbonatée contenant au moins 50% de calcite et faisant effervescence au contact d'un acide dilué (Acide chlorhydrique à 10%). (coccolithophores sensu lato, du grec kokkos : pépin, lithos : pierre et phoros : qui porte), des organismes marins unicellulaires phytoplanctoniques appartenant aux algues brunes. Durant une phase de son cycle de vie, le nannoplancton calcaire produit des plaquettes calcitiques appelées coccolithes, qui recouvrent entièrement la cellule qui est ainsi appelée coccosphère. Les coccolithes ont une taille comprise entre 2 et 50μ, ils peuvent être de forme et de structureStructure Du latin strutura : Arrangement. Arrangement à l'échelle microscopique de minéraux dans une roche. très ornementées et complexes selon les différentes espèces, même si pour la plupart la forme est circulaire ou elliptique. La coccosphère est généralement de forme sphérique mais des coccosphères cylindriques ou en forme de dodécaèdre sont aussi présentes. En dépit de sa très petite taille et du fait qu’il est invisible à l’œil nu, le nannoplancton calcaire est en réalité très important : c’est le producteur majeur de calcite de la planète. Il participe au cycle global du carbone et de l’oxygène et c’est un important régulateur des échanges de CO2 entre les océans et l’atmosphère. Il est donc un acteur incontournable des variations climatiques, à large et petite échelle temporelle.
Le nannoplancton calcaire vit dans les eaux de surface des océans, il est le groupe phytoplanctonique dominant aux basses latitudes et dans les océans tempérés et tropicaux. Après la mort de l’organisme, les coccosphères se désagrègent, les coccolithes, avec d’autres débris organiques, s’accumulent en « flocons » (phénomène appelée « neige marine ») et ainsi tombent au fond des mers et des océans. Ces organismes sont aussi mangés par le micro-zooplancton (les copépodes) dans les zones à haute productivité et donc se retrouvent dans les pelotes fécales qui servent de « véhicules » pour leur sédimentation sur les fonds des océans.
Le nannoplancton calcaire est le constituant quantitativement le plus important des sédiments océaniques. Les coccolithes étant minéralisés, ils seront conservés dans les sédiments. Comme ils sont très nombreux et petits, les coccolithes peuvent être facilement extraits et étudiés à partir d’une faible quantité de roche. Ainsi, ils sont les plus accessibles aux géologues et paléontologues qui les recherchent dans les roches sédimentaires. C’est grâce à l’accumulation de ces restes fossiles que se sont formés d’importants corps géologiques telle que la craie du bassin de Paris. La craie est une roche calcaire fine et friable, qui n’a pas subi de diagénèseDiagénèse Ensemble des processus qui affectent un dépôt sédimentaire et le transforment progressivement en roche sédimentaire solide. importante et n’est donc pas transformée en roche dure. Elle est entièrement constituée de coccolithes brisés ou entiers. On estime que dans un millimètre cube de craie il y a environ 1000 000 000 000 de coccolithes !
Les changements dans la diversité et l’abondance des assemblages du nannoplancton calcaire au cours des temps géologiques témoignent de variations des masses d’eaux océaniques et variations climatiques importantes. Ces changements en effet sont le reflet des propriétés physiques des masses d’eaux, comme la température, ou chimiques, comme la salinité. En analysant les isotopes stables du carbone et de l’oxygène incorporés dans les coccolithes fossiles, on peut reconstruire les paléo-températures des eaux océaniques, car c’est durant leur formation et leur croissance qu’ils enregistrent ces paramètres. Les premiers coccolithes fossiles ont été observés à partir du TriasTrias Période la plus ancienne de l'ère secondaire (-251 à -199,6 millions d'années). supérieur, soit environ -215 Ma. A partir de ce moment le nannoplancton calcaire a subi une diversification rapide et foisonnante et il s’est propagé à travers tous les océans, devenant ainsi un fossileFossile Du latin fossilis : tiré de la terre et de fodere : creuser. Reste ou moulage naturel d'un organisme ayant été vivant, conservé dans des sédiments. guide des plus performants. Il est encore aujourd’hui protagoniste dans nos océans actuels.
En conclusion, le nannoplancton calcaire permet de dater les roches sédimentaires, de reconstituer des variations climatiques et de retracer l’évolution physicochimique des océans ! Le nannoplancton calcaire est le constituant quantitativement le plus important des sédiments océaniques actuels (image 1) et passés (images 2-3).
Les images suivantes ont été prises au Microscope électronique à balayage (MEB).
Texte : Silvia Gardin – Centre de recherche sur la Paléobiodiversité et les Paléoenvironnements – Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.
Photographes : Silvia Gardin – Centre de Recherche sur la Paléobiodiversité et les Paléoenvironnements – Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, et Omar Boudouma – Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.