Les sources d'Arcier : principale ressource en eau de la ville de Besançon

Les sources d'Arcier : l'une des principales ressources en eau de la ville de Besançon

 

par André Guyard & Michel Cottet

(dernière mise à jour : 10/04/2018)

 

Nous avons vu que les Sources d'Arcier drainaient le bassin versant du Marais de Saône qui s'étend sur une surface de 102 km². Outre la zone humide et marécageuse évaluée à 800 ha, ce bassin versant comprend des zones habitées dont les villages de Nancray, Gennes, Saône... tout proches, des terrains agricoles et une zone artisanale et industrielle où les risques de pollutions accidentelles liés aux activités humaines sont importants. Sans négliger l'aérodrome de la Vèze qui jouxte la zone, la RN 57 et la voie ferrée qui la traversent (Voir article sur le Marais de Saône). Un facteur de risque supplémentaire doit être pris en compte avec un très important dépôt de pétrole brut, dont les deux tubes (pipeline sud-européen Fos/Mer - Rotterdam et pipeline du Jura qui alimente la raffinerie de Cressier en Suisse) traversent en long et en large le bassin versant. C'est pourquoi l'eau d'Arcier doit être soigneusement sécurisée.

 

Résurgence principale d'Arcier

La ressource en eau est protégée par une grille solide qui

matérialise le "périmètre de protection immédiat"

(Cliché André Guyard)

 

La devise et les armes de la ville dominent le fronton

(Cliché André Guyard)

 

Une plaque commémore l'acquisition

de la source par la ville

(Cliché André Guyard)

 

L'altitude précise (272,366 m) est affichée

(Cliché André Guyard)

 

 

À l'intérieur de la cavité de la source, on peut observer le départ de l'aqueduc actuel vers l'usine de potabilisation de la Malate, (voir  cliché ci-dessous). Nous sommes en hautes eaux. Notez la turbidité élevée.

 

Départ de l'aqueduc actuel au niveau de la source

(Cliché Michel Cottet, 14 mars 2008)

 

Dans cette optique, la ville de Besançon a mis en place une procédure de sécurisation de l'alimentation en eau potable basée sur les trois points suivants :

 

1. En amont, l'instauration des périmètres de protection réglementaires limite les activités polluantes aux abords immédiats des points sensibles du plateau : Creux sous Roche, ruisseau de Nancray... (voir article sur le Marais de Saône). Les informations obtenues grâce au système de surveillance doivent être complétées par une information apportée par les habitants eux-mêmes qui peuvent observer une pollution sur le bassin versant.

 

2. En aval, une station de production d'eau potable est installée à la Malate, sur le parcours de l'aqueduc actuel. Au niveau de cette usine, une station d'alerte dotée de systèmes de détection permet de prévenir des pollutions accidentelles.

 

3. En cas de pollution, l'eau de la Source d'Arcier est envoyée directement au Doubs, sans traitement. L'usine de la Malate est alors arrêtée pendant la durée de l'épisode polluant. Le réseau d'eau potable bisontin est alors mis en interconnexion avec l'unité de production de Chenecey-Buillon sur la Loue, assurant ainsi la continuité de l'alimentation en eau potable. La reprise d'activité de la station de la Malate n'interviendra qu'après analyse de la pollution et retour à la conformité des paramètres de qualité de l'eau.

 

Dispositif anti-pollution mis en place

par la ville de Besançon

(Document : ville de Besançon)

 

Le problème de la protection de la zone de captage d'Arcier

Questions à Christian Morel, vice-président de la chambre d'agriculture (Est Républicain 29/01/2016)

En concertation avec les agriculteurs et la ville de Besançon, nous nous sommes engagés à faire baisser les pesticides de 40 %.

L'expérience de protection de la zone de captage d'Arcier qui alimente Besançon est unique en France. En quoi consiste-t-elle ?

L'action a commencé il y a dix ans avec un travail de pédagogie auprès des 40 exploitants concernés par . la zone de captage. Nous avons organisé des réunions semestrielles de sensibilisation puis nous avons signé un premier plan il y a cinq ans visant à faire baisset l'usage de l'utilisation de produits phytosanitaires. La moitié des agriculteurs représentant 850 hectares ont joué le jeu.

Est-ce suffisant ?

C'était un très bon début. Et nous venons justement de signer un nouveau plan quinquennal qui va concerner les 2/3 des agriculteurs, soit une surface totale de 1 500 hectares. Ce qui en fait effectivement une expérience unique en France.

Comment faites-vous pour convaincre les agriculteurs ?

Les agriculteurs sont de plus sensibles à la question environnementale. Mais l'État nous aide aussi beaucoup d'un point de vue économique. Chacun touche 170 € d'aide par hectare.

En quoi consiste exactement le plan de protection ?

La baisse d'utilisation de produits phytosanitaires se traduit par une baisse des rendements compensés par les aides. Mais la gestion des sols, en revanche, permet de lutter contre l'appauvrissement de la ressource. Ainsi, nous avons mis en place une rotation herbe — céréale tous les 5-7 ans. Cela pourrait aussi être appliqué aux zones céréalières comme celles de Gray en alternant des cycles luzerne-chanvre avec le blé, l'orge ou le colza.

 

 

La Station de production

d'eau potable de la Malate

 

La Station de production d'eau potable de la Malate

(Document : ville de Besançon)

La Station de la Malate : les bassins

(Document : ville de Besançon)

La Station de la Malate : différents épisodes

du traitement des eaux :

préozonation-filtration-ozonation

(Documents : ville de Besançon)

 

Sophie Rapenne :" La station de la Malate

traite 20.000 m³ d'eau par jour.

C'est la moitié des besoins en eau de Besançon".

 

La Station de production d'eau potable de la Malate constitue l'une des principales ressources en eau de la Ville de Besançon. Chaque jour, près de 50 000 habitants du centre ville et des quartiers proches consomment cette eau. Pendant certaines périodes de l'année, c'est près de 110 000 habitants qui peuvent être alimentés en appoint dans l'ouest de Besançon et dans cinq autres communes proches.

 

Parmi les dispositifs utilisés pour vérifier la qualité de l'eau, la station utilise des vairons, poissons lanceurs d'alerte, comme le rapporte un article de de Jean-Marc Toussaint dans l'Est Républicain.

 

À Besançon (Doubs), deux stations de traitement de l'eau utilisent des vairons pour détecter les pollutions ; Ces poissons bioindicateurs sont les premiers à donner l'alerte.

 

L'emploi d'animaux comme bio-indicateurs n'est pas nouveau. Jadis, les mineurs utilisaient des canaris pour descendre dans les entrailles du sous-sol. L'oiseau, très sensible au gaz, les aidait à prévenir des coups de grisou.

 

À Besançon, ce sont les vairons qui alertent des risques de pollution de l'eau.

 

Quand l'eau des sources d'Arcier arrive à la station de traitement de La Malate, on y injecte de l'ozone. « Ce gaz va faciliter l'agglomération des particules polluantes », explique Sophie Rapenne, chef d'exploitation des stations de traitement des eaux de l'agglomération de Besançon (25). Mais avant cette première étape de traitement, l'eau passe dans un aquarium où s'agitent inlassablement une vingtaine de vairons ! Ces poissons jouent le rôle de donneurs d'alerte. En milieu naturel, ils présenter des cas de mortalité quand la qualité de l'eau se dégrade. Cette sensibilité en fait des bio-sentinelles de tout premier plan, capables de dépasser les exigences de la législation limitées à une dizaine de critères pour la potabilité de l'eau. Le Vairon réagit à tout : métaux, ammoniac, médicaments... Il permet même de repérer des pollutions marginales.

 

Pour ce faire, l'aquarium est équipé de capteurs à ultrasons qui analysent les mouvements des poissons et qui déclenchent l'alerte à la moindre anomalie. Cette sécurisation de l'approvisionnement vient en complément d'autres outils, plus scientifiques. Car cette eau, déjà exploitée par les Romains il y a près de 2200 ans, est particulièrement sensible aux risques de pollution. Elle provient d'un grand plateau calcaire qui s'étend sur une dizaine de communes à l'est de Besançon jusqu'à Mamirolle. Un terrain couvert majoritairement de bois, de prairies et de cultures céréalières. « Cette eau provient d'un sous-sol calcaire de type karstique très fracturé, qui entraîne les eaux de ruissellement sans véritable filtre jusqu'à la source », explique Sophie Rapenne. Conséquence, l'eau est turbide et peut présenter des taux de nitrates ou de glyphosates très variables à la saison des pluies. D'où la nécessité d'avoir recours aux vairons.

 

Ce n'est d'ailleurs pas la seule station à être dotée de ces poissons. Celle de Chenecey-Buillon, qui capte les eaux de la Loue, est équipée d'un aquarium semblable. « À ce jour, nous n'avons jamais eu de cas de mortalité massive. Seuls quelques vairons ont disparu à la suite d'incidents techniques ou de pollutions organiques isolées », explique Sophie Rapenne, qui peut également compter sur d'autres outils de suivi notamment la mesure en continu de la turbidité et du pH. « Sinon, notre laboratoire procède à des analyses quotidiennes tout au long du processus. Elles viennent s'ajouter aux prélèvements effectués par l'ARS (Agence régionale de santé) sur l'eau distribuée » poursuit Sophie Rapenne.

 

Aussi, plutôt que de compter uniquement sur des poissons donneurs d'alerte, la ville a préféré agir en amont avec la chambre d'agriculture pour réduire les émissions de polluants. Ce qui a permis, en une douzaine d'années, de diviser par deux le taux moyen de nitrates dans cette eau de source. « L'inquiétude aujourd'hui, c'est le glyphosate, qui est en augmentation constante. Et selon nos études, cette pollution émane principalement des particuliers », observe Sophie Rapenne. Le sujet est d'importance. Les sources fournissent à elles seules la moitié des besoins en eau potable de Besançon.

 

 

Alimentation de la ville de Besançon en eau potable

(Document : DDASS du Doubs)

 

Documentation : ville de Besançon

 

Clichés photographiques : Ville de Besançon, Michel Cottet et André Guyard

 

Adresse utile : Qualité de l'eau dans votre commune ?

 

Les sources d'Arcier

Les sources d'Arcier

 

 

par André Guyard & Michel Cottet

(dernière mise à jour : 19/03/2013)

 

 

Vue satellite des sources d'Arcier

Les sources se situent dans la vallée du Doubs

au pied du faisceau bisontin

Situation géographique et cadre géologique

Les sources d’Arcier, spectaculaires émergences karstiques, apparaissent à 275 m d'altitude en bordure de la plaine alluviale du Doubs, au fond d’un court vallon aux parois abruptes, entaillé dans les calcaires du Séquanien supérieur. Ces sources sont situées sur la commune de Vaire-Arcier à proximité du cours du Doubs, en amont de la ville de Besançon., au pied du faisceau bisontin. Elles drainent le plissement formant le relief de Montfaucon, ainsi que le plateau de Saône, vaste zone déprimée occupant le fond d’un synclinal parcouru par des écoulements superficiels se perdant dans les calcaires.

 

Surplombant immédiatement la zone des griffons, on trouve, vers le Sud, un puissant anticlinal de Jurassique moyen qui chevauche les calcaires du Jurassique supérieur de la source. Ce plissement, le plus méridional du faisceau bisontin, forme le rigoureux relief de Montfaucon qui culmine à 617 m d'altitude. Ensuite, toujours vers le Sud, les calcaires s'abaissent et s'ennoient sous les marnes de l'Oxfordien. Contrastant avec le relief précédent, vient ensuite plus au Sud, le plateau de Saône d'altitude moyenne 400 m ; il correspond à un large synclinal peu marqué limité au Sud par les reliefs de l'accident de Mamirolle. Cette zone constitue un vaste bassin fermé parcouru par des écoulements superficiels qui se perdent dans les calcaires soit du Jurassique supérieur dans le cas du Creux-sous-Roche, exutoire du marais, soit du Jurassique moyen pour le ruisseau de Nancray.

 

Les sources d’Arcier sont issues de quatre cavités principales connues :

 

• la Source d'Arcier proprement dite également appelée source du Martinet,  ou du Canal de Jules César (développement 285 mètres, dénivellation 5 m). L'entrée de la grotte est impénétrable et fermée d'une grille. Cette source principale a été captée à l’époque romaine (en l’an 170) pour alimenter Besançon en eau.

 

La source du Martinet ou source du Canal de Jules César

(Cliché André Guyard)

La source du Martinet est fermée par une grille

(Cliché André Guyard)

Le cliché suivant montrent les deux galeries amont de la Source d'Arcier à leur confluence dans la grotte, en basses eaux. Le départ de l'aqueduc actuellement en service se situe à droite de l'image.

 

Le captage en basses eaux

(Cliché André Guyard)

Le captage en hautes eaux

(Cliché Michel Cottet, 14 mars 2008)

Exemple d'un enregistrement mensuel

de température et débit

Courbe cumulative des débits classés

Hydrogramme de crue

 

• La Source d'Arcier alimentant la pisciculture en contrebas.

 

Source intermédiaire

(Cliché André Guyard)

 

 

• la source supérieure (fossile) d'Arcier au-dessus de la source passe (développement 45 mètres, dénivellation 4 m) ;

L'exploration spéléologique est stoppée par des trémies (effondrements de la voûte de la galerie principale en amont et en direction des sources Bergeret) ;

 

• la source Bergeret inférieure (développement 51 mètres, dénivellation 4 m) ;

 

• la source Bergeret supérieure (développement 40 mètres, dénivellation 2 m).

 

Situées à 600 mètres des sources d'Arcier, les sources Bergeret sont constituées d'une source permanente, de petites sources latérales impénétrables fonctionnant en crue et d'un orifice supérieur temporaire de crue.

 

Source Bergeret en basses eaux

(Cliché André Guyard)

 

Source Bergeret en hautes eaux

(Cliché Michel Cottet, 24 mars 2008)

Origines de l'alimentation des sources d'Arcier

 

On sait depuis E. Fournier au début du XX^e siècle que les eaux du marais se perdent au Creux sous Roche pour ressortir aux sources d'Arcier.(voir article concernant le Marais de Saône).

 

Carte géologique de la région

(vue grossie : Carte géologique des sources d'Arcier.pdf)

 

Carte des traçages

(document DIREN)

 

Atlas orogéologique de la région des sources d'Arcier

 

Rappelons que les colorations à la fluorescéine à partir du Creux sous Roche pratiquées par Fournier (1899) puis par Jeannot (1901-1902) montrent que le cours d'eau emprunte la faille de Mamirolle vers le Nord. Le collecteur souterrain est alimenté ensuite par les eaux collectées du côté de Gennes, avec un parcours marqué en surface par un chapelet de dolines, puis par les eaux de Naisey et (partiellement) de Bouclans, après leur brève réapparition entre Nancray et les pertes du bois de Faule. En novembre 1901, la réapparition a lieu 7 fois sur 12 aux sources d'Arcier dont une seule fois à la source Bergeret et deux fois à la source de la pisciculture.

 

Les nombreux essais de coloration de 1899 à 1902 avaient abouti à une hypothèse originale sur le devenir des eaux infiltrées au Creux-sous-Roche, hypothèse qui envisageait un drainage à l'étiage vers la source du Maine (au Sud dans la vallée de la Loue) et vers la source d'Arcier au Nord en crue. Au cours des années, les hypothèses ont divergé sur le cheminement exact emprunté par les eaux. Or, deux essais de traçages réalisés en 1985 ont montré qu'en basses eaux, comme en hautes eaux, l'exutoire du Creux-sous-Roche était exclusivement les sources d'Arcier Bergeret. Les résultats des expériences du début du siècle étant incontestables, il faut bien envisager un changement radical des écoulements souterrains dans ce secteur.

 

D'autres colorations et la structure géologique ont permis de préciser les autres limites du bassin versant dont la surface est estimée à 102 km². Le module est de 1,58 m³/s.

 

L'inventaire des circulations souterraines reconnues par traçage reconnaît différentes sources d'alimentation pour les exurgences d'Arcier. L'actualisation de cet Inventaire des circulations souterraines en 1987 indique que deux colorations sucessives faites en 1984 au Creux sous Roche ont abouti aux sources d'Arcier. (Inventaire des circulations souterraines reconnues par traçage en Franche-Comté (1987) Annales scientifiques de l'Université de Besançon, Mémoire n°2).

 

Trois profils géologiques parallèles dans le système aquifère Saône-Arcier

(d'après Dreyfuss et Chauve, 1971)

 

Source d'Arcier. Étiage du 17/10/1983 au 25/11/1983

 

Le tableau ci-dessous indique l'origine des eaux exurgeant à Arcier, la date du traçage, la distance à vol d'oiseau jusqu'à Arcier, le temps et la vitesse de réapparition du colorant.

 

Origine	Date	Distance en m	Temps en h	Vitesse en m/h
Entonnoir du Moulin Vieux Nancray	1893-1894	2950 Arcier	9,5	310
Creux sous Roche (Saône) Fontaine du Grand Saône	1901-1902	6000 Arcier	19 à 162	315 à 37
Creux sous Roche (Saône) Fontaine du Grand Saône	1901-1902	5850 pisciculture	218	27

 

D’autres colorations et l’analyse de la structure géologique ont permis de définir les limites du bassin d’alimentation de la source. Son étendue est de l’ordre de 100 km² et son débit moyen de 1,6 m³/s.

La définition des périmètres de protection de ce captage a débuté en 1986 ; en raison de la complexité du dossier et des nombreux acteurs associés à cette démarche, le premier rapport n’a pas eu de suite. Il prévoyait la mise en place d’un périmètre rapproché couvrant la totalité du bassin d’alimentation ; si les vitesses de circulations justifiaient ce dimensionnement, son application administrative rencontrait des difficultés insurmontables avec, par exemple, l’inscription aux hypothèques des contraintes pour toutes les parcelles concernées. De plus, ces contraintes ne dépassaient guère le cadre administratif existant.

 

Les temps de passage pour les traçages depuis les dolines de Gennes et les pertes des ruisseaux de Nancray sont considérablement plus rapides que ceux depuis le Creux sous Roche. Il s'en suit une plus grande vulnérabilité de l'aquifère. Cette constatation a entraîné la suppression de la Step de Nancray avec un transfert de bassin sur le ruisseau du Gour à Bouclans avec la création d'une Step intercommunale. Ainsi les effluents de cette Step se retrouvent dans le Doubs à Laissey par l'intermédiaire du ruisseau le Rougnon.

 

Diagramme du fonctionnement du

système Marais de Saône-Arcier

(d'après J.-P. Mettetal)

Utilisation de l'eau des sources d'Arcier

 

Les eaux des sources sont utilisées essentiellement pour l'alimentation de la ville de Besançon. Mais les sources alimentent également des ruisseaux qui vont rejoindre le Doubs tout proche.

 

Le ruisseau issu des sources Bergeret traverse une propriété avant de rejoindre le ruisseau issu de la pisciculture.

 

En ce qui concerne les sources d'Arcier proprement dites, des ruines encore visibles témoignent d'une ancienne occupation humaine :

 

- une forge dotée d'un martinet.

 

- Au XV^e siècle, d'après Jaccottey (Achéologia), est avérée l'existence d'une papeterie au niveau des sources et d'un moulin à quelque deux kilomètres.

 

- une pisciculture qui a fonctionné de 1945 à 2003. Une étude fondée sur la méthode des indices biotiques (J. Verneaux, I.B.G.N) menée par les étudiants du DESS d'Hydrobiologie de la Faculté des Sciences de Besançon (1995) n'avait pas mis en évidence une pollution due à cette entreprise, ce qui prouvait le bon fonctionnement des installations.

 

La source de la pisciculture passe sous le château d'Arcier

(Cliché André Guyard)

Les bassins de la pisciculture

(Cliché André Guyard)

Ruisseau d'Arcier en aval de la pisciculture

(Cliché André Guyard)

Ruisseau Bergeret avant sa confluence avec le ruisseau de la pisciculture

(Cliché André Guyard)

Ruisseau d'Arcier peu avant sa confluence avec le Doubs

(Cliché André Guyard)

 

Abandonnées au V^e siècle, les sources sont expropriées par la ville de Besançon en 1839 et un nouvel ouvrage est réalisé (1850-1854) alimentant la station de traitement des eaux de la Malate qui fournit 20 000 m³ d'eau par jour à la ville.

Des épidémies répétées de fièvres typhoïdes rendent indispensable sa stérilisation qui est achevée en 1924.

 

L'aqueduc romain d'Arcier

 

La source d'Arcier, spectaculaire résurgence karstique, a été captée à l'époque romaine pour alimenter la ville de Vesontio (Besançon actuel) en eau potable. Des vestiges de cet aqueduc qui amenait l'eau par gravité jusqu'au niveau du square Castan sont encore visibles sur 500 m environ. Une association s'emploie à sa sauvegarde avec l'appui de la ville de Besançon (voir à ce sujet le reportage de France 3-Franche-Comté).

 

Dressé par le Service Régional d'Archéologie, un état de l'aqueduc d'Arcier permet de retracer les étapes de la construction de la canalisation.

 

La construction de cet aqueduc est postérieure à l'an 70 après J.-C. comme l'atteste la découverte d'une monnaie du temps de Vespasien (69-79), empereur qui succéda à Néron. On peut donc faire remonter sa construction à l'époque flavienne. La nécessité de cette édification s'imposa vite car, à cette époque, Vesontio, l'antique Besançon, souffrait d'un manque d'eau pour alimenter les fontaines et les thermes de la ville.

 

L'aqueduc représentait un édifice remarquable qui amenait l'eau d'Arcier par gravité jusqu'au niveau de l'actuel square Castan. La pente générale en était de 21,99 m pour une longueur de 9907 m, soit une inclinaison de 0,22 %. (Archéologia n° 355, avril 1999). Bien qu'ils soient dissimulés par la végétation et les constructions plus récentes, ses vestiges sont encore visibles le long de la vallée du Doubs au niveau de Chalèze et de la Malate.

Exploration des vestiges de l'aqueduc romain

(Cliché Michel Cottet)

 

Après la Chute de l'Empire romain, l'édifice ne sera plus utilisé et, au cours des siècles, il subit une dégradation progressive. Il aurait pourtant pu être encore fonctionnel puisque, d'après Chifflet, le 9 août 1324, l'un des segments situé à proximité de l'Archevêché, c'est-à-dire au niveau de son arrivée à Besançon, "laissa échapper un torrent qui  excita l'admiration générale".

 

À deux reprises en 1681 puis en 1819, la remise en état est envisagée. Il faut attendre le XIX^e siècle avec les archéologues Clerc, Droz puis Castan, pour que l'édifice soit considéré comme digne d'intérêt patrimonial.

 

Le Conseil Régional abrite des mosaïques

provenant des thermes alimentés par l'aqueduc d'Arcier

 

Documents photographiques : André Guyard et Michel Cottet

 

Documentation : Inventaire des circulations souterraines reconnues par traçage en Franche-Comté (1987) - Annales scientifiques de l'Université de Besançon, Mémoire n°2.

Le Quiscale de Brewer

Le Quiscale de Brewer

 

(Euphagus cyanocephalus,

Famille des Ictéridés)

 

par André Guyard

 

Le Quiscale de Brewer ou Mainate de Brewer est une espèce endémique d'Amérique du Nord et d'Amérique Centrale. Aux États-Unis, le Quiscale de Brewer niche de l'état de Washington et du Montana jusqu'en Californie et au Colorado. Dans le nord du continent, c'est un migrateur de petite et de moyenne distance. En revanche, les populations qui fréquentent le littoral du Pacifique en Californie, sont sédentaires.

 

Le Quiscale de Brewer est un passereau de 20 à 25 cm, d'une envergure de 40 cm et d'un poids de 50 g en moyenne. Les sexes sont différents. Tout au long de l'année, le plumage du mâle adulte est entièrement noir, avec des reflets violets sur la tête et sur le cou et des plumes vert brillant. L'iris est jaune ou jaune clair. La femelle, de taille légèrement inférieure à son partenaire, a un aspect général gris-brun, hormis les ailes et la queue qui paraissent plus sombres. L'œil est surmonté par un sourcil sombre. L'iris est brun foncé.

 

Le Quiscale de Brewer sur un parking à San Francisco

 

Le Quiscale de Brewer est un oiseau des zones ouvertes. On le trouve dans les champs cultivés, les prairies, les pâtures, les alpages et les plages. Il est également présent dans les zones urbaines. Insectivores, les quiscales de Brewer se nourrissent toujours à terre. En Californie notamment, ils s'installent dans les parkings, attendent que les voitures soient stationnées pour se précipiter  sur les insectes qui sont écrasés sur les pare-brises ou contre les grilles des radiateurs.

 

Le Quiscale sur un parking

 

Le Quiscale de Brewer niche en colonie. Pour se nicher, il a besoin d'un feuillage fourni. Il est particulièrement attiré par les forêts denses de conifères et les fourrés. Les couples se forment à l'intérieur des colonies qui s'alimentent à l'écart des zones de nidification. En Californie, les premiers signes de l'appariement des oiseaux sont visibles dès la fin du mois de janvier. Ils se traduisent par des poursuites au cours desquelles les mâles s'élancent à la poursuite des femelles, ces dernières pratiquant un vol de papillon, avec de lents et amples battements d'ailes.

 

À partir de ce moment-là, le mâle ne quitte plus sa partenaire, même lorsqu'elle s'absente du nid pour aller chercher des matériaux. Quand la couvée éclôt, le mâle participe aux soins et à l'éducation des jeunes.

 

Au sein de la colonie, les mâles se perchent habituellement sur une branche bien en vue, à proximité du nid. Lorsque la femelle commence à le construire, son partenaire monte une garde vigilante et la protège contre les éventuelles sollicitations des autres mâles. Si le cas se produit, le mâle effectue alors une parade : il déploie alors sa queue, ouvre légèrement les ailes, ébouriffe son plumage tout en émettant un chant. L'accouplement a lieu deux ou trois jours avant la ponte.

 

En Californie, le Quiscale de Brewer visite aussi les plages

 

Le nid est une structure en forme de coupe, construite avec des herbes sèches cimentées par de la boue. La ponte comprend 4 à 7 œufs de couleur grisâtre à vert pâle avec des taches et des marbrures sombres. La construction du nid et l'incubation sont l'apanage exclusif de la femelle qui couve pendant 12 jours. Les petits prennent leur envol au bout d'environ deux semaines. Les deux parents participent à l'éducation et à l'alimentation des oisillons. Il n'y a habituellement qu'une couvée par an, toutefois, dans certaines régions, deux pontes par été sont assez courantes. Néanmoins, si la première couvée est détruite, la femelle dépose une couvée de substitution.

À Sequoia Park, le Quiscale intimide un couple de corbeaux (Corvus brachyrhynchos)

 

Dans la presqu'île du Yucatan (Mexique) on rencontre une autre espèce de quiscale : c'est le quiscale à longue queue (Quiscalus mexicanus).

Quiscale à longue queue filmée sur le site maya de Tulum

 

D'autres quiscales se rencontrent en Amérique du Sud et aux Antilles comme Quiscalus lugubris que l'on appelle Merle aux Antilles françaises.

 

 

Quiscalus lugubris

(cliché J. Ascon)

Sources :

 

Robbins C. S., Brun B. & Herbert S. Z. (1980) - Guide des Oiseaux d'Amérique du Nord. Ed. Delachaux Niestlé.

 

http://www.oiseaux.net/oiseaux/quiscale.de.brewer.html

 

Vidéos et photos : André Guyard (octobre 2009)

 

Le Jaseur d'Amérique ou Jaseur des cèdres

Le Jaseur d'Amérique ou Jaseur des cèdres

(Bombycilla cedrorum,

famille des Bombycillidés)

 

par André Guyard

 

 

 

Comme son nom l'indique, le Jaseur d'Amérique est une espèce de passereau dont la répartition est exclusivement nord-américaine. Il nidifie en Amérique du Nord, principalement dans le sud du Canada et dans le nord des États-Unis. Au Québec on l'appelle Jaseur des cèdres. Il mesure 16,5 cm et pèse 32 g. Il est plus petit et plus brun que son cousin le Jaseur boréal qu'on rencontre en Eurasie et qui peuple également le nord-ouest de l'Amérique du Nord.

 

Il vit en troupes de 10 à 50 individus. Son plumage est lisse et soyeux. Il a aussi comme un masque noir autour des yeux une queue plate à bout jaune et de petites taches rouges sur son corps. Les adultes ont un plumage grisâtre et jaune pâle sur le ventre. Tandis que les petits ont un plumage bleu-gris. Sa taille est généralement de 19 à 22 cm et il pèse environ 33 grammes.

 

 

 

Le Jaseur d'Amérique est un oiseau grégaire. Il vit en groupe et se déplace en groupe. Son habitat est constitué de forêts (feuillus et conifères). On peut le voir aussi dans les banlieues des villes. Son nid est constitué d'herbes, de brindilles et de mousses garni de radicelles et de matériaux fins.

 

 

 

L'été, les jaseurs des cèdres se nourrissent de baies sauvages et d'insectes qu'ils attrapent au vol. Ces oiseaux ont une habitude fort amusante de se passer un petit fruit de bec à bec. Le mâle sautille latéralement vers la femelle en lui offrant un morceau de fruit ou une baie. La femelle fait la même chose puis c'est de nouveau le mâle et ainsi de suite jusqu'à ce que l'un deux décide de manger le fruit. L'hiver, les jaseurs se nourrissent presque exclusivement de petits fruits qu'ils ont gardés en réserve.

 

La période d'accouplement se fait au printemps. La parade nuptiale du mâle consiste en une petite danse et une offrande de fruits et de pétales à la femelle. Le Jaseur des cèdres pond en moyenne de 3 à 5 œufs. La durée d'incubation est de 12 à 14 jours. La maturité sexuelle est atteinte au bout d'un an.

 

 

 

Sources :

 

Robbins C. S., Bruun B. & Herbert S. Z. (1980) - Guide des Oiseaux d'Amérique du Nord Ed. Delachaux Niestlé.

 

http://membres.lycos.fr/horticulture/jaseur_am.html

 

http://educ.csmv.qc.ca/MgrParent/vieanimale/ois/Jaseur/ja...

 

Vidéo et photos : André Guyard (octobre 2009)

 

 

Le Robin américain

Le Robin américain

(Turdus migratorius,

famille des Turdidés)

 

par André Guyard

 

Cette espèce est endémique d'Amérique du Nord. On l'appelle également le Merle américain. Elle est présente sur tout le continent, de l'Alaska et du Labrador jusqu'en Floride et en Californie.

 

Le Robin américain est surtout un habitant des forêts jusqu'à la limite de la ligne des arbres à 3700 mètres, dans les zones où les précipitations sont assez abondantes. C'est un oiseau commun et familier : on le rencontre aussi dans les champs avec haies, dans les jardins, les vergers et les massifs d'arbustes des banlieues et des villes. L'espèce recherche sa nourriture et niche dans les jardins à la périphérie des villes.

 

À terre, le Robin américain marche, sautille et court. En vol, sa silhouette est assez facilement identifiable en raison de son dos rectiligne et de son ventre relativement arrondi. Comme la plupart des autres turdidés, son vol trace une trajectoire assez onduleuse constituée d'une alternance d'amples battements d'ailes et de courtes glissades. Même en dehors de la période de reproduction, les robins se perchent en commun. À la fin du mois de juillet et en août, ces dortoirs peuvent contenir plusieurs milliers d'oiseaux.

 

 

Le Robin américain recherche sa nourriture à terre, dans les arbres et dans les buissons. Il consomme une grande variété de fruits sauvages et de fruits cultivés avec une propension pour les fruits du cèdre rouge, du genévrier, du laurier, de l'amélanchier, du sorbier, de l'aubépine et du chèvrefeuille ainsi que les mûres, phytolaques, framboises, prunes et raisins. Les insectes et les invertébrés représentent une part moins importante de son alimentation : coléoptères, chenilles, mais également fourmis, punaises, mouches, sauterelles, des araignées, escargots, scolopendres et vers de terre. Les oisillons reçoivent exclusivement des vers de petite taille et des invertébrés à corps mou.

 

La saison de nidification se déroule d'avril à la fin août. C'est la femelle qui construit le nid aidée par le mâle qui apporte les matériaux. Le nid est une structure désordonnée construite avec des herbes et des brindilles garnie à l'intérieur d'une couche de boue lissée garnie de fines herbes sèches. Il est habituellement placé à la fourche d'un arbre ou le long d'une grosse branche.

 

La femelle dépose entre 3 et 6 œufs, de forme ronde ou ovale, de couleur bleu pâle ou parfois blanche. L'incubation, qui dure de 11 à 14 jours, est presque entièrement assurée par la femelle. Le mâle la remplace parfois brièvement à la fin de la période. L'envol des jeunes s'effectue 15 à 16 jours après l'éclosion. Le Robin américain élève 2 ou 3 nichées par an, sauf dans le nord où il n'en élève qu'une.

Le Robin américain picorant des baies

 

Sources :

Robbins C. S., Brun B. & Herbert S. Z. (1980) - Guide des Oiseaux d'Amérique du Nord Ed. Delachaux Niestlé.

 

http://www.oiseaux.net/oiseaux/merle.d.amerique.html

 

Vidéo et photos : André Guyard (octobre 2009)

 

Le Cerf Mulet

Cerf mulet ou Cerf à la queue noire

Odocoileus hemionus

(Rafinesque 1817)

 

par André Guyard

 

 

On rencontre le Cerf Mulet dans le  Nord-Ouest de l'Amérique à une latitude de  23 degrés à 60 degrés N. Il se différencie du Cerf de Virginie par des bois dressés vers le haut. On distingue 11 sous-espèces dont  Odocoileus hemionus californicus le Cerf Mulet de Californie (Caton 1876).

 

Harde de biches et de jeunes cerfs mulets (Utah)

 

Odocoileus hemionus est un ruminant qui se nourrit de fourrages ligneux et herbacés dans des proportions égales. L'espèce consomme aussi des glands, des graines de légumineuses et des fruits charnus.

 

 

La souplesse d'adaptation du Cerf Mulet est remarquable. Au Canada, O. hemionus se rencontre dans cinq types de forêts boréales. Aux États-Unis, l'espèce occupe un grand nombre d'habitats comme le chaparral boisé de Californie (sorte de maquis formé par des buissons et des broussailles), le désert de Mojave, Sonora, les forêts arbustives semi-désertiques, les Grandes Plaines et le Plateau du Colorado.

 

Les hardes de cerfs mulets ont tendance à limiter leurs déplacements quotidiens à l'intérieur de leur domaine vital. On note cependant quelques mouvements ne s'écartant pas de plus de 5 km du domaine vital. Cependant des migrations saisonnières importantes peuvent se produire en fonction de la température (estivation en altitude) et des précipitations.

 

 

La longueur du corps varie de 126 à 168 cm chez les mâles, et 125 à 156 cm chez les femelles. Hauteur au garrot : de 84 à 106 cm chez les mâles et de 80 à 100 cm chez les femelles.

 

Comme tous les Cervidés, les mâles portent des bois. Le cycle annuel de la croissance des bois chez O. hemionus est initié et contrôlé par des changements dans la longueur du jour agissant sur plusieurs types cellulaires gonadotropes de l'hypophyse antérieure. Ces types cellulaires stimulent la sécrétion des hormones qui agissent principalement sur les bois et, incidemment, sur les testicules.

 

O. hemionus est doté d'une vision binoculaire excellente et très sensible aux objets en mouvement. Le sens de l'ouïe est aussi aigu.

 

La communication entre individus se fait par phéromones sécrétées par les glandes sébacées et sudoripares. La glande métatarsienne produit une phéromone d'alarme, la glande tarsienne permet la reconnaissance mutuelle. L'urine a également une fonction de phéromone à tous les âges et pour les deux sexes.

 

Odocoileus hemionus est une espèce polygame. C'est le mâle dominant qui effectue la majeure partie des copulations. La position dominante est en grande partie fonction de la taille du corps et de la longueur des bois. La parade nuptiale et l'accouplement se produisent au sein du groupe. Le pic de reproduction chez O. hemionus se produit principalement à partir de fin novembre à la mi-décembre. Environ 27 à 29 jours s'écoulent entre la conception et l'implantation de l'œuf dans l'utérus. La durée moyenne de gestation est de 204 jours. Le pic des naissances se situe en juin. La femelle met bas deux faons. La maturité sexuelle est atteinte au bout de 500 jours.

 

 

En dehors de la période de reproduction, la harde est composée de femelles apparentées par filiation maternelle. Les mâles se dispersent en solitaires ou en agrégats d'individus non apparentés. Pendant l'hiver et au printemps, la stabilité des hardes de femelles et les groupes de mâles est maintenue avec une hiérarchie de domination.

 

Jeune faon de cerf mulet

Les prédateurs se recrutent parmi pumas, coyotes, lynx, aigles royaux, chiens errants et ours noirs. L'espèce représente un gibier estimé.

L'espèce a plusieurs stratégies distinctes pour éviter les prédateurs. O. hemionus est spécialisé dans la détection de danger à un très long parcours au moyen de grandes oreilles et une excellente vision. Les mâles peuvent rapidement détecter et suivre visuellement un autre animal à 600 m. Une fois le danger détecté, O. hemionus se dissimule dans le couvert végétal ou, si le prédateur est suffisamment éloigné de fuir à plusieurs kms.

 

Sources :

 

Misuraca, M. 1999. - Odocoileus hemionus. University of Michigan. Museum of Zoology.

 

http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/accounts/infor....

 

Photos et vidéo : André Guyard (octobre 2009)

 

Le Pélican brun

Le Pélican brun

 

par André Guyard

 

Le Pélican brun (Pelecanus occidentalis) de la famille des Pélicanidés est un grand oiseau aquatique et piscivore qu'on rencontre sur les côtes de l'Amérique du Nord, de l'Amérique centrale et de l'Amérique du sud, en particulier dans la Caraïbe du côté atlantique et jusqu'aux Galapagos du côté pacifique. Il fréquente principalement les îlots déserts, les lagunes, les étangs peu fréquentés et les mangroves. C'est un oiseau qui s'éloigne peu du littoral, s'aventurant rarement dans les terres et passe son temps sur les rochers dominant la mer.

 

Le Pélican brun (Pelecanus occidentalis)

 

Comme tous les pélicans, le Pélican brun a les quatre doigts palmés. C'est un oiseau grégaire vivant en troupe d'une cinquantaine d'oiseaux qui dorment et pêchent ensemble. Il vole en groupes adoptant une formation en ligne. Le Pélican brun est un excellent voilier. Il alterne courts vols glissés au ras de l'eau avec des coups d'ailes puissants. Au vol, la tête est ramenée en arrière entre les épaules

 

Il faut le voir en action de pêche.  D'une altitude d'environ une dizaine de mètres, il plonge comme une flèche, cou tendu et ailes repliées et pénètre dans l'eau à grande vitesse. La poche du pélican étant extensible, il arrive parfois que l'oiseau fasse le trop-plein de nourriture. Il est alors contraint, afin de pouvoir redécoller, de recracher une partie des aliments non digérés.

 

Il niche en colonies d'une centaine d'individus et reste silencieux en dehors des zones de nidification. La période d'accouplement varie en fonction de la latitude de la région qu'il habite. La parade nuptiale du mâle est caractéristique : il martèle le sol puis décrit un cercle autour de la femelle convoitée.

 

Il consacre beaucoup de temps et d'énergie à la construction de son nid. Avec des brindilles récoltées le long des jetées, il fabrique une construction plate, au centre de laquelle il laisse une dépression destinée à accueillir les œufs.

Entre février et août, la femelle pond deux ou trois œufs que les parents couvent alternativement pendant 4 ou 5 semaines.

 

Les poussins naissent nus, mais se recouvrent d'un épais duvet après deux semaines. Les parents nourrissent leurs jeunes de poissons prédigérés. Au début, ils font couler une bouillie huileuse dans le bec des poussins, mais bientôt ces derniers plongent leur tête dans le bec des parents pour se nourrir.

Dans les colonies terrestres, les jeunes âgés de six semaines se regroupent et attendent d'être nourris. Les adultes reconnaître alimentent lerus petits, écartant sans ménagement les autres jeunes qui essaient de voler leur repas. Les jeunes continuent à être nourris par les adultes jusqu'à ce qu'ils aient appris à pêcher.

Pélican brun évoluant dans le

port de San Francisco (Californie)

 

Sources :

 

Robbins C. S., Bruun B. & Herbert S. Z. (1980) - Guide des Oiseaux d'Amérique du Nord Ed. Delachaux Niestlé.

 

http://www.oiseaux.net/oiseaux/pelican.brun.html

 

Vidéo réalisée par André Guyard (octobre 2009)

Écureuils de l'Ouest américain

 

Écureuils de l'Ouest américain

 

par André Guyard

Au cours d'un périple à travers les parcs nationaux de l'Ouest américain en octobre 2009, nous avons eu l'occasion de rencontrer trois espèces d'écureuils assez communes pour être aperçues par des touristes moyens.

Tout comme les marmottes les écureuils sont des Rongeurs de la famille des Sciuridés. Ils sont nombreux en Amérique du Nord, aussi bien au Canada qu'aux Etats-Unis.

 

Le Uinta Chipmunk (Tamias umbrinus)

 

Tamia à la recherche de graines dans un arbuste

 

Les Tamias sont communs dans les forêts de conifères, vers 1 800 m. Ils sont arboricoles et se déplacent de branche en branche à la recherche de graines. Ils dorment également dans les arbres. En guise de nids, les femelles utilisent des cavités d'arbres, utilisant parfois des nids d'oiseaux.

 

Comme tous les écureuils, le Tamia utilise ses pattes avant comme des mains

Les Tamias transportent leur nourriture dans leurs bajoues. Ils dorment en hiver, mais quittent leurs terriers durant les périodes chaudes.

 

Les populations de Tamias sont disséminées dans des biotopes montagneux insularisés par des habitats désertiques infranchissables pour l'espèce. Il est certain qu'au cours des prochains millénaires, ces populations isolées évolueront vers des espèces distinctes.

 

L'alternance de rayures colorées strie le dos de l'animal

 

La taille varie entre 21 et 24 cm avec une longueur moyenne de 23 cm. Le poids vaies entre 50 et 75 g avec une moyenne de 60 g. Les femelles sont nettement plus grandes que les mâles.

 

Une remarque à propos des Tamias. Les Tamias d'Amérique sont très voisins du Tamia de Corée, Tamias sibiricus, espèce introduite en Angleterre et qui commence à envahir le continent européen. Or cette espèce est vendue dans les animaleries françaises depuis 1970. Des individus relâchés ont fondé des colonies dans les forêts.

 

Des études récentes effectuées en région parisienne ont montré que cette espèce est parasitée par 30 à 60 fois plus de larves de la tique Ixodes ricinus que les espèces hôtes locales, comme le Mulot sylvestre ou le Campagnol roussâtre. De plus, ces tamias sont notablement plus infectés par Borrelia burgdorferi, l'agent de la maladie de Lyme qui touche environ 12 000 Français par an. L'apparition de cette espèce en France constitue  donc un nouveau réservoir de la maladie.

Source :

Allen, J.A., 1890. Bulletin of the American Museum of Natural History, 3:96.

Lien :

Smithsonian National Museum of Natural History. North American Mammals

http://www.mnh.si.edu/mna/image_info.cfm?species_id=392

 

 

L'Écureuil des rochers ou

Rock Squirrel (Spermophilus variegatus)

Très commun dans l'ouest des Etats-Unis, l'Écureuil des rochers, avec sa longue queue touffue, ressemble beaucoup aux écureuils arboricoles, mais il grimpe rarement aux arbres. Il se cantonne le plus dans les habitats rocheux, canyons, falaises et collines. La vidéo ci-dessous le montre admirant le paysage du Grand Canyon (Arizona).

 

En général, il creuse son terrier dans le sol bien qu'on trouve parfois des nids dans les arbres. La localisation du terrier tient compte de la sécurité qu'il offre. D'autres mammifères et même la chevêche des terriers peuvent utiliser leurs tanières si les écureuils les abandonnent. L'échelle de taille se situe entre 47 et 50 cm, le mâle étant plus grand que la femelle et l'échelle de poids entre 450 et 500 g. C'est le plus grand des spermophiles.

L'Écureuil des rochers est omnivore. Il se nourrit de pousses vertes, de haricots mesquites, d'insectes et de charognes.

L'Écureuil des rochers vit jusqu'à 2900 m d'altitude. Il vit souvent en colonies avec un mâle dominant. Les femelles ont une portée par an dans des lieux ou à des altitudes où les rigueurs de l'hiver durent plus longtemps, et deux portées dans les régions chaudes. Par grand froid, il entre en hibernation.

 

 

Photo Steffen Lorenz

 

 

Source :

Erxleben, J.C.P., 1777. Systema regni animalis per classes, ordines, genera, species, varietas, cum synonymia et historia animalium. Classis I, Mammalia, p. 421. Wegand, Leipzig, 636 pp.

Liens :

Mammal Species of the World

http://www.bucknell.edu/msw3/

Smithsonian National Museum of Natural History. North American Mammals

http://www.mnh.si.edu/mna/image_info.cfm?species_id=340

 

 

L'Écureuil doré :

Golden-mantled Ground Squirrel (Spermophilus lateralis)

 

L'Écureuil doré (Spermophilus lateralis) est un écureuil terrestre qui vit dans les forêts d'Amérique du Nord. Il se nourrit de graines, de noix, de baies, d'insectes et de champignons souterrains. Il est la proie des faucons, des geais, des belettes, des renards, des lynx roux et des coyotes. Il est tiré par les chasseurs pour le sport. La fourchette de taille d'un adulte est 23-30 cm de longueur. L'Écureuil doré peut être identifié par une fourrure ornée de bandes colorées, mais contrairement aux tamias, il n'a pas de rayures faciales. Il est vit dans les mêmes habitats que le Tamia (Chipmunk Uinta).

 

 

L'Écureuil doré devant son terrier

 

L'Écureuil doré a beaucoup de points communs avec les tamias. Comme eux, il accumule de la graisse en vue de l'hibernation et stocke de la nourriture dans son terrier pour la consommer au réveil du printemps.

Comme le Tamia, l'Écureuil doré est pourvu de bajoues pour transporter de la nourriture sans être gêné dans ses déplacements.

 

L'Écureuil doré creusant son terrier

 

L'Écureuil doré creuse des terriers peu profonds mais qui atteignent jusqu'à 30 m de longueur avec les ouvertures dissimulées dans un tronc d'arbre creux, dans des racines ou sous un rocher. La femelle donne naissance à une même portée de 4-6 jeunes chaque été.

 

L'Écureuil doré est abondant dans toute son aire et il est aussi à l'aise dans une grande variété d'habitats forestiers, ainsi que les prairies et les rochers.

 

La vidéo ci-dessous montre un Écureuil doré occupé à creuser son terrier dans le Sequoia Park.

 

À quoi sert l'énorme queue touffue du Spermophile ? Confronté de nuit à un serpent à sonnette, le Spermophile redresse la queue en l'agitant comme un plumeau. En filmant la scène en infrarouge, Aaron Rundus, de l'université de Californie, a constaté que la température de la queue de l'animal augmentait alors, probablement du fait d'un afflux de sang. Sensible aux infrarouges émis, le serpent est ainsi leurré sur la taille de la proie et bat en retraite. Le stratagème pourrait être d'un grand secours à la femelle de Spermophile qui niche à terre et protège farouchement ses petits.

 

Lien :

 

Smithsonian National Museum of Natural History. North American Mammals

http://www.mnh.si.edu/mna/image_info.cfm?species_id=350

Bryce Canyon : une des merveilles du monde

Bryce Canyon : une des merveilles du monde

 

par André Guyard

 

Un paysage somptueux

 

Situé au Sud-Est de l'état de l'Utah à une altitude comprise en 2400 et 2740 m, Bryce Canyon se présente comme une immense arène en forme de fer à cheval d'une profondeur de 300 mètres.

 

 

Les pins apportent une touche verte

au milieu de la palette d'ocre et de rose

Une dentelle de pierre

Les Hoodoos, peuple maudit

 

Bryce Canyon doit son nom à celui d'une famille de colons mormons originaire d'Ecosse qui s'installa non loin du canyon dans la Paria Valley, vers 1875.

 

Le site tire sa beauté sculpturale par la présence de cathédrales et de flèches de pierre aux nuances et couleurs en perpétuel changement en fonction de l'heure. Selon une légende indienne, ce serait un peuple ancien, les Hoodoos punis pour avoir mal agi et changés en pierre. Comment de telles sculptures peuvent-elles apparaître au cours des époques géologiques ?

 

Géologie

 

1. Sédimentation

 

Il y a 300 millions d'années, Bryce Canyon faisait partie d'un vaste bassin situé au sud-ouest d'une importante chaîne montagneuse (Uncompahgre Uplift). Ce bassin était régulièrement inondé par un océan, déposant sels, sables, limons et sédiments.

 

Entre 144 et 65 millions d'années avant J.-C., venue du nord-ouest, la mer crétacée déposa une série de sédiments d'épaisseur et de composition variables selon les invasions et les transgressions marines. La régression sud-est laissa en place des sédiments de plusieurs milliers de pieds d'épaisseur, formant la couche rocheuse inférieure gris-brun.

 

Stratigraphie des roches du Bryce Canyon

 

Au tertiaire, 65-45 millions d'années, rivières et fleuves provenant des terres hautes vont déposer des limons riches en fer dans un système lacustre ancien. Ces sédiments correspondent aux roches rouges et roses qui forment la Claron Formation dans laquelle les hoodoos vont être sculptés par l'érosion.

 

2. Déformation, soulèvement et formation du grand escalier

 

Une compression horizontale intéressant la formation des Montagnes Rocheuses a déformé les roches. Puis des matériaux volcaniques provenant du nord et de l'ouest ont recouvert en partie la région, donnant des roches noires à l'embouchure du Red Canyon proche et sur le Sevier Plateau au nord, protégeant ainsi de l'érosion les couches sous-jacentes. Durant 10 millions d'années, la séparation, le déplacement et l'inclinaison des grands blocks terrestres ont entraîné la création de failles nord-sud. Les strates vont alors se soulever verticalement de plusieurs milliers de pieds pour former les hauts plateaux de l'Utah.

 

Ainsi les couches crétacées les plus anciennes vont alors se retrouver côte à côte avec des couches tertiaires plus récentes de chaque côté des failles.

 

Les cours d'eau vont alors remanier les sédiments déposés par leurs ancêtres, travaillant les crêtes des blocs fragilisés par la tectonique. L'eau va graduellement dégager les couches tertiaires et mettre à jour les roches crétacées.

 

3. Erosion

 

Il y a environ 60 millions d'années, l'érosion commença son lent travail. L'eau va éroder les roches mécaniquement et chimiquement, provoquant la formation par récurage, abrasion et érosion, de limons, graviers et débris rocheux au pied des roches plus fermes. L'eau va pénétrer dans la roche par des pores, des fissures et va dissoudre les minéraux. Ainsi, les roches crétacées les plus tendres vont être érodées et charriées par la Paria River. De sorte que la Paria Valley va être découpée profondément dans le plateau dont la marge est exposée désormais à l'érosion.

 

Le vent va déposer une importante couche de sable et les dunes vont se solidifier lentement en grès.

 

C'est grâce à l'eau de pluie, au gel, aux chutes de neige et aux orages que nous pouvons aujourd'hui admirer ces sculptures multicolores : les Hoodoos.

 

Les hoodoos ont des tailles variant de 1,5 à 45 mètres. Les hoodoos résistent mieux que la roche qui les entoure parce qu'ils disposent d'une couche supérieure plus résistante faite de dolomie.

 

La dolomie est une roche sédimentaire carbonatée  composée d'au moins 50 % de dolomite, le reste étant constitué par de la calcite. La dolomie est un carbonate double de calcium et de magnésium, de composition chimique CaMg(CO₃)2, qui cristallise en prismes losangiques (rhomboèdres).

 

Calcite et dolomite n'ont pas la même densité (dolomite : 2.87 ; calcite : 2.71), jouant un rôle fondamental dans l'érosion de la roche. La roche étant en grande partie calcaire, elle se fait également éroder par l'acidité des eaux pluviales.

 

La couleur des roches provient des différents minéraux inclus dans celles-ci. L'oxydation du fer contenu dans les boues est à l'origine de la création d'un oxyde de fer dénommé hématite. Ce minéral donne à la boue une coloration rougeâtre. Ces boues sont à la base de la formation de Claron qui permet aux hoodoos présents dans le parc de présenter de telles colorations. La partie inférieure de cette formation, que l'on appelle membre en géologie, est moins riche en oxydes de fer et est de ce fait de couleur plutôt rose.

 

Les hoodoos ne sont pas éternels, alors que de nouveaux apparaissent, les anciens disparaissent. On calcule que l'érosion avance de 0,6 à 1,3 mètre tous les 100 ans.

 

En quelque sorte, la formation des hoodos peut être assimilée à celle des cheminées de fée que l'on rencontre un peu partout dans le monde où des couches relativement meubles se trouvent protégées partiellement de l'érosion par des strates supérieures plus compactes. En France, en particulier, on rencontre des cheminées de fée ou demoiselles coiffées dans la région d'Embrun non loin de la retenue de Serre-Ponçon. Mais c'est en Cappadoce que se trouve le plus fabuleux rassemblement de ces formations.

 

 

Sources :

- Documents photographiques et vidéo : André Guyard octobre 2009.

- Diagrammes : documentation locale.

Dead Horse Point

Dead Horse Point : le grand canyon de l'Utah

 

par André Guyard

Dead Horse Point est un promontoire rocheux surplombant le fleuve Colorado, entouré de falaises de 600 m de hauteur. Le panorama unique sur 270° permet d'apprécier les majestueux canyons de Canyonlands. Il constitue le Grand Canyon de l'Utah, l'un des plus beaux sites du sud-est de l'Utah et du Canyonlands National Park.

 

Un point de vue imprenable

 

La légende de Dead Horse Point

Dans les années 1800, les cow-boys utilisaient Dead Horse Point pour capturer des chevaux sauvages.

Cerné de tous côtés par des falaises abruptes et doté d'un accès large de seulement 27 mètres de largeur, le site constitue un piège idéal pour capturer des mustangs. Les cow-boys rassemblaient les chevaux à l'entrée du site et construisaient une barrière à travers le couloir d'accès étroit pour créer un corral naturel. D'après la légende, ils auraient laissé mourir de soif un troupeau de chevaux en vue du Colorado qui coulait 600 m en contrebas. C'est la raison pour laquelle ce lieu s'appelle "le promontoire des chevaux morts".

 

Au premier plan, les falaises.

Au dernier plan, émergeant du désert,

des montagnes bleues enneigées

d'origine volcanique

 

Géologie

 

Il y a 300 millions d'années, Dead Horse Point et Canyonlands faisaient partie d'un vaste bassin situé au Sud-Ouest d'une importante chaîne montagneuse (Uncompahgre Uplift). Ce bassin était régulièrement inondé par les eaux d'un océan, déposant sels, sables, limons et sédiments. Des sédiments marins, lacustres et fluviatiles ont donné les strates rocheuses du canyon. En outre, l'activité volcanique a engendré les hautes montagnes qui dominent le site comme des îles bleues au-dessus du désert chaud et aride.

 

Identification des différentes strates

Stratigraphie de Dead Horse Point

Dénomination, âge et nature des différentes strates

 

Il y a 150 millions d'années, le vent commença à déposer une importante couche de sable. Cette couche de sable provint probablement de l'érosion de la chaîne de montagne Uncompahgre Uplift qui se transforma lentement en grès à partir des dunes de sable progressivement pétrifiées.

 

Depuis environ 10 millions d'années, le dépôt de sable se ralentissant, les fleuves Green et Colorado sont les principaux acteurs du lent travail d'érosion qui a pour résultat les impressionnants paysages visibles depuis Dead Horse Point : canyons, de mésas et de buttes. Le Colorado a creusé son lit dans les couches de roches anciennes dans son parcours en direction de l'océan.

 

Sources :

 

- Documents photographiques et vidéo : André Guyard octobre 2009.

- Diagrammes : documentation locale.

Le Grand Canyon

Le Grand Canyon

 

par André Guyard

 

Situé au Nord de l'Arizona, le Grand Canyon est une gorge de 450 kilomètres de long, d'une largeur de 1,5 à 30 kilomètres et d'une profondeur de 1600 m. C'est le fleuve Colorado qui l'a creusé. C'est un gigantesque musée géologique où presque la moitié de l'histoire de la terre (1,7 milliard d'années) est visible. National Monument en 1908 et National Park en 1919, le site est inscrit au patrimoine mondial de l'humanité depuis 1979.

 

Le Grand Canyon

La taille des personnages sur le belvédère en haut à gauche donne une idée des dimensions du canyon

 

Toute une palette de couleurs

 

Des gorges profondes, des falaises ombragées

 

Et au fond coule une rivière

 

 

Des pins qui s'accrochent aux falaises

Le parc s'étend sur 4900 km². Son altitude varie de 506 m (fond du canyon) à 2430 m (Rive Nord).

 

Géologie

 

Coupe géologique au niveau de Mather Point

 

À la fin du Crétacé (- 70 millions d'années), la plaque pacifique heurtant régulièrement la plaque nord-américaine (aux environs de la Californie actuelle) souleva le Plateau du Colorado et créa les Montagnes Rocheuses. Ainsi, le Plateau du Colorado s'est élevé à plus de 3000 m d'altitude. Étonnamment, cette élévation s'est produite sans trop de déformation et d'inclinaison des couches géologiques. Ce haut plateau si critique pour l'histoire du Grand Canyon constitue un casse-tête géologique pour les chercheurs.

 

Histoire géologique du Grand Canyon (fig. 1 à 5)

Formation des roches du socle

 

Accidents tectoniques affectant la zone

au moment de l'érection des Montagnes Rocheuses

 

Sédimentation paléozoïque

 

Surrection du Plateau du Colorado

 

Creusement du canyon

 

Chaque strate sédimentaire est riche en fossiles

Le fleuve Colorado River se frayant un chemin jusqu'au golfe de Californie, creusa le Grand Canyon à l'aide de ses affluents pendant 3 à 4 millions d'années.

 

Les roches les plus jeunes sont âgées d'1million d'années et sont d'origine volcanique (Ouest du parc). Le calcaire de Kaibab déposé il y a 270 millions d'années, forme la zone protectrice dans la plupart de la région.

 

Les roches les plus anciennes (gneiss et schistes) ont plus de 1 840 millions d'années (Vishnu Schist dans Inner Gorge). La plupart sont d'origine sédimentaire, résultat de millions d'années de dépôt de sable, sels ou de sédiments, par des mers, des rivières, ou le vent.

 

Ces dépôts furent progressivement compactés et transformés en grès. Le passage de chaque ère géologique est enregistré dans chaque couche de grès qui renferment un grand nombre de fossiles comme des Trilobites ou des Céphalopodes (ancêtres du Nautile).

 

Le creusement du canyon est relativement récent : il s'est produit au cours des derniers 5 à 6 millions d'années. Sans le Colorado River, un fleuve pérenne dans un environnement désertique, le Grand Canyon n'existerait pas. Quand l'eau s'est écoulée des pentes occidentales aux Montagnes Rocheuses méridionales, elle a transporté du sable, des graviers et des blocs, taraudant les couches rocheuses. Sans l'élévation du plateau du Colorado, il n'y aurait pas eu à sculpter ces milliers de mètres de rochers au-dessus du niveau de la mer. De Yavapai Point sur le South Rim au Colorado River, l'élévation augmente de 1 400 m et pourtant le fleuve se situe encore à 750 m au-dessus du niveau de la mer.

 

 

Du haut de ce canyon, un milliard et demi d'années vous contemplent

 

Sur ses 446 km de longueur, le Grand Canyon escarpé varie en largeur. Le long du South Rim, sa largeur varie de 13 à 26 km. Cette largeur du canyon provient du fait que les couches rocheuses s'effondrent autour du fleuve, phénomène qui se combine avec l'érosion due aux ruisseaux adjacents. Les couches les plus faibles et les plus friables s'érodent plus rapidement, fragilisant les couches plus résistantes sus-jacentes. Sans soutien adéquat, les falaises s'effondrent. Irrémédiablement, le fleuve transporte ces matériaux vers le Golfe de Californie. La majeure partie de la Californie du Sud-est et de l'Arizona du Sud-ouest est couverte de ces alluvions provenant du Grand Canyon.

 

Cette profondeur et cette largeur font du Grand Canyon l'exposition géologique la plus grande sur la Terre, un grand livre d'histoire ouvert sur près d'un milliard et demi d'années. C'est l'ensemble de ces dimensions stupéfiantes : profondeur, largeur et longueur qui rend le Grand Canyon unique. Nulle part ailleurs, on peut trouver une telle variété de couches rocheuses si colorées, de buttes si impressionnantes et de parois ombrées au bord d'un tel abîme.

 

Sources :

- Documents photographiques et vidéo : André Guyard octobre 2009.

- Diagrammes : documentation locale.

L'Escargot (1) : Morphologie externe

L'Escargot, cet animal hermaphrodite, est un excellent modèle pour l'étude de la sexualité et le déterminisme du sexe. En effet, les cellules souches de sa gonade évoluent soit en ovules, soit en spermatozoïdes. Voici toute une série d'articles sur cet animal fabuleux. Ce premier chapitre traite l'étude de la morphologie de l'animal.

L'Escargot (2) : La coquille

Dans ce deuxième chapitre consacré à l'Escargot, intéressons-nous à la structure de la coquille, à sa régénération en cas de fracture et ses applications en cosmétologie

L'Escargot (3) : Locomotion

Entre autres particularités, l'Escargot a un mode de locomotion tout particulier :  il se déplace grâce à un unique pied, escaladant n'importe quelle surface et déclivité, et en avançant sans déraper ni rester collé  au substrat : tout ça grâce à la thixotropie de son mucus.

L'escargot (4) : Anatomie

Les Gastéropodes sont vraiment des animaux "tordus". Au cours de leur embryogenèse, ils subissent flexion et torsion, voire enroulement dans une coquille spiralée… Et en plus, un appareil génital à tout faire : spermatozoïdes et ovules.

L'escargot (5) : Biologie et développement

Bien qu'ils soient hermaphrodites et et que leur gonade produise les deux sexes gamétiques, il n'y a pas autofécondation chez les escargots. L'accouplement est réciproque avec échanges de spermatophores mis en réserve chez le partenaire, en attente de la maturation des ovocytes.

 

 

 

L'Escargot (6) : L'hermaphrodisme

Étude en microscopie photonique et électronique de la glande hermaphrodite de l'Escargot : les gamètes mâles et femelles sont produits dans chaque tubule de la gonade où l'on trouve simultanément les ovocytes sur la paroi et les gonocytes mâles en évolution dans la lumière des tubules.

L'Escargot (7) : L'ovotestis adulte

Quelle que soit la lignée gamétique mâle ou femelle, le cycle de la glande hermaphrodite montre que les gamètes naissent des mêmes cellules souches situées sur la paroi des tubules.

L'Escargot (8) : la spermatogenèse

Nés de cellules souches pariétales, les gonocytes mâles se multiplient dans la lumière des tubules pour donner finalement des spermatozoïdes. Pendant ce temps, les ovocytes ne se multiplient plus sur la paroi mais prennent de l'embonpoint.

L'Escargot (9) : l'ovogenèse

Nés de cellules souches pariétales,  les ovocytes vont subir un accroissement considérable de leur volume par la constitution de réserves mettant en jeu toute une machinerie cellulaire.

L'Escargot (10) : genèse de la gonade

La genèse de la gonade permet de confirmer que les gamètes des deux sexes proviennent des mêmes cellules souches présentant une morphologie semblable à celle des cellules somatiques.

L'Escargot (11) : Organes présumés endocrines

La différenciation des gamètes dans le sens mâle ou dans le sens femelle est sans doute due à des interactions hormonales. Il faut donc rechercher des organes endocrines susceptibles d'agir sur la gamétogenèse.

L'Escargot (12) : culture organotypique de la gonade isolée sur milieu anhormonal

Pour s'affranchir de l'influence de l'organisme sur la gonade, il faut l'isoler sur des milieux de culture dépourvus de toute hormone et de tester ainsi les potentialités intrinsèques des cellules souches à l'origine de la gamétogenèse. On montre ainsi que le sexe fondamental est le sexe femelle qui se manifeste spontanément en l'absence d'hormones : c'est l'autodifférenciation ovocytaire.

L'Escargot (13) : culture de la gonade sur milieux enrichis

En culture d'organes sur milieu anhormonal, les gonocytes évoluent spontanément en ovocytes. Pour obtenir des spermatozoïdes, il faut ajouter au milieu de culture du sang d'escargot en phase mâle. Le schéma de la sexualisation des gonocytes est le suivant : pas d'hormones : sexe femelle ; hormones : sexe mâle.

L'Escargot (14) : association de la gonade avec d'autres organes

L'ajout de sang d'escargot a montré que la spermatogenèse était induite par des facteurs humoraux. Il faut rechercher les organes effecteurs de ces facteurs masculinisants. On les trouvera dans le cerveau et le tentacule oculaire.

L'Escargot (15) Conclusion générale

L'Escargot (15) : Interprétation de l'hermaphrodisme chez Helix aspersa

 

par André Guyard

(suite de l'Escargot 14)

Le présent article constitue une conclusion aux 14 articles précédents consacrés à l'Escargot et au déterminisme du sexe chez cet animal hermaphrodite.

 

Le comportement de la gonade d'Escargot en culture organotypique autorise à penser que la différenciation sexuelle des gonocytes est sous la dépendance d'une séquence hormonale. La confrontation des résultats de l'analyse du cycle in vivo et de l'étude expérimentale in vitro permet de mieux comprendre certaines modalités de l'expression de l'hermaphrodisme.

1) La culture de l'ébauche gonadique isolée démontre que non seulement chaque cellule-souche morphologiquement identique à une cellule somatique est sexuellement bivalente mais qu'elle est potentiellement une cellule femelle. Chez cette espèce hermaphrodite, le sexe femelle se réalise dans des conditions anhormonales. Il s'agit d'une autodifférenciation femelle.

2) Comment interpréter la protandrie ? Il faut supposer que la phase germinative qui débouche in vivo sur la spermatogenèse est déclenchée par un facteur masculinisant. L'expérimentation nous apprend que ce facteur présumé est humoral. Il est présent dans l'hémolymphe d'animaux en phase mâle et il permet l'accomplissement de la spermatogenèse in vitro. La sécrétion de cet agent est discontinue puisque sa présence dans l'hémolymphe est épisodique.

 

Le primum movens de l'action androgène siège au niveau du ganglion cérébroïde d'animaux d'âge postembryonnaire puisque cet organe favorise la multiplication spermatogoniale et, conjointement avec le tentacule oculaire, empêche la manifestation de l'autodifférenciation ovocytaire. Un fonctionnement endocrine discontinu du cerveau expliquerait les démarrages de spermatogenèses abortives au cours du premier mois de la vie postembryonnaire.

3) L'apparition des ovocytes un mois après l'éclosion correspondrait à un épuisement corrélatif des hormones masculinisantes cérébrales. La différenciation des protogonies dans le sens femelle coïncide dans un tubule donné avec l'arrêt de la multiplication spermatogoniale. In vitro, c'est l'époque où la seule présence des ganglions cérébroïdes ne permet plus d'assumer le contrôle de la spermatogenèse et de refréner l'autodifférenciation ovocytaire. Le taux de facteur masculinisant serait insuffisant pour imposer le sexe mâle à toute la gonade puisqu'il s'établit une espèce de gradient de sexualité dans la culture. La partie la plus proche du tissu nerveux est occupée par des spermatogonies en multiplication alors que dans la partie la plus éloignée, des gonocytes échappant probablement à l'action du facteur masculinisant s'autodifférencient en ovocytes.

4) Plus tard, au cours du cycle annuel de la gonade mature, le démarrage de la spermatogenèse puis l'apparition des ovocytes sur les parois peuvent s'expliquer de la même façon par l'intervention puis l'épuisement du facteur androgène. Or, chez les Crustacés, le cerveau qui contrôle le fonctionnement de la glande androgène a lui-même le même effet directement sur les gonocytes (J. Berreur-Bonnenfant, 1968). L'association in vitro des ganglions cérébroïdes d'animaux en spermatogenèse avec la gonade ne permet jamais la réalisation d'une spermatogenèse comparable à celle réalisée par l'adjonction d'hémolymphe d'hiver. Peut-être que cette expérience ne met en évidence que la stimuline contrôlant le fonctionnement d'un hypothétique tissu androgène.

 

 

5) En outre, après accomplissement de la spermatogenèse, la lignée femelle poursuit son évolution. Or in vitro, le cerveau extirpé d'animaux en ovogenèse ne permet que la seule manifestation de la lignée femelle. C'est une nouvelle preuve de la labilité du facteur cérébral masculinisant. En sa présence en un taux suffisant, la lignée mâle entre en multiplications spermatogoniale ; en son absence ou en sa présence en quantité insuffisante, la lignée femelle se manifeste et amorce son auxocytose.

6) On peut se demander quel est le mécanisme responsable du déclenchement et de la modulation de la sécrétion de ce facteur masculinisant. D'une façon générale, il est certain que le système nerveux intervenant aussi bien dans le contrôle de la vie de nutrition et de reproduction que dans la vie de relation de l'organisme, la sécrétion des neurohormones est sousmise à l'influence des facteurs exogènes trophiques, climatiques ou psychiques, les récepteurs sensoriels (notamment le tentacule oculaire des Gastéropodes) pouvant jouer le rôle de relais. Ces considérations expliqueraient l'intervention des facteurs externes dans l'expression du phénotype cytosexuel chez les espèces hermaphrodites.

On peut également envisager que le signal du virage sexuel au niveau du cerveau provienne de l'ovotestis lui-même qui, par une sorte de feed-back déclenché par exemple par l'état de réplétion des tubules gonadiques dû à l'abondance des spermatogonies, avertisse le système nerveux central par voie humorale.

7) La participation d'autres facteurs humoraux contrôlant la physiologie de l'une ou l'autre des gamétogenèses doit être supposée pour expliquer la coexistence des deux lignées gamétiques.

Ainsi, pendant que se déroule la spermiogenèse in vivo ou en culture en présence d'hémolymphe d'hiver, l'accroissement ovocytaire est réprimé. C'est alors qu'on peut supposer l'intervention d'une inhibition de l'ovogenèse parallèlement à l'action d'un facteur spermiogénétique d'origine inconnue. Le fait que le tentacule montre un rôle constamment répressif sur l'ovogenèse est un indice en faveur de l'intervention de cet organe dans l'inhibition de l'accroissement ovocytaire.

D'autre part, un facteur cérébral semble, contrôler l'auxocytose. En culture, le ganglion cérébroïde prélevé sur des animaux en ovogenèse a une influence bénéfique sur l'accroissement ovocytaire sans qu'on puisse préjuger d'un rôle sur la vitellogenèse.

On peut soupçonner l'intervention de multiples facteurs dont les interactions constituent un jeu subtil permettant l'évolution en parallèle des deux lignées sexuelles ; ainsi la préméiose au sein des ovocytes débute fréquemment en même temps que s'amorcent les divisions réductionnelles des spermatocytes. Peut-être y a-t-il là une indication de l'intervention d'un facteur méiotique non sexualisé ?

Le schéma de la sexualisation des cellules germinales au sein de la gonade paraît plus simple. Les protogonies ou gonies indifférenciées sont sexuellement bivalentes. Elles reçoivent de la part du soma l'impulsion qui les orientera vers un sexe ou vers l'autre. C'est la nature et le cheminement de cette impulsion qui sont en cause.

 

Chez Helix aspersa, la culture organotypique a permis de mettre en évidence le phénomène d'autodifférenciation femelle.

 

Le schéma de la séquence hormonale qui contrôle la différenciation dans le sens mâle, évoqué par les résultats de l'association de la gonade avec le ganglion cérébroïde demande à être confirmé. S'agit-il de facteurs qualitativement distincts ou simplement de la modulation d'un unique facteur stimulateur de la gamétogenèse ?

 

Il ne faut pas perdre de vue que ces résultats ont été obtenus avec la seule technique des cultures organotypiques. La mise en évidence d'actions endocrines ne pourra être résolue qu'avec le concours d'expériences complémentaires. Injections d'extrait cérébral et/ou tentaculaire, ablation sélective de cellules nerveuses, greffes ou implantations de ganglions, observation de la différenciation fine au niveau des organites des cellules germinales, identification chimique des substances actives constituent autant de techniques à exploiter pour poursuivre la discussion sur le contrôle de l'hermaphrodisme chez l'Escargot.

RÉSUMÉ

Helix aspersa Müll. est une espèce d'Hélicidés hermaphrodite protandre. L'étude histologique et ultrastructurale complétée par la mise en culture organotypique de la gonade a permis d'apporter quelques précisions quant aux mécanismes qui régissent la sexualisation des gonocytes.

La mise en place de la gonade est caractérisée par une période d'indifférenciation qui se prolonge jusqu'à dix jours après l'éclosion. Il n'existe qu'une seule souche cellulaire à l'origine des deux lignées germinales.

 

La protandrie semble due à une induction mâle d'origine cérébrale qui se manifeste en réprimant une tendance spontanée à l'autodifférenciation femelle et par un effet mitogène favorisant la multiplication spermatogoniale qui envahit la lumière gonadique consacrant ainsi l'orientation définitive du gonocyte dans le sens mâle.

Un mois après l'éclosion, l'hermaphrodisme se manifeste par la différenciation d'ovocytes en position pariétale. Ce phénomène réalité de l'autodifférenciation ovocytaire non refrénée par le cerveau dont l'action modulée selon l'âge ou la saison déterminera les phases du cycle sexuel.

D'autres facteurs complémentaires interviennent dans la réalisation de la gamétogenèse : un facteur d'origine tentaculaire dont l'effet principal est d'inhiber la tendance spontanée des gonocytes à l'autodifférenciation ovocytaire ; un facteur dont le siège est le ganglion cérébroïde qui favorise l'accroissement de la cellule femelle avec le concours de facteurs trophiques.