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31/01/2016

Cascade et tuffière

Cascade fougueuse

 

par Dominique Delfino

Photographe naturaliste et animalier

 

Qu'elle est belle cette cascade de Roches alimentée par les pluies de ces derniers jours ruisselant du plateau supérieur de Roches les Blamont !

 

Pour accéder à cette formation de tuf sur laquelle s'écoule l'eau vive, il suffit d'emprunter près du temple le chemin qui s'engage dans la forêt avant de rejoindre la fontaine du même nom, toute aussi charmante.

 

À peine plus loin à votre droite, le petit sentier vous conduira au pied de la cascade, mais il faut en profiter au passage pour observer la cascade depuis le haut.

 

Une tufière est un site formé par une roche sédimentaire calcaire appelée tuf calcaire ou travertin. C’est l’eau provenant d’une source calcaire proche qui est à l’origine de ces concrétions et leur donne un aspect insolite.

 

La Cascade de Roches les Blamont s'impose dans ce style au Pays de Montbéliard et son accès très facile même par une météo pluvieuse permet de la contempler au plus soutenu de son débit.

 

Les plus courageux pourront même s'engager dans la petite grotte profitant ainsi de la chute d'eau à l'intérieur de la cascade.

 

Et pour le photographe, trépied-photo et clic-clac en vitesse lente transformeront les filets d'eau qui s'écoulent en rideaux aquatiques sur un écrin de mousse.

Cascade-Delfino-450.jpg

Cliché © Dominique Delfino

 

29/11/2015

Jura bisontin, Reliefs, Paysages et Roches

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par Pierre Chauve professeur honoraire de Géologie à l'Université Franche-Comté et Patrick Rolin, maître de conférences à l'université de Bourgogne Franche-Comté.

 

 

Besançon, ville d'art et d'histoire, riche par son patrimoine architectural et ses fortifications, reconnues au patrimoine mondial de l'Unesco, possède un site exceptionnel qui mérite d'être expliqué.

 

La ville ancienne, entourée par une boucle du Doubs et dominée par la Citadelle de Vauban s'inscrit tout entière au front de la chaîne du Jura. Trois domaines du Jura externe sont présents à l'intérieur même du périmètre urbain. Deux alignements montagneux plissés et faillés, les Avant-Monts au nord et le faisceau bisontin au sud, encadrent le vaste plateau sur lequel s'est établie la ville. Besançon est ainsi l'une des rares villes où, à l'intérieur du périmètre urbain, et dans la ville même, peuvent s'observer les roches qui y sont présentes ainsi que les structures géologiques et morphologiques caractéristiques du Jura : plis, failles, monts, combes, cluses…

 

Le promeneur découvrira avec plaisir la géologie de la ville, les paysages et les panoramas visibles en ville ou à partir des sommets qui la dominent. Mais ses pas le conduiront également dans les villages voisins où il découvrira les circulations souterraines et superficielles des eaux qui alimentent la ville depuis l'époque gallo-romaine.

 

L'ouvrage s'organise en sept itinéraires repérés sur les cartes par un numérotage des points d'arrêt. La description de ces itinéraires est précédée par un chapitre consacré au cadre géologique et historique de la ville et la conclusion s'attache à rappeler la genèse des structures géologiques.

 

La découverte de cet environnement se fait à trois niveaux. Le premier (signets verts) s'adresse aux néophytes promeneurs et randonneurs ; le deuxième (signets orange) intéressera les naturalistes et le troisième (signets rouges) interpellera les géologues plus avertis.

 

De bonnes balades en perspectives enrichies par différents thèmes paysagers, historiques et géologiques.

 

Ouvrage édité par le Muséum de la Citadelle de Besançon, patrimoine mondial de l'UNESCO avec l'appui de la Ville de Besançon. Dépôt légal 3e trimestre 2015, 212 pages. Prix 22 €.

 

Dossier de presse

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07/09/2013

Les pistes de dinosaures de Loulle (Jura)

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Les pistes de dinosaures

de Loulle (Jura)

 

 

par André Guyard

 

(dernière mise à jour : 3 août 2014)

 

 

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Belle empreinte de patte de sauropode

(Cliché Pierre Hantzpergue)
 
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La carrière de Loulle
(Cliché André Guyard)

 

Dimanche 22 juin 2008 : Pierre Hantzpergue accueille des membres de la Société d'Histoire Naturelle du Doubs (SHND) dans la carrière où furent découvertes en 2006 les empreintes de dinosaures, sauropodes, par Jean-François Richard, géologue amateur ayant précédemment observé ce type de traces sur le site de Coisia. [1]


La campagne de fouilles a débuté durant l’été pluvieux de 2007. 1500 empreintes furent ainsi relevées correspondant au passage de différents individus, à plusieurs reprises, il y a 155 millions d’années lors de l’Oxfordien terminal (Jurassique supérieur).

 

Voir également le reportage de France-3 Franche-Comté consacré en partie au site de Loulle.

 

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Pierre Hantzpergue, en pleine explication
(Cliché André Guyard)
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Carte géologique de la région de Loulle
Le point rouge indique l'emplacement du site
(Document BRGM)
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Légende de la carte géologique
(Document BRGM)
 
D’autres empreintes ont été relevées dans l’arc jurassien, notamment à Courtedoux (à côté de Porrentruy, canton du Jura) dans des couches du Kimméridgien (152 millions d’années) ainsi que sur le territoire de la commune de Coisia (Jura), en 2004 dans des niveaux du Tithonien inférieur (150 millions d’années). Récemment (avril 2009, d'autres pistes de dinosaures ont été découvertes également dans le Jura à Plagne (Ain). (Voir les trois articles consacrés à ces sites dans la même rubrique : paléontologie).

Ainsi, ces trois gisements d’âge différents sont l’indice d’émersions temporaires et cycliques de l’ensemble de la région jurassienne durant le Jurassique supérieur.

Hormis ces niveaux à pistes de dinosaures, il convient de mentionner la découverte en 1923 à Damparis (Jura) d’un squelette de sauropode et de fréquents ossements isolés à différents niveaux du Jurassique supérieur.

Ces témoins attestent de la proximité de terres émergées et de l’exondation épisodique de la plateforme jurassienne.

L’examen de la falaise bordant la route de Ney à Loulle permet d’analyser l’évolution des environnements aboutissant à la préservation de pistes de dinosaures.
 
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La falaise : un ancien récif corallien
(Cliché André Guyard)
 
  • À la base, un récif avec empilement de lentilles coralliennes, correspond à une mer d’une trentaine de mètres de profondeur.
Loulle_08_06_22_12coraux.jpg
La structure corallienne est bien visible
(Cliché André Guyard)
 
  • Le toit du récif est tronqué par une surface de démantèlement. Il y a donc diminution de la tranche d’eau avec émersion progressive. On note la présence de galets, de niveaux à plantes terrestres…
  • Puis des calcaires fins en bancs réguliers (faciès séquanien) suggèrent un milieu lagunaire en arrière du récif.
  • Au sommet, ce sont des calcaires à coprolithes de crustacés et d’éléments bioclastiques, disposés en minces bancs biseautés (chenaux de marée), correspondant à des dépôts de plage. Ce faciès évolue vers des calcaires laminés, à rides de courants, fentes de dessiccation, voile micro-bactérien et pistes de sauropodes indiquant un milieu supratidal.

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Une empreinte de taille impressionnante
(Cliché André Guyard)
 
Dans ce contexte, les empreintes de pas entourées de bourrelets d’expulsion de la boue attestent d’une plasticité du sédiment favorable à la préservation des pistes de locomotion.

L’étude de ces traces fait appel à différentes techniques :

  • éclairage rasant en période nocturne,
  • biométrie des empreintes,
  • relevé lasérométrique,
  • photographie à la verticale par un drone.

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Pistes matérialisées à la peinture
(Cliché Pierre Hantzpergue)
 
Ces données permettent d’individualiser les différentes pistes, de les caractériser et d’obtenir des informations d’ordre comportemental sur les dinosaures qui ont parcouru ce secteur.
 
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L'interprétation des pistes
(Cliché Exposition Paleomania)
 
Le site de Loulle a été fréquenté à plusieurs reprises par de gigantesques sauropodes, dinosaures herbivores dont la taille varie de 10 à 30 mètres et le poids de 5 à 30 t environ. Cette fréquentation à diverses époques suggère qu’il peut s’agir d’une zone de passage vers un biotope riche en végétaux. Un sauropode devait engloutir environ 2 tonnes de végétaux par jour, essentiellement des prêles géantes, des cycas et des conifères. Les pistes de sauropodes nous indiquent qu’ils se déplaçaient seuls ou en petit groupe. La mesure des paramètres d’une piste permet de déterminer la vitesse de déplacement. Ces animaux progressaient à une allure de 3 à 4 km/h.
 
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Formule de calcul de la vitesse de déplacement
(Cliché Exposition Paleomania)
 
Comme le confirme dans le commentaire ci-dessous J.-F. Richard, l'inventeur du site,  récemment, comme à Courtedoux, on a également découvert à Loulle des traces de théropodes (dinosaures bipèdes et carnassiers), notamment une piste qui serait celle d'un Allosaure.

En conclusion, l’étude des pistes de dinosaures apporte de nombreux renseignements sur la biologie, la locomotion et le comportement de ces animaux.

L’avenir du site
: Les recherches actuelles qui reprendront durant l’été 2008 sont financées par la Région de Franche-Comté, le Département du Jura, la Communauté de communes et la Commune de Loulle, ainsi que par différents sponsors. Il est souhaité que la valorisation de ce site exceptionnel s’intègre dans un réseau jurassien géologique et paléontologique.

Les tableaux didactiques de cet article ont été empruntés à l’exposition "Paléomania" qui parcourt l’Arc jurassien, de Courtedoux à Arinthod, en passant par Pontarlier.
 
Depuis la publication de cet article, un nouveau site de pistes de dinosaures a été découvert à Plagne (Ain).
Voir l'article correspondant dans ce blog : Nouvelles pistes de dinosaures découvertes dans l'Ain.
 
Voir également le site Dino de la Société Des Naturalistes d'Oyonnax, dont les géologues sont à l'origine de la découverte en avril 2009 de ce site exceptionnel. Rappelons que la SDNO est déjà à l'origine de  la découverte du site de Coisia).
 
Ajout d'avril 2012
 
Nous sommes au printemps 2012 et cela fait quatre hivers que le site de Loulle est dégagé et se dégrade.Chaque année, attirés par ce site exceptionnel des centaines de visiteurs notent que les empreintes sont presque complètement déstructurées et finissent par s'effacer tout comme les repères en peintures, placés au moment des premières fouilles. La fossilisation exceptionnelle de la boue originelle, rarement observée et conservée, est également ce qui pourrait être la cause de sa destruction. Car la fragilité du sol calcaire, à l'air libre après les fouilles ne résiste pas aux hivers et au gel.
 

Membres du conseil scientifique régional de protection de la nature, Michel Campy, professeur émérite à l'Université de Bourgogne et Vincent Bichet, maître de conférence en géologie à l'université de Franche-Comté sont chargés par le ministère de l'Environnement et de la Dreal de Franche-Comté de dresser l'inventaire des sites géologiques à préserver dans la région. Les deux experts se mobilisent pour éviter la disparition de ce site de dimension internationale qu'ils ont classé en dixième position et lancent un cri d'alarme (Le Progrès du 28/04/2012, article repris par l'Est Républicain  du 29/04/2012).

 

« Il faut désormais agir à très court terme, avant le prochain hiver. Sinon, ce ne sera même plus la peine de chercher à le valoriser, nous en aurons perdu la moitié ».

 

Pour éviter une catastrophe irréparable, les deux géologues préconisent deux alternatives.

 

  • La première : la fermeture du site et la mise en place d'une couverture synthétique de géotextile qui protégerait des agressions du climat ou des visiteurs.

  • La seconde : le remblayage du site. « Cela peut ressembler à une provocation que de dire qu'il faut le recouvrir. Mais cela laissera le temps de la réflexion. Ce n'est pas irréversible. Il sera inaccessible momentanément. Les Suisses l'ont fait lors de la construction de leur autoroute. »

En 2009, après la découverte du site de Plagne, dans l'Ain, les scientifiques ont quitté Loulle pour se consacrer à l'étude de ce nouveau site. De sorte que le projet de valorisation de Loulle était en cours, il souffre désormais d'une certaine concurrence. Et Loulle est, dans les faits, quasiment abandonné. »

 

Des études menées, entre autres par les services de l'État et le conseil général du Jura sont en cours pour réaliser un aménagement. Une réflexion menée depuis 2008. « Mais, concrètement, il ne se passe rien. Il y a juste un panneau pour expliquer aux gens ce qu'ils voient et leur dire de faire attention. Le site n'a ni protection physique ni juridique. Si la réflexion sur l'aménagement touristique doit prendre des années, il faut agir. Les collectivités ont engagé des fouilles, maintenant, il est de leur responsabilité de le protéger. »

 

Sources : exposé de Pierre Hantzpergue lors de la visite du site, le 22 juin 2008.

[1] Pierre Hantzpergue, Professeur à l’Université Claude Bernard (Lyon 1) est chargé, avec Jean-Michel Mazin (Directeur de recherche, UMR 5125 CNRS) de l’étude des traces de dinosaures des différents sites du Jura.
 

L'avenir incertain des empreintes de dinosaures de Loulle (ajout de septembre 2013)

 

Dix ans après leur découverte, que deviennent ces 1500 empreintes ? Le site est ouvert aux quatre vents. Les empreintes ne sont pas encore protégées. Et Jean-François Richard, le découvreur se désole. "Devant nous, des traces qui ont 155 millions d'années. Livrées à elles-mêmes et dégradées par les visiteurs et les intempéries, les empreintes s'abîment. Rien n'est fait pour les protéger." Seuls les travaux des scientifiques ont permis d'édifier des reconstitutions en 3D.

 

Des solutions existent mais elles ont un coût. Michel Campy, professeur émérite à l'université de Bourgogne suggère l'édification d'un toit de protection, un simple hangar, pour stopper l'effet de l'érosion pluviale et les phénomènes de gel-dégel et permettre alors une mise en valeur du site, une construction dont le coût est estimé à un million et demi d'euros.

 

D'après le maire de Loulle, les finances de la petite commune et de ses 170 habitants sont nettement insuffisantes pour envisager une telle proposition.

 

Le Conseil général du Jura devrait trancher d'ici l'automne. Le site serait alors recouvert de sable pour masquer les empreintes, ne laissant qu'une zone libre d'accès : une option à 150 000 euros qui ne satisfait pas le découvreur, comme si les dinosaures allaient disparaître une seconde fois.

 

Le site enfin protégé. Voir l'article de France 3 Franche-Comté.

 

Est Républicain du 4 août 2014 — Menace sur le « Jurassique Parc : le site des empreintes de dinosaures de Loulle, près de Champagnole, se dégrade dangereusement.

 

Lons-le-Saunier. Les travaux d'enfouissement d'une partie du site ouvert de Loulle, au sud-est de Champagnole,  ont été réalisés au printemps. Le but de cet investissement du conseil général du Jura est de préserver des empreintes de dinosaures découvertes il y a dix ans par Jean-François Richard. Or, depuis plusieurs jours, le découvreur a pu constater des coulées d'un jus noirâtre et particulièrement nauséabond. « II s'agit d'un jus issu de la fermentation des écorces de pin, utilisées dans le procédé de protection des traces », explique-t-il, inquiet. Trois zones d'écoulement ont été repérées. « Elles correspondent aux trois échancrures qui ont été réalisées pour évacuer l'eau, à l'époque des fouilles en 2004 », précise-t-il.

 

Un site unique

Il y a un an, la décision était prise par le conseil général de préserver une partie du site. Les échanges avaient été assez vifs entre les paléontologues et les élus. Les scientifiques se prononçaient pour un enfouissement total du site, « afin que les futures générations profitent de ce patrimoine ». Les élus, plus pragmatiques, souhaitaient que, justement, ce patrimoine soit visible par leurs contemporains. Ils argumentaient en rappelant que « bien d'autres empreintes se trouvent sur le site, encore protégées par les strates de calcaire et de roches ».

 

Une petite voix se faisait entendre proposant une alternative. « Je pensais qu'il était plus intéressant de construire un bâtiment qui aurait l'avantage de protéger les empreintes tout en permettant aux visiteurs d'en profiter », prêche Jean-François Richard. Jugé trop coûteux, surtout en termes de fonctionnement, ce projet ne devait pas voir le jour.

 

En arbitre à l'écoute des uns et des autres, sans doute aussi sans perdre de vue l'atout touristique que représente ce site unique, « le plus ancien au monde », le département engageait des travaux d'enfouissement partiel, Les espaces retenus étaient recouverts d'un textile, de 70 cm d'écorce de pin et de 30 centimètres de sable concassé. Bon an, mal an, les parties acceptaient le compromis.

 

« Jus infâme »

Seulementvoilà, deuxmois après la fin des travaux, des effets de nuisance apparaissent. « Ce jus est infâme. Outre son odeur insupportable, il produit aussi des sels lorsqu'il sèche. Ces sels attaquent la couche et donc menacent les empreintes », insiste le découvreur. Un passionné qui verrait d'un mauvais œil cette nouvelle et dramatique fin des dinosaures, du moins de leurs inestimables traces.

 

Danièle Brulebois, conseillère générale, suit le dossier depuis le début : « Concernant les piétinements, nous mettrons en place un cheminement pour éviter que les visiteurs marchent sur les empreintes. Elles seront également repeintes avec une peinture protectrice. Pour ce qui est des panneaux d'explication, ils sont  en voie de réalisation. » Quant aux jus nauséabonds, le Département se penche actuellement sur le problème.

Philippe GALLAND

29/12/2011

Géologie de la région de Thise

Arc en ciel_Thise.jpgGéologie de la région de Thise


par Patrick Rolin
Maître de Conférences à l'Université de France-Comté

 

La commune de Thise s'étend en partie sur le plateau de Chailluz-Thise et d'autre part, sur la plaine alluviale du Doubs.

La majeure partie du plateau de Chailluz-Thise est occupé par la forêt. Ce plateau est constitué de terrains du Jurassique moyen (Dogger), très faiblement inclinés (de 3°) vers la vallée du Doubs. Vers le nord-ouest, il se raccorde à la colline du Fort de la Dame-Blanche qui forme un large anticlinal (pli en forme de voûte) culminant à 619 m au Fort de la Dame-Blanche et dont le flanc septentrional est vigoureusement érodé par des ravins dominant de 300 à 400 m la plaine alluviale de l'Ognon (voir plus bas colonne lithostratigraphique du faisceau bisontin). Cet anticlinal est percé dans son axe par une combe bordée de crêts, dont le plus marqué dans le paysage, et surtout le plus élevé, est celui du Fort de la Dame-Blanche. Au sud-est, le plateau de Chailluz s'abaisse par deux gradins presque tabulaires, limités par deux escarpements de failles d'une vingtaine de mètres de hauteur (escarpements nord-est—sud-est de Thise et du Trébignon), avant de s'ennoyer sous les alluvions de la plaine alluviale du Doubs.

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(Document LGV modifié. Pour agrandir, cliquer sur le document)

 

Le Doubs qui coule à des altitudes comprises entre 250 et 220 m entaille profondément en rive gauche les reliefs du faisceau bisontin qui culminent au fort de Montfaucon (620 m) et qui sont formés de terrains datant du Jurassique inférieur au Jurassique supérieur, plissés et faillés (voir carte géologique ci-dessous). La rivière décrit néanmoins de nombreux méandres, dont l'histoire complexe est soulignée par des cluses correspondant à d'anciens cours abandonnés.

 

La plaine alluviale du Doubs, très large entre Thise et Chalezeule, est donc dominée en rive gauche par les pentes raides des collines de Montfaucon. En aval de Chalezeule, cette plaine devient très étroite, et s'encaisse entre les collines de Montfaucon et le plateau des Clairs-Soleils.

 

Le remplissage alluvial des vallées de l'Ognon et du Doubs est marqué par des terrasses étagées de 5 m à 20 de mètres, voire emboîtées, bien visibles dans le paysage. Ces terrasses, plus ou moins érodées pour les plus hautes, marquent les différentes étapes de remblaiement et de creusement des vallées par les rivières. Notons que les terrasses les plus hautes et donc les plus anciennes de la vallée du Doubs sont des lambeaux de la plaine alluviale du Paléo-Rhin qui s'écoulait, il y a un à deux millions d'années vers le sud pour rejoindre le Rhône, avant d'être dévié vers la Mer du Nord ; c'est le Paléo-Rhin qui a façonné l'essentiel de l'actuelle vallée du Doubs (voir plus bas).

 

Carte Géol Chailluz_11.jpg

Carte de la région Palente-Thise © Patrick Rolin

(Pour agrandir, cliquer sur le document)

 

Nature et légende des différentes strates sédimentaires

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinFz. Basse terrasse actuelle. Elle est bien développée dans la vallée du Doubs (plaine de Thise) où elle est essentiellement calcaire. Les quelques torrents temporaires dont les cônes de déjection atteignent les rives du Doubs (Montfaucon) déposent surtout des matériaux argileux provenantdes marnes liasiques.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinFy. Moyenne terrasse. Les alluvions de la moyenne terrasse dépassent de peu (moins de 10 à 15 m) les plaines de débordement.

 

 

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinFx. Haute terrasse. Dans la vallée du Doubs, des placages souvent riches en graviers siliceux sont localisés à Chalèze (+ 50 m).

 

 

 

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j8. Kimméridgien (60 à 70 m). Ayant fourni de très rares exemplaires d'Aspidoceras lallierianum, le Kimméridgien peut être subdivisé en deux ensembles qui, pour des raisons graphiques, n'ont pas été séparés sur la carte :

b) Le Kimméridgien supérieur (30 m) (Virgulien des auteurs) formé d'une alternance de marnes et de calcaires à pâte fine ou lumachelliques en petits bancs et débutant par un niveau riche en glauconie. Exogyra Virgula est le fossile dominant ; d'autres Lamellibranches et des Brachiopodes lui sont associés.

a) Le Kimméridgien inférieur (Ptérocérien des auteurs), essentiellement constitué de calcaires compacts, débute lui aussi par un niveau glauconieux, un peu plus marneux. Les fossiles y sont surtout abondants à la base, et constituent une faune classique : Pterocera oceani, Ceromya excentrica, Pholadomyes, Trichites (= fragments de Pinnigera). Exogyra bruntrutana, Terebratula subsella, etc.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj7. Séquanien (85 à 90 m). Le Séquanien est constitué de deux séries calcaires, séparées par des marnes à niveau gréseux et plaquettes de calcaires :

c) Le Séquanien supérieur est formé de calcaires variés, le plus souvent sublithographiques et graveleux, cryptocristallins ou à pâte fine et oolithiques.

b) Les marnes, souvent difficiles à observer, mais formant une combe, sont parfois coupées de plaquettes calcaires couvertes d'Astartes (Astartien des auteurs), de petits Gastéropodes ou d'Exogyres. Leur faune caractéristique consiste en une associationd'Exogyra nana et d'articlesd'Apiocrinus meriani, accompagnés de quelques Zeilleria egena.

a) Dans le Séquanien inférieur dominent des calcaires sublithographiques assez bien lités. Dans le faisceau bisontin, des oogones de Characées ont été trouvés au sommet des calcaires (la Vèze). Un banc remarquable, à débit prismatique, constitue un excellent repère local dans la série du flanc SE de l'anticlinal de la Citadelle. Aucune Ammonite n'a été signalée sur l'ensemble de la feuille ; en revanche, des Pseudocyclamines sont fréquentes dans tout le Séquanien.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj6. Rauracien (40 à 45 m). Il s'agit du faciès coralligène de l'Argovien terminal, que l'on peut subdiviser en deux parties de puissance à peu près égale :

b) au sommet, un ensemble de calcaires oolithiques ou pisolithiques, avec nombreux débris de fossiles plus ou moins roulés (Nérinées, Diceras, radioles de Cidaris) ;

a) à la base, des dépôts récifaux à Polypiers et Solénopores, avec des articles d'Apiocrinus, des tests de radioles de Cidaris, des Térébratules, etc.

 

 géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj5. Argovien sensu stricto (40 à 50 m). Marneux à la base, l'Argovien comprend ensuite les couches dites à Pholadomya exaltata : ce sont des marno-calcaires bien stratifiés, parfois feuilletés, dans lesquels s'intercalent des bancs de 15 à 30 cm, plus compacts, renfermant des chailles et des fossiles silicifiés (Rhynchonella thurmanni, Terebratula galienei, Millericrinus, Serpules, Collyrites bicordatus). Le sommet de l'Argovien devient de plus en plus calcaire et renferme quelques Polypiers et des fossiles silicifiés (Apiocrinus, radioles de Cidaris, etc.) apparaissant en blanc sur le fond grisâtre de la roche.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj4. Oxfordien (30 à 45 m). L'Oxfordien présente son faciès classique de marnes bleues à Ammonites pyriteuses (Creniceras renggeri, Cardioceras cordatum, Perisphinctes perarmatum, etc. associés à Pentacrinus pentagonalis, Hybolites hastatus, petits Brachiopodes et Lamellibranches). Autrefois exploitées pour la fabrication de tuiles, ces marnes ont souvent glissé ou sont recouvertes d'éboulis, mais donnent des dépressions caractéristiques (combes).

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj3b. Le Callovien supérieur (2 à 5 m), présente un faciès différent. On peut distinguer :

b) au sommet, des marnes jaunes ou noires sableuses renfermant de nombreuses Ammonites caractéristiques des zones à Quenstedtoceras lamberti et Peltoceras athleta : Qu. praelamberti, Peltoceras athleta, de grandes Collotia, Kosmoceras spinosum, de nombreux Hecticoceras ;

a) à la base, un calcaire argileux à oolithes ferrugineuses (0,90 cm à quelques cm) riche en Erymnoceras coronatum, Reineckeidae et Kosmoceratidae, reposant sur la surface rubéfiée et taraudée de la Dalle nacrée.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj3a. Dalle nacrée (Callovien inférieur)

Il s'agit de calcaires assez différents l'un de l'autre, mais qui ont été groupés dans les régions à tectonique complexe sous la notation j3-2.

La Dalle nacrée (j3a) représente le Callovien inférieur ainsi qu'en témoignent de très rares exemplaires de Macrocephalites : c'est un calcaire à oolithes et entroques, auquel des stratifications entrecroisées et de nombreuses interruptions de sédimentation (surfaces corrodées et perforées, Huîtres plates, galets plats provenant de la reprise du dépôt consolidé) donnent son aspect caractéristique en dalles ("laves" des habitants). Son épaisseur varie de 6 à 15m environ sur la feuille.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinj2. Bathonien

Bien que la Dalle nacrée repose le plus souvent sur une surface perforée et rubéfiée tranchant sur les calcaires sous-jacents, on observe localement près de Besançon, entre les deux formations, quelques mètres au plus de marnes ayant une disposition lenticulaire, que leur faune (Oboyothyris obovata et autres Brachiopodes) permet de dater du Bathonien supérieur et que l'on désigne sous le nom de Marnes de Champforgeron (j2M).

Les calcaires notés j2 sont connus sous les noms de Calcaires de la Citadelle. Ce sont des calcaires compacts, massifs, le plus souvent sublithographiques mais aussi graveleux, surtout à leur base et à leur sommet, ils ont 60 à 70 m d'épaisseur. La microfaune (Trocholines, Valvulinidés, Miliolidés) y est assez fréquente, mais Rhynchonella decorata, pratiquement seul macrofossile de ces couches, est peu abondant et surtout très localisé (la Citadelle, carrière près des Rancenières).

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinJ1b. Bajocien supérieur = Grande oolithe (55-60 m). Les Calcaires de Tarragnoz, de Marcou, ou Grande oolithe de nombreux auteurs, constituent un ensemble assez homogène, bien lité, à stratifications entrecroisées; le plus souvent bicolore, la Grande oolithe a été exploitée comme pierre de construction à Besançon. L'ensemble est considéré comme représentant le Bajocien supérieur (zones à G. garanti et P. parkinsoni, Parkinsonia sp. citées à la Citadelle et aux Graviers Blancs). Il n'est pas impossible que les niveaux les plus élevés, souvent plus clairs, soient équivalents de l'Oolithe blanche de Bourgogne et correspondent à la base du Bathonien.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinJ1a. Partie inférieure du Bajocien. Le Bajocien inférieur et moyen est souvent subdivisé dans le Jura en :

—  « calcaire bioclastique à Polypiers » au sommet ;

—  « calcaire bioclastique à entroques » à la base.

En fait, si la moitié inférieure de l'ensemble est toujours représentée par des calcaires à entroques, dont le ciment est assez ferrugineux, il est difficile par contre de suivre sur le terrain le niveau supérieur. Celui-ci présente en effet de très nombreuses variations de faciès assez souvent les calcaires à entroques s'y poursuivent, passant parfois (Citadelle de Besançon) à une oolithe grossière.

Des intercalations marneuses apparaissent parfois (Montfaucon) séparant des bancs de calcaires gris renfermant surtout des Pectinidés ou de petits Brachiopodes. Des Polypiers sont présents de façon sporadique (Auxon-Dessus, Buzy, Chapelle-des-Buis) et des Ammonites (Sonninia sowerbyi à Montfaucon)

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinI6b Aalénien supérieur.

Niveaux non marneux peu épais et difficiles à séparer des calcaires à entroques, l'Aalénien calcaire est formé de calcaires roux, oolithiques ferrugineux ou à entroques, renfermant des lumachelles à petits Pecten (P. pumilus) tandis que les bancs de la base, très sableux, renferment des Pleydellia.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinI6-5. Aalénien marneux et Toarcien (60 à 70 m).

Cet ensemble essentiellement marneux et foncé comprend de haut en bas :

e) des marnes sableuses,

d) des marnes micacées à Pleydellia aalensis,

c) des couches riches en petits Lamellibranches et Gastéropodes (Leda rostralis, Nucula hammeri, Trochus subduplicatus, Littorina capitanea) avec des Dumortieria, Hammatoceras insigne, et à la base des Ammonites pyriteuses : Grammoceras fal/aciosum, Polyplectus discoides...,

b) des marnes à petits nodules rouille, à Hildoceras bifrons et Coeloceras crassum,

a) les « Schistes à Posidonomyes» ou «Schistes carton» renfermant des matières organiques (20 m environ); constituant parfois un léger ressaut sur les pentes marneuses, ils représentent le Toarcien inférieur (H. serpentinum).

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinI4-3. Pliensbachien (40 à 50 m). Bien que cette série à dominance marneuse puisse être détaillée dans divers affleurements, elle a été cartographiée dans son ensemble et même parfois réunie au Lias supérieur sous la notation 16-3.

Les principaux niveaux sont les suivants :

d) Couches à Pleuroceras spinatum, 10 à 15 m, formées de marnes micacées, sableuses renfermant des bancs de calcaires argilo-sableux cloisonnés (septaria) et des nodules («miches»).

c) Couches à Amaltheus margaritatus, 20 à 30 m, formées de marnes grises plastiques, renfermant Am. margaritatus et à la base, dans un niveau noduleux Am. stokesi (Miserey).

b) Banc calcaire bleu riche en Bélemnites, à Prodactylioceras davoei au sommet, et des marnes à Waldheimia numismalis à la base.

a) Lotharingien. Sont rattachés à cet étage quelques bancs calcaires et une dizaine de mètres de marnes.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolinI3-2. Sinémurien et Hettangien ;

I1. Rhétien. Le Sinémurien et l'Hettangien constituent le Calcaire à Gryphées (8 à 10 m) renfermant à la base des Schlotheimia et, dans la partie supérieure, de nombreuses Gryphaea arcuata, Arietites bucklandi, Agassiceras scipionianum et Microderoras birchi.

Le Rhétien (15 à 20 m) est formé d'une alternance de marnes schistoïdes noires et de grès plus ou moins argileux renfermant à la partie supérieure un bone-bed d'écailles et de dents de Poissons et quelques lumachelles à Avicula contorta, Cytherea rhaetica... Dans le faisceau bisontin, l'ensemble a été groupé sous la notation I3-1.

 

géologie,jura,franche-comté,jurassique,thise,faisceau bisontin,avants monts jurassiens,doubs,patrick rolint9. Keuper supérieur (45 m).

Il s'agit de deux ensembles d'argiles bariolées, dont les teintes dominantes sont le rouge lie-de-vin et le vert, séparés par 5 m de grès, puis de dolomie (Dolomie de deux mètres des auteurs). Le niveau argileux inférieur est parfois gypsifère. Le Keuper moyen n'affleure généralement pas, mais le gypse interstratifié dans des argiles bariolées ou noires, sous un important banc dolomitique (Dolomie moellon) a été exploité en plusieurs points et notamment aux environs de Beure.

 

Commentaires

 

Les couches géologiques les plus anciennes que l'on trouve à l'affleurement sur le plateau de Chailluz sont des calcaires du Bajocien (178-170 millions d'années, voir ci-dessous colonne lithostratigraphique) qui forment le substratum de la forêt de Chailluz entre les Grandes Baraques et le crêt de la Dame-Blanche. Ces calcaires, épais d'une centaine de mètres de puissance, se débitent en bancs d'épaisseur pluri décimétriques.

 

La partie inférieure du Bajocien est essentiellement constituée de calcaires coquilliers, qui sont d'anciens sables consolidés formés d'une accumulation de fragments de coquilles, brisées par les vagues.

 

La partie supérieure du Bajocien comprend des calcaires oolithiques, qui sont également d'anciens sables constitués de minuscules billes calcaires de 1 à 1,5 mm de diamètre, cimentées entre elles : les oolithes, formées en milieu marin peu profond et très agité.

 

Du fait de leur bonne qualité technique et surtout leur bonne résistance au gel, ces calcaires oolithiques du Bajocien supérieur ont été exploités, dans les nombreuses anciennes carrières des Torcols et des Dessus de Chailluz, comme pierre de taille pour la construction de Besançon.

 

Le calcaire du Bajocien est surmonté d'une couche de 40 à 50 m d'épaisseur, du calcaire du Bathonien (170-158 millions d'années) d'une texture fine sublithographique (microcristalline), qui constitue la grande partie du substratum de la forêt de Chailluz (Grange Brochet, Fontaine Agathe, Fontaine des Acacias), et de Palente village jusqu'au lycée Pergaud. Ce calcaire fin, sans stratification bien nette, très pauvre en organismes, provient de la solidification d'une ancienne boue calcaire. Cette roche est très gélive et se découpe fréquemment en petits parallélépipèdes. Très sensible à la dissolution par l'eau, elle est responsable du paysage karstique (lapiaz et dolines) que l'on observe dans la forêt de Chailluz.

 

Au-dessus du Bathonien, le calcaire du Callovien (158-154 millions d'années) est peu épais (15 à 20 m). Il s'agit d'un calcaire coquillier et oolithique, similaire à celui du Bajocien, qui se débite en dalles fines de 3 à 10 cm d'épaisseur. Pour cette raison, ces dalles ont été employées dans le passé pour la couverture de maisons sous le nom de laves. Ce sont sur ces calcaires que sont construits les quartiers des Quatre-vents et des Orchamps et de la place des Tilleuls ; ils sont rarement visibles.

 

Le calcaire du Callovien est recouvert par des argiles callovo-oxfordiennes qui étaient bien visibles lors des travaux de l'échangeur de Palente (2008). Elles forment le substratum du quartier des Vernois et de la zone des Marnières vers le centre commercial de Chalezeule. Ces 40 m d'argiles ont été déposés entre 154 et 150 millions d'années au Callovien supérieur et à l'Oxfordien (s. str.). Ce sont des argiles bleu noir, pyriteuses, abritant une faune pélagique abondante (organismes flottants ou nageants : ammonites et bélemnites), et qui renferment parfois des débris de bois flottés. Ces argiles sont d'anciennes boues argileuses et faiblement carbonatées accumulées dans une mer peu profonde (moins de 30 m de fond). Dans cette mer, la faune pélagique était chassée par des dinosaures marins carnassiers, comme le plésiosaure dont un exemplaire a été retrouvé dans les argiles excavées pour la construction de l'échangeur de Palente. (voir l'article : le Plésiosaure de Palente). Des îles émergeaient, couvertes de végétaux, dont les débris ont donné les bois flottés.

 

Ces argiles grises du Callovo-Oxfordien sont propices à la fabrication de tuiles et elles ont été exploitées dans des carrières au pied du Fort-Benoît pour alimenter les tuileries du Vernois et de Palente.

 

Les argiles callovo-oxfordiennes sont surmontées par une formation marno-calcaire argovienne (150-147 millions d'années), que l'on ne trouve que sur les hauteurs des Clairs-Soleils. Cette formation comprend à la base une alternance de bancs de calcaires crayeux renferment de gros silex gris noirâtres et de lits marneux de couleur gris beige ; elle comprend au sommet des bancs calcaires très riches en restes d'organismes silicifiés : coquilles, tiges de crinoïdes, tests d'oursins, coraux…

 

Les dépôts marins les plus récents sont les formations du Rauracien et du Séquanien, préservées par l'érosion sur la colline de Bregille. Ces terrains apparaissent également dans le substratum de la vallée de l'Ognon, et se retrouvent dans des écailles tectoniques sous le chevauchement des Avants-Monts (voir carte et coupe géologiques).

 

La formation calcaire du Rauracien (147-144 millions d'années), épaisse de 30 à 40 m, est constituée de faciès très variés qui se succèdent dans le temps :

- à la base des calcaires coquilliers jaunâtres, à coquilles non silicifiées ;

- puis des calcaires oolithiques ;

- et enfin, au sommet, un calcaire oolithique à oncolithes ovoïdes plurimillimétriques. (Ces oncolithes sont des encroûtement algaires centimétriques de forme ovoïdes centimétriques développés autour de débris de coquilles).

 

La formation calcaire du Séquanien affleure sur la colline de Bregille. Elle comprend des calcaires sublithographiques très gélifs, à stratifications planes parallèles, renfermant des oncolithes et des tapis algaires découpées parfois par des fentes de dessiccation. Elle traduit un milieu de dépôt proche de l'émersion et calme. Ces calcaires du Séquanien représentent les terrains les plus jeunes appartenant aux plateaux de Chailluz.

 

Argiles callovo-oxfordiennes, marnes argoviennes et calcaires du jurassique supérieur (voir colonne stratigraphique) recouvraient jadis tout le plateau de Chailluz-Thise. Ces formations géologiques ont été décapées par l'érosion, mais préservées dans la colline de Clairs Soleils, qui consitue ainsi une butte témoin. Les marnes argoviennes sont particulières car elles renferment de gros silex, bruns ou gris noirâtres, communément appelés "chailles". L'érosion les a dégagés des marnes, et les cours d'eau les ont transportés et accumulés par places sur le plateau de Chailluz, où ils constituent des épandages importants.

Au cœur du pli de la Dame-Blanche profondément érodé, apparaissent des dépôts du Lias et du Trias, plus anciens que ceux qui constituent le substratum du plateau de Chailluz.

 

En descendant le crêt de la Dame-Blanche par l'ancien chemin de Tallenay à Bonnay, on rencontre :

 

- des calcaires oolithiques roux et ferrugineux de l'Aalénien (181-178 millions d'années) qui jalonnent plus ou moins le crêt de la Dame-Blanche ;

 

- puis, plus d'une centaine de mètres d'argiles marneuses grises du Lias (204-181 millions d'années) dans les pentes aux pieds du crêt. Ces argiles affleurent mal car elles sont plus ou moins masquées par les éboulis de pente provenant des éboulements des falaises de la Dame-Blanche. Ces argiles se sont déposées dans un milieu calme d'une vasière argilo-marneuse, probablement peu profonde.

 

Au fond de la combe, en plusieurs endroits apparaissent des argiles rouges et vertes du Trias supérieur (230-204 millions d'années épaisses d'une centaine de mètres), qui sont les plus anciens terrains à l'affleurement de la région. Ces argiles renferment des niveaux de gypse et de sel, ce sel ayant été exploité à Miserey-Salines et à Châtillon le Duc). Le Trias salifère s'est déposé en climat tropical sec, dans une vasière très peu profonde et souvent asséchée (similaire aux chotts tunisiens actuels), marqué par une très forte évaporation de l'eau de mer.

 

faisceau bisontin11.jpg

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Ces argiles du Trias supérieur sont les terrains les plus anciens connus dans la région. Elles reposent dans les Avants-Monts sur des calcaires du Jurassique supérieur (rauraciens et séquaniens), connus à l'affleurement, et surtout recoupés par un forage pétrolier réalisé près de l'ancienne ferme de la Baume. Cette anomalie de superposition des terrains s'explique par l'existence d'un important chevauchement (faille plate) qui met en superposition anormale les argiles du Trias supérieur sur les calcaires du Jurassique supérieur (voir coupe géologique).

 

Rolin_Coupe géol Chailluz11.jpg

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Ce chevauchement décolle le Trias supérieur et les terrains du Jurassique et les fait glisser sur un substratum constitué d'un socle métamorphique et granitique hercynien recouvert de grès et de calcaires du Trias inférieur et moyen (245-230 millions d'années).

 

Ce chevauchement recoupe également une importante faille profonde verticale, plus ancienne que lui, de direction NE-SW que l'on situe approximativement à l'aplomb de l'A36. C'est la faille dite de l'Ognon. Cette faille, qui est une ancienne faille hercynienne, ferait remonter le socle et le Trias inférieur-moyen sous la forêt de Chailluz par, rapport aux terrains du Jurassique supérieur présents dans la vallée de l'Ognon (voir coupe géologique ci-dessus).

 

Pour résumer, l'histoire géologique de cette région débute au Primaire par la formation d'une ancienne montagne, la Chaîne hercynienne. Cette chaîne a été usée et rabotée à la fin du Primaire (avant 245 millions d'années) par l'érosion pour former le substratum (le socle) des dépôts du Secondaire.

 

Une mer a recouvert ce socle au Secondaire. Comme le montre la nature des sédiments marins décrits plus haut déposés dans une mer chaude, tropicale et surtout peu profonde (10 à 50 m), il s'agissait d'une mer peu profonde et parsemée de récifs formant des atolls et lagons, un peu comme dans les Bahamas actuelles. La mer s'est retirée de la région à la fin du Jurassique vers 130 millions d'années, et n'y est revenue que brièvement au cours du Crétacé (mais les dépôts du Jurassique supérieur et du Crétacé sont érodés et absents dans le secteur Thise-Palente).

 

À la fin du Tertiaire (vers 7 à 2 millions d'années), les poussées tectoniques induites par la formation des Alpes désolidarisent les terrains du Secondaire du socle hercynien.

 

Les terrains secondaires vont glisser au niveau des argiles du Keuper, le long du chevauchement des Avants-Monts, et surtout vont se plisser dans les Avants-Monts dans les secteurs de la Dame Blanche , de Bregille et former l'anticlinal de la Citadelle de Besançon et l'anticlinal et le chevauchement de Montfaucon.

 

En revanche, les terrains du secteur de Palente-Thise et la forêt de Chailluz échappent au plissement et restent presque tabulaires formant un plateau stable horizontal ou très légèrement basculé vers le Doubs. Mais ce plateau a été disloqué par des failles verticales apparaissant notamment entre Palente et Thise. Un ensemble complexe de failles affecte ainsi la commune. Ces accidents tectoniques s'impriment dans le paysage par de brutales différences  du relief dénonçant les cassures du sous-sol sous-jacentes. C'est le cas de l'escarpement de faille qui marque la Côte des Buis et le coteau du Fronchot qui domine le Sourbier ainsi que de l'escarpement de faille du Trébignon (voir carte ci-dessous).

 

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Principales failles dans la région de Thise © Patrick Rolin

 

Les poussées tectoniques sont toujours actives dans la région qui connaît une activité sismique notable. Cette activité est attestée par le souvenir du dernier séisme du 23 février 2004 (épicentre au sud de Roulans), et surtout par la base de données SisFrance qui répertorie 115 séismes historiques ressentis dans la région bisontine. Le séisme de Thise du 30 octobre 1928 (voir Sismologie dans la région de Thise), de magnitude 5,2 était l'un des plus forts. Il a causé à Thise des dommages prononcés, notamment l'effondrement de cheminées et l'écroulement de pans de murs.

 

Pour se limiter à la géologie de la seule agglomération thisienne, le village est situé sur la rive droite du Doubs où le lit majeur du Doubs s'élargit une large plaine alluviale occupée par l'aérodrome. Cette plaine est dominée d'ouest en est par les reliefs des Buis, du Fronchot et des Vaux encerclant le village. L'ensemble de ces zones est essentiellement constitué par des terrains calcaires ou calcaires-marneux du jurassique moyen (Séquanien, Argovien, Rauracien) qui forment l'ossature des collines. Les argiles callovo-oxfordiennes bien visibles au niveau de la zone des Marnières vers le centre commercial de Chalezeule tracent dans Thise une étroite bande de marne bleue formant le substratum des terrains entre Z.I. et les Andiers ainsi que celui du village historique (le Paret, l'église, Champenâtre, le Sourbier) et qui se prolonge vers l'est en direction de Beaupré.

 

Carte Géol Thise_Rolin11.jpg

Carte géologique du secteur de Thise

1. Source du Paret 2. Source du Trébignon © Patrick Rolin

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L'Ognon et le Rhin qui coulaient depuis plusieurs millions d'années dans la région vont s'encaisser dans les formations secondaires pendant le soulèvement induit par le plissement des couches lors de la formation du Jura. Il y a environ deux millions d'années, le Rhin, dévié vers la mer du Nord lors de l'effondrement du graben alsacien a abandonné sa vallée occupée ensuite par le Doubs, l'un de ses anciens affluents. Il a laissé des terrasses étagées, les plus anciennes n'ayant aucun rapport avec le Doubs.

 

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Circulations d'eaux souterraines dans la région de Thise

document cabinet Reilé

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Des circulations d'eau souterraines sont responsables d'une karstification importante des calcaires bajociens et bathoniens, et de la formation d'environ 1000 dolines qui parsèment le plateau de la forêt de Chailluz et la forêt des Vaux. Une vue aérienne de la forêt ne permet pas d'apercevoir ces dolines en raison de la végétation. Pourtant, il existe une technique de télédétection qui permet de s'affranchir de la présence des arbres. Il s'agit du Lidar (Light Détection and Ranging) constitue cette technique qui permet de modéliser la topographie du sol et qui a permis la mise en place du projet Lieppec (Lidar pour l'Étude des Paysages Passés et Contemporains) soutenu par la Maison des Sciences de l'Homme et de l'Environnement de l'Université de Franche-Comté.

 

De quoi s'agit-il ? Le Lidar fournit un nuage de points en trois dimensions au niveau du sol. L'image traitée accuse des différences de reliefs inférieures à 20 cm : document ci-dessous.

 

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Forêts de Chailluz et des Vaux ponctuées de dolines

(SIG & DAO C. Fruchart 2011 - LIEPPEC,

MSHE CN Ledoux, Univ. Franche-Comté)

 

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Sources :

- documents originaux établis par Patrick Rolin.

- carte géologique de la région de Besançon.

- En Direct, Revue de l'Arc jurassien mai 2010 n° 230 p. 22-23.

07/10/2009

Nouvelles pistes de dinosaures découvertes dans l'Ain

Plagne_sauropode.jpgNouvelles pistes de dinosaures découvertes dans l'Ain

 

par André Guyard

(Dernière mise à jour : 05/08/2011)

 

Plagne_carte-géologique.jpg
Carte géologique de la région de Plagne

(Document BRGM)

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Légendes de la carte géologique de la région de Plagne
(Document BRGM)

 

Après Coisia, Loulle et Courtedoux, de nouvelles pistes de dinosaures ont été découvertes dans le massif jurassien, sur le plateau de Plagne dans l'Ain, à près de 800 m d'altitude. Ce sont les plus grandes empreintes jamais mises à jour : certaines atteignent 1,5 m de diamètre. Cette trouvaille a été réalisée en avril 2009 par deux naturalistes amateurs : Marie-Hélène Marcaud et Patrice Landry qui font partie de la Société des Naturalistes d'Oyonnax. Rappelons que les géologues de la SDNO sont déjà à l'origine de la découverte du site de Coisia. Alertés, les paléontologues, Pierre Hantzpergue du laboratoire Paléoenvironnements et paléobiosphères de l'Université de Lyon-1 et Jean-Michel Mazin du CNRS ont expertisé le site.

 

Depuis 150 millions d'années, ces empreintes ont été conservées dans une strate calcaire, représentant un sédiment lagunaire pétrifié. Sur le cliché ci-dessous apparaît magnifiquement dessinée, l'empreinte d'un pied dans le sédiment, bordée d'un bourrelet de boue pétrifiée. Le témoin de 50 cm indique que la taille de l'empreinte mesure approximativement 150 cm.

 

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Un beau coup de patte !

(Cliché Pierre Hantzpergue)

 

Comme à Loulle ou à Coisia (voir articles correspondants à ces deux localités jurassiennes) il s'agit de sauropodes, des dinosaures herbivores au long cou. D'après Pierre Hantzpergue, on ne trouve pas de traces de pas de cette taille nulle part ailleurs. Elles correspondent à des animaux de 25 m de long pesant 30 à 40 tonnes.

 

Certes, il ne s'agit pas d'Amphicoelias fragillimus, le plus grand de tous les dinosaures trouvés jusqu'à présent qui atteint une longueur de 40 à 50 m pour un poids estimé à 120 tonnes et qui vivait en Amérique du Nord également au jurassique (du Kimméridgien au Tithonien entre 155 et 154 millions d'années), mais les empreintes laissées par ces mastodontes sont les plus grandes jamais observées en France.

 

La sédimentation marine a ensuite accumulé des centaines de mètres de sédiments protégeant ainsi ces strates pendant des millions d'années. Le Jura ayant émergé, l'érosion s'est chargée du déblaiement des couches supérieures. C'est ainsi que les traces de ces sauropodes ont été mises à jour par le passage d'engins forestiers qui ont décapé la mince couche de terre végétale qui dissimulait la dalle.

 

 

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Une longue piste apparaît dégagée de la terre végétale
(Cliché Pierre Hantzpergue)

 

"Des pistes de plusieurs centaines de mètres vont pouvoir être dégagées" précise Pierre Hantzpergue qui a commencé les fouilles. Une perspective prometteuse qui pourrait faire de Plagne le plus grand site de pistes de dinosaures du monde. Les résultats des fouilles qui dureront au moins trois ans seront comparés avec ceux issus des sites de Coisia, Loulle et Courtedoux, ce dernier site situé dans le Jura suisse et permettront de reconstituer l'histoire de la région au jurassique, car ces pistes sont inscrites dans des terrains d'âge différant de plusieurs millions d'années, entre - 155 et - 150 millions d'années.

 

 

Plagne_Hanzpergue31.jpg
Autre empreinte tout aussi volumineuse
(Cliché Pierre Hantzpergue)


Le site ne recèle "pas d'ossements et on n'en trouvera pas parce que ces empreintes de pas se conservent dans des environnements qui ne permettent pas la conservation des squelettes. Pour qu'il y ait préservation d'un squelette, il faut que ce soit dans l'eau rapidement recouverte par des sédiments", précise M. Hantzpergue.


Les scientifiques veulent maintenant découvrir où mènent les traces des pas des sauropodes et sont déjà persuadés qu'ils vont découvrir un chemin de dinosaures plus long que la plus grande piste connue qui fait 147 mètres au Portugal, près de Fatima.


Les fouilles à venir dégageront une piste le plus loin possible, ainsi qu'un carré d'un demi-hectare à un hectare, pour déterminer la densité des traces.


Ces travaux "pourraient révéler que le site de Plagne est l'un des plus vastes connus au monde", estime le CNRS.

 

Ajout du 05/08/2011 : Les plus grandes traces de Dinosaures du monde sont à Plagne.
 
 
La plus longue succession de pas d'un dinosaure (155 mètres) et la plus grande empreinte de Sauropode au monde ont été mises à jour le 22 juillet 2011 sur le site de Dinoplagne.
 

Une nouvelle portion d'empreintes a été découverte à Plagne par les chercheurs du CNRS, cette nouvelle trouvaille fait de Dinoplagne le plus grand site au monde d'empreintes de Dinosaures avec une piste longue de 155 mètres. Ce record détrône le site de Galinha au Portugal dont la piste fait 147 mètres de long.

 

Le département de l'Ain détient donc aujourd'hui deux records du monde, celui de la piste d'empreintes la plus longue et celui des plus grandes empreintes.

 

Sources :

 

Science et Vie, n° 1106, novembre 2009, p. 17.

Merci au professeur Pierre Hantzpergue qui nous a fourni les clichés qui illustrent cet article.

Voir également le site de la SDNO dédié à la découverte de Plagne.

06/10/2009

Les sauropodes : des géants agiles ?

sauropodes_shnd_logo.jpgLes sauropodes : des géants agiles ?

 

Malgré leur taille gigantesque, les plus grands de tous les animaux ayant existé sur terre étaient capables d’une grande motilité.

 


par André Guyard

(Mise à jour 05/03/2013)

 

Parmi les sites dont l’exploitation a donné lieu à l’exposition itinérante Paléomania qui a circulé en 2008 dans l’arc jurassien, nous avons visité Loulle et Coisia dans le Jura français (voir articles consacrés à chacun de ces sites). Il restait à découvrir Courtedoux. [1]

Or les inventeurs du site de Courtedoux, près de Porrentruy dans le Jura suisse, sont à l’initiative de Paléomania et ils ont publié un article dans la revue "Pour la Science" de décembre 2008 concernant les sauropodes de l’arc jurassien.

S’inspirant largement de cet article, la présente note complète les données recueillies lors des visites des sites de pistes de sauropodes de Loulle et de Coisia (Jura français) et montre que, malgré leur taille gigantesque, les sauropodes étaient capables d’une grande motilité.

 

Le cliché ci-dessous montre des traces de dinosaures imprimé sur le rivage d'une plaine côtière insulaire, il y a 152 millions d’années, à Courtedoux (Jura suisse). La plupart de ces traces rondes (pattes arrière) ou en demi-lune (pattes avant),signent le passage de sauropodes de type Diplodocus,se déplaçant à la recherche de nourriture. Ils étaient suivis de près par de petits théropodes de type Compsognathus (à gauche) et par un grand théropode type Allosaurus, à l’affût peut-être d’un bébé sauropode isolé.


sauropodes_pistes-1.jpg
Pistes de dinosaures à Courtedoux
(Document : J.-P. Billon-Bruyat)

Alain Bénéteau, l’auteur de la vue d’artiste ci-dessous qui représente les dinosaures responsables des pistes imprimées dans la boue à Courtedoux, a ajouté dans les airs un ptérosaure du genre Rhamphorhynchus qui survole les déplacements des dinosauriens.
 
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Représentation des dinosaures ayant laissé leurs empreintes à Courtedoux
© Alain Bénéteau 2009/http://www.paleospot.com.
(Illustration aimablement communiquée par Alain Bénéteau,
paléontographiste http://www.paleospot.com)
 
 
Les sauropodes

Les sauropodes ont été les plus grands animaux terrestres de l’histoire de la vie.

Argentinosaurus, titanosaure sud-américain du Crétacé supérieur est le plus massif animal terrestre connu. Il mesurait près de 30 mètres de long et pesait près de 90 tonnes. Brachiosaurus, un dinosaure du Jurassique supérieur, qui vivait en Amérique du Nord et en Afrique, observait le monde du haut de ses 12 mètres.
 
Brachiosaurus brancai est un exemple de grand sauropode au long cou trouvé dans les roches du Jurassique supérieur de Tanzanie. Sa tête était à 12 mètres de haut, de sorte qu’il pouvait atteindre la cime des conifère inaccessibles aux autres dinosaures herbivores et arracher des branchages à l’aide de ses dents spatulées. Par ailleurs, la différence très importante de hauteur entre sa tête et son cœur (jusqu’à huit mètres) indique que la pression artérielle de Brachiosaurus était très élevée, afin d’irriguer son cerveau malgré les contraintes de la gravité.
 
 
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Crâne de Brachysaurus brancai
(Document : musée d’histoire naturelle de Berlin).
 
 
Ces deux dinosaures ont en commun d’être des Sauropodes, c’est-à-dire des représentants d’un groupe de gigantesques dinosaures quadrupèdes et herbivores.
 
 
La masse des Dinosaures revue à la baisse
 
 
En utilisant une technologie laser, l'équipe de Bill Sellers de l’Université de Manchester a étudié la quantité de peau nécessaire pour couvrir et envelopper les squelettes des mammifères comme le bison, le taureau, le chameau, l'éléphant, la girafe, le cheval, le rhinocéros ou encore l'ours polaire. Les chercheurs ont ainsi pu établir un rapport entre le volume d'enveloppement (peau et os) et la masse corporelle de l'animal, qui serait de 21%.
 

Une fois ces premières étapes complétées, ils ont appliqué leur modèle mathématique au plus grand squelette de dinosaure au monde, le Brachiosaurus brancai du Musée d'histoire naturelle de Berlin. C'est cette étude qui leur a permis de conclure à un poids bien "moindre" que ce qui avait été évalué jusqu'ici. Cette nouvelle méthode est complètement objective, a assuré à l'AFP Bill Sellers soulignant que la masse corporelle est un paramètre très important pour les biologistes. Le pois du Brachiosaurus brancai a été déterminé par les scientifiques à 23 tonnes, alors qu'il était estimé à 80 tonnes depuis les années 1960. Le détail des travaux complets a été publié dans les Biology Letters de la Royal Society.


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Brachiosaurus brancai du Musée de Berlin


« Notre méthode fournit une mesure beaucoup plus précise et montre que les dinosaures sont moins massifs qu'on ne le pensait » a déclaré Bill Sellers à The Telegraph. « L’une des choses les plus importantes pour les paléobiologistes est de connaître la masse des animaux fossilisés. C’est étonnamment difficile » ajoute-t-il.

Mais le brachiosaure n'est pas le seul dinosaure qui pourrait voir son poids diminuer avec cette nouvelle méthode "robuste". "Nos résultats suggèrent que de nombreuses estimations précédentes (pour tous les dinosaures) sont vraiment trop lourdes", a ainsi déclaré le Pr Sellers. Pour de nombreux dinosaures, l'écart ne serait pas aussi important que pour le brachiosaure, mais ce sont vraisemblablement "les estimations les plus légères" qui sont correctes, a t-il souligné.

Heinrich Mallison, paléontologue au Musée de Berlin, a salué ces travaux qui sont selon lui révolutionnaires : c'est une « excellente approche » a t-il déclaré. « Non pas l’estimation des tissus mous, mais d’avoir trouvé combien un modèle osseux peut sous-estimer la masse de l'animal tout entier ».



Comment des géants à petit crâne, au long cou, aux membres massifs et à longue queue, embarrassés par leur poids pouvaient-ils être terrestres ? On les supposait même obligés, la plupart du temps, de vivre dans l’eau pour le supporter.
 
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Europasaurus holgeri : un sauropode « nain »
Europasaurus holgeri est un sauropode « nain » de six mètres
de long découvert dans le Jurassique supérieur de Oker,
en Basse-Saxe (Allemagne). La reconstitution de son crâne
tient dans les mains, ce qui est rare chez les sauropodes.
(Document Dinopark Münchehagen).

Des géants terrestres
Parmi les vertébrés actuels, seule la Baleine peut être comparée par son poids aux plus grands Sauropodes. Toutefois, elle vit dans l’eau, et la poussée d’Archimède réduit les contraintes que supporte son squelette.

Sur terre, les plus grands mammifères sont l’éléphant (cinq à sept tonnes) et le rhinocéros blanc (2,5 tonnes). Un Argentinosaurus pesait donc une quinzaine d’éléphants et quelque 35 rhinocéros.

Les découvertes des plus anciens spécimens en Thaïlande par Eric Buffetaut du CNRS et ses collègues montrent que le gigantisme, véritable « marque de fabrique » des sauropodes, s’est mis en place très tôt dans l’histoire du groupe.

Ces colosses étaient-ils condamnés à vivre dans l’eau, incapables de se déplacer sur la terre ferme sans être écrasés sous leur poids ? Un faisceau d’indices montre au contraire qu’ils étaient bien adaptés au milieu terrestre. Il a fallu attendre les années 1970 et les travaux du paléontologue américain Robert Bakker pour que la biologie comparée révèle leurs aptitudes réelles.
Le schéma ci-dessous représente la reconstitution de Camasaurus, un sauropode typique du Jurassique supérieur des États-Unis, illustre la façon dont a évolué la perception des sauropodes. Alors qu’avant les années 1970, on représentait toujours ces animaux dans une attitude apathique, le montage de ce squelette suggère au contraire beaucoup de dynamisme : le cou redressé, les membres verticaux et la queue bien au-dessus du sol sont ceux d’un animal en mouvement. Ce squelette de Camarasaurus, de près de dix mètres de long a été découvert dans le Wyoming par l’équipe de Hans-Jakob Siber du Musée des sauriens d’Aathal, en Suisse.

 
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Camasaurus, un sauropode typique du Jurassique supérieur des États-Unis
(Document : Sauriermuseum Aatal).

Manifestement aptes à exploiter les niches écologiques des mégaherbivores de leur temps, les sauropodes étaient construits pour s’y déplacer activement, et non pour s’y traîner péniblement. Leurs énormes pattes verticales soutenaient leur corps nettement au-dessus du sol. Robustes et larges, leurs humérus et fémurs pouvaient supporter des efforts autrement plus importants que le simple poids de leur propriétaire.

C’est donc plutôt à la locomotion efficace des éléphants qu’à celle, difficile, des crocodiles à terre qu’il faut comparer la locomotion des sauropodes. Comme ces anciens herbivores géants, les éléphants ont des membres verticaux, qui supportent un poids de plusieurs tonnes. Cela n’empêche nullement les éléphants de se déplacer assez vite (25 kilomètres par heure), même s’ils ne galopent pas, et de se dresser sur leurs pattes arrière pour atteindre un rameau tendre ou pour s’accoupler... Les sauropodes faisaient-ils de même ?

Les nombreuses pistes de sauropodes découvertes sont des indices précieux sur leur locomotion. Au sein d’un même gisement du Jurassique moyen de l’Oxfordshire, en Grande-Bretagne, on a relevé des pistes à voie étroite où les traces de « pieds » et de « mains » sont proches de l’axe du corps, et, à l’inverse, des pistes à voie large. Ces pistes révèlent une différence de posture au sein des sauropodes, entre les diplodocidés (famille du Jurassique supérieur d’Amérique du Nord et d’Afrique), par exemple, et des formes plus évoluées comme les titanosaures (un groupe cosmopolite au Crétacé) dont les pattes étaient plus écartées.

Les pistes montrent aussi que les sauropodes ne laissaient pas traîner leur longue queue (comptant parfois plus de 80 vertèbres), ce qui contredit les anciennes reconstitutions. Le célèbre squelette de Diplodocus qui trône depuis 1908 dans la galerie de paléontologie du Muséum national d’histoire naturelle à Paris a par exemple été monté avec la queue par terre...

En fait, l’articulation des vertèbres caudales indique que les sauropodes maintenaient leur queue à l’horizontale, pour contrebalancer le cou. Cette posture érigée et la queue à l’horizontale impliquent une locomotion plus consommatrice d’énergie que celle des crocodiles, lézards et autres reptiles, dont les membres restent en position latérale et qui traînent leur queue. Pourquoi l’adopter, sinon pour rendre possibles agilité, vitesse et endurance ?

Une grande taille constituait-elle une meilleure défense face aux prédateurs ?

Il existe un autre argument en faveur de l’efficacité de la locomotion des sauropodes : ces géants pouvaient progresser sur des sols mous. L’équipe de Jean-Paul Billon-Bruyat a découvert des empreintes de pieds de plus de un mètre de diamètre à Courtedoux, dans un environnement proche de celui des Bahamas, mais daté du Jurassique supérieur.
 
Le cliché ci-dessous montre une empreinte de pied de sauropode découverte par l’équipe de Jean-Paul Billon-Bruyat à Courtedoux, dans les couches géologiques du Jurassique supérieur du Jura suisse. Avec plus de six mètres de hauteur à la hanche, ces très grands sauropodes n’hésitaient pas à s’aventurer sur les « plages ». La trace du « pied » est de forme circulaire, ce qui montre que ce très grand sauropode était plantigrade pour les pattes postérieures. En revanche, la trace de la « main » (au premier plan) est en forme de demi-lune, ce qui indique que l’animal était davantage digitigrade pour les pattes antérieures. À l’avant des empreintes, des bourrelets se sont formés par expulsion de la boue carbonatée de l’époque qui s’est transformée en calcaire.
 
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Mesure d’une empreinte de pied de sauropode
de plus d’un mètre
(Document : Patrick Dumas/Look at Science)
 
Ces empreintes illustrent que des sauropodes gigantesques (avec plus de six mètres de hauteur à la hanche) s’aventuraient sur des plaines côtières. Il s’agissait donc d’animaux disposant d’une locomotion efficace, condition indispensable pour se déplacer à la recherche de nourriture, comme tant d’herbivores. Force est donc de constater que les sauropodes ont été de très grands herbivores assez mobiles et habiles pour exploiter divers biotopes terrestres.

Quels avantages sélectifs ont-ils favorisé, dans les environnements jurassiques et crétacés, les lignées de sauropodes de grande taille ? Une grande taille constituait-elle une meilleure défense face aux prédateurs, comme chez les éléphants actuels ?

On peut le penser, mais il n’existait pas a priori de prédateurs capables de s’attaquer à un sauropode adulte. En outre, les pistes de sauropodes montrent qu’ils pouvaient se déplacer en troupeaux, composés de différentes classes d’âge. Comme chez les éléphants, ce comportement grégaire devait protéger les plus jeunes contre les carnivores.

Enfin, l’extrémité de la longue queue de certains sauropodes, tel Diplodocus, servait peut-être de fouet.

Plus convaincante est l’affirmation selon laquelle un sauropode gagnait à être géant pour exploiter les ressources végétales des parties hautes des arbres, inaccessibles aux autres dinosaures herbivores (comme les stégosaures et les ornithopodes). Les sauropodes du Jurassique se nourrissaient dans des environnements dominés par des conifères et devaient avoir un régime alimentaire sélectif. Ils favorisaient la consommation de certains conifères (Araucaria), de ginkgoales (tel le Ginkgo), de certaines fougères (telle Angiopteris) et de prêles (Equisetum), dont les valeurs énergétiques étaient supérieures à celles des cycadales (de type Cycas), des fougères arborescentes et d’autres conifères.

Au Crétacé, les sauropodes ont pu encore diversifier leur nourriture avec l’apparition des plantes à fleurs, tels les magnolias, et goûter aux fruits. Si une partie considérable de la biomasse disponible pour les herbivores se trouvait en hauteur, la grande taille des sauropodes était un avantage crucial.

Comme c’est le cas à Loulle, de très nombreuses pistes de sauropodes ont été retrouvées à proximité d’anciens rivages marins. Se nourrissaient-ils de plantes situées près du rivage, voire d’algues, qui poussaient sur les parties plus élevées des terres émergées ? La question reste ouverte, mais la présence de très grands sauropodes dans ces milieux côtiers montre que les ressources végétales y étaient plus importantes que ne le suggèrent les rares fossiles de flore qui y ont été mis au jour. Pour se sustenter, un sauropode devait sélectionner, ingurgiter et broyer une quantité considérable de végétaux. Un éléphant passe l’essentiel de son temps à chercher sa nourriture ; chaque jour, il consomme environ 200 kilogrammes de végétaux, soit quatre pour cent de son poids, et boit environ 100 litres d’eau. Ces végétaux transitent le long de 40 mètres d’intestins où seulement la moitié de la nourriture est assimilée, un système bien moins efficace que celui des ruminants actuels (telle la vache).


Des pierres pour digérer
 
Que devait donc consommer un sauropode pesant dix éléphants : deux tonnes de végétaux, un mètre cube d’eau ? Nous l’ignorons, mais parmi les inconvénients apparents du gigantisme, l’augmentation des besoins en nourriture et en eau est de règle.

Les mâchoires des sauropodes leur servaient avant tout à saisir et à arracher des branchages et des feuillages. Leurs dents pouvaient être spatulées (en forme de cuiller), comme chez les camarasauridés et les brachiosauridés ou encore cylindriques, comme chez les diplodocidés et les titanosaures, mais il est évident qu’elles ne servaient pas à mâcher, contrairement aux dents des grands mammifères herbivores.

Comment digéraient-ils ? Les tissus mous n’étant pratiquement jamais fossilisés, nous ne connaissons pas le système digestif des sauropodes. Toutefois, des gastrolithes (pierres polies) trouvées au sein de la cage thoracique de certains squelettes (240 sur un Seismosaurus de la fin du Jurassique), suggèrent que les sauropodes avalaient des pierres pour faciliter leur digestion comme les pierres de gésier des oiseaux herbivores et granivores actuels.
 
Le cliché ci-dessous montre des gastrolithes découverts dans le squelette d’un Seismosaurus dans le Jurassique supérieur des États-Unis. Ces pierres étaient ingurgitées par les sauropodes afin de faciliter le broyage des végétaux dans leur estomac et par là leur digestion.
 
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Ensemble de gastrolithes ou "pierres de gésier"
(Document : Columbia University Press)

Ainsi broyés, les végétaux fermentaient à l’intérieur de très longs intestins, à l’aide d’un cocktail de bactéries et de sucs gastriques. Le bol alimentaire fermentait donc lentement dans l’abdomen des sauropodes, dégageant de la chaleur et une grande quantité de gaz intestinaux. Or la fermentation est favorisée par la chaleur, et plus la masse qui fermente est importante, plus la chaleur produite est intense...

À ce propos, le grand corps massif des sauropodes les faisait bénéficier de l’homéothermie de masse, une déperdition de chaleur moins importante due au faible rapport entre la surface du corps et son volume. Pour le diplodocidé Apatosaurus (jusqu’à 30 tonnes), on a pu montrer que la température passe de 25 °C pour un bébé de 12 kilogrammes à environ 41°C pour un adulte de 13 000 kilogrammes.

Avec leur aptitude à conserver la chaleur corporelle, les sauropodes devaient être insensibles aux variations de la température journalière, voire en surchauffe. Ainsi se dégage l’impression que, pour exploiter au mieux les ressources végétales de leur environnement, les sauropodes sont devenus de grandes « cuves à fermentation » sur pattes, alimentées en permanence par un « robot maniable » (leur long cou) portant un  "outil de découpe" (leurs mâchoires aux dents coupantes), un système qui gagnait en efficacité en grossissant.

Les tailles gigantesques des sauropodes posent des problèmes biologiques et biomécaniques ardus.

Quel était leur mode de croissance ? Comment supportaient-ils leur poids ? Il apparaît que les dinosaures et les ptérosaures (leurs cousins volants) formaient principalement de l’os de type "fibrolamellaire" le type de tissu osseux que développent les mammifères et les oiseaux, reflet d’une vitesse de croissance élevée. Comme le montre la coupe ci-dessous, le tissu osseux est très riche en canaux vasculaires et présente des cernesde croissance (flèches), indiquant une croissance rapide.
 
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Vue microscopique d’une coupe
de tibia de Europasaurus holgeri
(Document Dinopark Münchehagen)

Le sauropode Apatosaurus aurait atteint sa taille adulte en huit à dix ans, ce qui correspond à une prise de masse d’environ 5,5 tonnes par an ! Toutefois, une croissance et une prise de poids rapides posent le problème de la résistance des os, qui soutiennent le corps. Le volume et donc son poids d’un corps en croissance augmentent comme le cube de sa taille. En théorie, le poids d’un sauropode atteignant cinq mètres de haut était 1000 fois plus important que celui du même animal quand il ne mesurait que 50 centimètres. Et chaque centimètre carré de section du fémur d’un sauropode de cinq mètres de haut devait supporter dix fois plus de pression qu’un centimètre carré du même fémur quand l’animal mesurait seulement 0,5 mètre de haut.

Le squelette des sauropodes, bien ancré sur des membres massifs et des ceintures scapulaires (les épaules) et pelvienne (le bassin) robustes, présentait-il des allégements ? Un exemple est donné par leur long cou, constitué de vertèbres pourvues d’un système complexe de cavités. Dès les premières découvertes de squelettes de sauropodes, les paléontologues ont pensé qu’elles avaient évolué pour alléger la longue colonne vertébrale. Bien que les vertèbres des sauropodes soient massives, leurs structures sont comparables à celles des oiseaux en ceci qu’elles sont pleines d’air en connexion avec les sacs aériens et les poumons.
 
Le cliché ci-dessous montre deux coupes transversales d’une vertèbre cervicale (en haut) de Brachiosaurus broncai, du Jurassique supérieur de Tanzanie, ont été obtenues par tomographie informatisée. Grâce à cette technique non destructive, on parvient à quantifier les cavités de la vertèbre. Les trous et des indentations présentes dans sa structure interne l’allègent sans pour autant trop compromettre sa solidité, même si elle réduit l’os à de fines cloisons par endroits. Le « canal neural » indique le passage de la moelle épinière.

 
 
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Vertèbre cervicale de Brachiosaurus broncai montrant
les cavités aériennes dans la structure osseuse
(Cliché : D. Schwartz. Muséum d’histoire naturelle de Berlin)

Pour autant, l’allégement de la colonne vertébrale et ce système respiratoire de type avien étaient-ils propres aux sauropodes ? Non, on les rencontre aussi chez les prosauropodes (dinosaures herbivores du Trias et du Jurassique inférieur, apparentés aux sauropodes), les théropodes et les ptérosaures ; mais ils sont absents chez les autres reptiles.

Le long cou des sauropodes

Le cou des sauropodes avait donc des vertèbres allégées, mais il était aussi démesuré, si long qu’il en paraît aberrant, jusqu’à quatre fois la longueur du tronc.

Comment les sauropodes ont-ils développé de si longs cous ? Comment la circulation du sang contrait les effets de la gravité pour irriguer le cerveau ? Ce cou était-il flexible ?

Nous avons vu que ce long cou leur était nécessaire pour « ratisser » efficacement leur environnement. Étant donné la longueur, la posture et la souplesse de leurs cous, on déduit les caractéristiques principales des niches écologiques qu’occupaient les sauropodes. On a pu démontrer que le cou de Brachiosaurus aurait été quasiment à l’horizontale. La grande taille de Brachiosaurus et ses membres antérieurs, plus longs que les postérieurs, lui permettaient de saisir des branches situées à plus de six mètres de haut. L’articulation des vertèbres cervicales de Diplodocus montre que son très long cou était peu flexible vers le haut ; en revanche, il pouvait aisément le baisser pour manger à même le sol. Ainsi, Diplodocus pouvait saisir des feuillages à quatre mètres de haut, mais aussi brouter des fougères et des prêles, avec l’élégance d’un bovin.

Le cou des sauropodes s’est allongé au fil du temps en empruntant deux voies : un allongement de la longueur des vertèbres cervicales (atteignant parfois plus d’un mètre) ou une augmentation de leur nombre (jusqu’à 19) par conversion de vertèbres dorsales en cervicales, voire les deux simultanément. Le très long cou de Brachiosaurus, par exemple, résulte d’un allongement de ses cervicales (13 vertèbres dont certaines atteignent 75 centimètres).

À l’extrémité du cou des sauropodes se trouvait un crâne minuscule, en proportion avec le corps : 70 centimètres de long pour un Diplodocus de 26 mètres ! Les mâchoires des sauropodes ne servant pas à mastiquer, mais seulement à la prise de nourriture, leur crâne a pu rester petit, prérequis nécessaire au développement d’un long cou. De fait, les sauropodes avaient le plus faible quotient d’encéphalisation de tous les dinosaures, c’est-à-dire le plus faible rapport masse cérébrale/masse corporelle.

Le quotient d’encéphalisation et l’anatomie des sauropodes posent la question de l’irrigation d’un cerveau situé à l’extrémité d’un si long cou. Afin de contrer les effets de la gravité étant donné leur anatomie, les sauropodes ont dû, comme la girafe, développer une pompe cardiaque puissante et des vaisseaux sanguins renforcés et équipés de valves de sécurité. La pression artérielle de Brachiosaurus, dont la tête s’élevait jusqu’à 12 mètres au-dessus du sol et à huit mètres au-dessus de son cœur, devait ainsi être très élevée. On a estimé la différence de pression entre sa tête et son cœur à 600 millimètres de mercure !

Des quadrupèdes herbivores gigantesques plus proches des oiseaux que des reptiles

Les puissants muscles nécessaires pour animer un énorme corps suggèrent que le métabolisme des sauropodes était élevé, pareil à celui des animaux homéothermes (à température constante) et endothermes (production de chaleur interne), que l’on rencontre chez les mammifères et les oiseaux. Une étude géochimique a pu établir que les dinosaures avaient une physiologie thermique plus proche de celle des mammifères que de celle des reptiles contemporains.

Ainsi, les plus grands vertébrés terrestres ayant jamais vécu, les sauropodes, étaient des quadrupèdes herbivores dynamiques, construits pour optimiser leur quête de nourriture et leur digestion. Leur biologie, caractérisée par un métabolisme élevé, était bien plus proche de celle des oiseaux et des mammifères que de celle des autres reptiles. Ce résultat est conforté par la classification des espèces puisque, sur la branche des dinosaures, les sauropodes sont proches des théropodes, dont descendent les oiseaux.
 


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Succès évolutif des Sauropodes

(Pour la Science mars 2013)

Pour zoomer, cliquer sur le cliché

 

• BIBLIOGRAPHIE

J.-P. Billon-Bruyat, D. Marty et D. Becker, Les sauropodes, géants agiles, Pour la Science, n° 374, décembre 2008.

J. Horner, K. Padian et A. de Ricqlès, Dinosaures : les secrets de leur taille, Pour la Science, n° 334, août 2005.

J. Hummel et ., In vitro digestibility of fern and gymnosperm foliage : implications for sauropod feeding ecology and diet sélection, Proceedings of the Royal Society B, vol.275, pp. 1015-1021, 2008.

D. Marty et al., Late Jurassic dinosaur tracksites of the Transjurane highway (Canton Jura, Switzerland) : overview and measures for their protection and valorisation, Bulletin for Applied Geology, vol. 12, pp. 75-89. 2007.

D. Schwarz et G. Fritsch, Pneumatic structures in the cervical vertebrae of the Late Jurassic Tendaguru sauropods Brachiosaurus brancai and Dicraeosaurus , Ecologae Geologicae Helvetiae, vol. 99, pp.65-78, 2006.

A. Bénéteau : http://www.paleospot.com

http://www.lejurassique.com/lejurassique/fr/paleomania.html

Vifs remerciements à Jean-Paul BILLON-BRUYAT, Daniel MARTY et Damien BECKER qui m’ont autorisé à reproduire de longs passages du texte de leur article dans "Pour la Science" de décembre 2008.

Jean-Paul BILLON-BRUYAT, Daniel MARTY et Damien BECKER sont paléontologues à la Section d’archéologie et paléontologie du Canton du Jura, en Suisse.
 
[1] Après Coisia, Loulle et Courtedoux, de nouvelles pistes de dinosaures ont été découvertes en avril 2009 dans le massif jurassien, sur le plateau de Plagne dans l'Ain, à près de 800 m d'altitude. Ce sont les plus grandes empreintes jamais mises à jour : certaines atteignent 1,5 m de diamètre. (Voir l'article concernant cette nouvelle trouvaille).

Le Plésiosaure de Palente

Plesiosaure_logo.jpgLe Plésiosaure de Palente

 

par André Guyard

(Dernière mise à jour : décembre 2014)

 

En décembre 2006, à l’occasion des travaux d’aménagement de l’entrée Est de Besançon, le regard averti de Nicolas Martin, étudiant en master de géologie appliquée de l’Université de Franche-Comté a permis la découverte d’ossements de plésiosaure, grand reptile marin du Jurassique.

Avec la complicité de la Communauté d’Agglomération du Grand Besançon et des entreprises du chantier, une fouille de sauvetage a pu être organisée par le département de Géosciences de l’Université. Cette fouille dirigée par Vincent Bichet, maître de conférences en Géosciences, a permis la mise au jour d’une quarantaine de vertèbres appartenant à un plésiosaure.

 

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Vue satellite du site
La zone prospectée se situe au niveau du cercle rouge pâle
 
Le site géographique

Le site se localise au pied du Fort Benoît dans le quartier de Palente au lieu-dit les Tuileries, au niveau du 2e giratoire. Le site doit son nom au fait que ces argiles grises datées du Callovo-Oxfordien ont été exploitées dans des carrières pour la fabrication de tuiles et de briques (voir carte géologique).
 
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Carte géologique simplifiée du quartier de Palente
Au sud de la carte se situent les marnes callovio-oxfordiennes (en bleu)
 
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Carte géologique du site
Le lieu-dit "Les Tuileries" se situe sur les marnes callovio-oxfordiennes (en bleu)
 
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Les paléontologues au travail
Les argiles marneuses du Callovien affleurent au niveau
de la sortie du tunnel de la piste cyclable (Cliché : Vincent Bichet)
 
La stratigraphie

Du point de vue stratigraphique, les calcaires du Callovien qui surplombent les calcaires du Bathonien sont peu épais (15 à 20 m). Ce sont des calcaires coquilliers et oolithiques, similaires à ceux du Bathonien, qui se débitent en dalles de 3 à 10 cm d’épaisseur et qui ont été employées dans le passé pour la couverture des maisons (et appelées laves dans la région). Ces calcaires constituent le substratum des quartiers des Quatre-vents et des Orchamps et de la place des Tilleuls à Palente.
 
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Dégagement prudent des fossiles
(Cliché : Vincent Bichet)
 
Surmontant ces calcaires du Callovien, on trouve des argiles marneuses, qui affleurent dans la région de l’échangeur de Palente et du quartier des Vernois. Ces 40 m d’argiles ont été déposés il y a entre 163 et 158 millions d’années au Callovien supérieur et à l’Oxfordien. Ce sont des argiles bleu noir, pyriteuses, riches en faune pélagique [1] (ammonites et bélemnites), très pauvres en faune benthique [2] (constituée de brachiopodes, lamellibranches et gastéropodes), et qui renferment des débris de bois flottés. Ces argiles sont d’anciennes boues argileuses et faiblement carbonatées accumulées dans une mer peu profonde (environ 50 m de fond), largement ouverte sur le grand large.

La paléogéographie

C’est donc à ce niveau qu’ont été trouvées une quarantaine de vertèbres appartenant à un plésiosaure. Ainsi les eaux marines calloviennes étaient parcourues par ces reptiles marins carnassiers qui chassaient la faune pélagique comme les ammonites et les bélemnites. Des îles émergeaient, couvertes de végétaux, dont les débris ont donné des bois flottés.
 
Plesiosaure99-1.jpg
La disposition des vertèbres est soigneusement repérée
(Cliché : Vincent Bichet)
 
Pour en revenir à notre plésiosaure, la connexion des vertèbres entre elles et l’absence d’autres restes osseux laissent supposer que ce fragment de colonne vertébrale provient de la carcasse démantelée d’un animal mort, qui aurait dérivé ou aurait été abandonnée là par un autre prédateur.
 
Les plesiosauria ou plésiosaures sont apparus au tout début de la période jurassique et ont prospéré jusqu'à l'extinction du Crétacé. Bien qu'étant de grands reptiles du Mésozoïque, ils n'étaient pas des dinosaures. Comme les ichtyosaures (voir plus loin), ce sont des reptiles devenus marins comme les cétacés actuels, des mammifères qui ont également choisi la vie marine.
 
 
Pour la petite histoire, le monstre du Loch Ness serait un plésiosaure égaré en eau douce depuis le jurassique. Il doit commencer à se faire de vieux os !
 
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Quelques échantillons de vertèbres de plésiosaure
(Cliché : Vincent Bichet)
 
Comme à Loulle, à Coisia, à Courtedoubs ou à Plagne, la région bisontine se situait donc alors en bord de mer. Mais les pistes de sauropodes relevées dans ces sites de l'arc jurassien correspondaient à des pistes d'herbivores terrestres qui cherchaient leur nourriture en milieu lagunaire.
 
[1] Faune pélagique : animaux de pleine eau.

[2] Faune benthique : animaux vivant sur le fond.

Crédits photos : Vincent Bichet, maître de conférence au département Géosciences de l’Université de Franche-Comté.

Remerciements à Patrick Rolin, maître de conférence au département Géosciences de l’Université de Franche-Comté qui nous a fourni des éléments pour construire le texte.
 
Ajout de décembre 2014 (Science & Vie janvier 2015 n° 1168, p. 16)
 
Un autre groupe, aucunement apparenté aux plesiosauria, présente une adaptation à la vie aquatique remarquable : les ichthyosauria ou ichtyosaures.
 
Comme les cétacés actuels, les ichtyosaures ont pris à revers l'évolution : d'animaux terrestres, ils sont redevenus marins. Mais on n'avait jamais retrouvé de fossile d'un stade intermédiaire entre la vie exclusivement marine et celle exclusivement terrestre qui témoignerait du retour, forcément progressif, de ces reptiles à la vie marine.

C'est désormais chose faite avec la découverte, dans l'est de la Chine (province d'Anhui), des restes fossilisés d'un ichthyosaure amphibie vieux de 248 millions d'années. “Cette nouvelle espèce, baptisée Cartorhynchus lenticarpus, a des nageoires anormalement larges et courbées par rapport aux ichtyosaures postérieurs. Elles devaient lui permettre de supporter son poids lorsqu'il se déplaçait sur la terre ferme, comme le font aujourd'hui les phoques” explique Ryosuke Motani. l'un des chercheurs de l'université de Californie à l'origine de cette découverte.

Comme les phoques, Cartorhynchus lenticarpus possédait un museau court. Avec ses 40 cm de long, c'est aussi le plus petit ichtyosaure connu, bien loin de la dizaine de mètres qu'ont atteint d'autres ichtyosaures.

 

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Cartorhynchus lenticarpus © Science & Vie

05/10/2009

Les pistes de dinosaures de Coisia (Jura)

Coisia_08_06_22_08_logo1.jpgLes pistes de dinosaures
de Coisia (Jura)
 
par André Guyard

 

Suite à l’élargissement de la départementale qui conduit au village de Coisia, une dalle au pendage prononcée est apparue en bordure de route. En 2004, un géologue amateur éclairé appartenant à la Société Des Naturalistes d'Oyonnax (SDNO) eut son attention attirée par des empreintes de pas gigantesques.

 

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La falaise s'élève au bord de la route
(Cliché André Guyard)
 
De l’avis des spécialistes, il s’agit de pistes de Sauropodes. Les Sauropodes étaient des dinosaures herbivores au long cou tout comme les Diplodocus. Ce gisement date du Jurassique supérieur, plus précisément du Tithonien, (-150 millions d’années), une période où le Jura se trouvait sous climat tropical. Rappelons que depuis 1990, le Tithonien remplace le Kimméridgien supérieur (sensu anglico) et le Portlandien. Comme dans le cas de Loulle, les traces de sauropodes ont été faites dans un substrat émergé de type lagunaire.
 
Voir également le reportage de France-3 Franche-Comté consacré en partie au site de Coisia.
 
Coisia_Carte-géol.jpg
Carte géologique de la région de Coisia
Le point rouge indique l'emplacement du site
(Document BRGM)
 
Légende1.jpg
Légende de la carte géologique
 
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La tectonique a complètement redressé le gisement
(Cliché André Guyard)
 
Attention, le gisement se trouve en bordure de route et présente un danger pour les piétons, étant donné l’étroitesse de la chaussée.
 
 
Coisia_08_06_22_01_site1.jpg
Autre aspect de la falaise
(Cliché André Guyard)
 
La présence de dinosaures dans le jurassique est attestée par la découverte de fossiles dans la région de Poligny (Jura) depuis 1862.
 

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Document tiré de Jura… Jurassique, Hantzpergue et al. 2010

 
En 2006, un site semblable a été découvert dans une carrière abandonnée à Loulle près de Champagnole (Jura). Beaucoup plus accessible, il fera l’objet d’aménagements destinés à la visite (voir dans la même rubrique l’article concernant ce gisement).
 
Après Coisia, Loulle et Courtedoux, de nouvelles pistes de dinosaures ont été découvertes en avril 2009 dans le massif jurassien, sur le plateau de Plagne dans l'Ain, à près de 800 m d'altitude. Ce sont les plus grandes empreintes jamais mises à jour : certaines atteignent 1,5 m de diamètre. (Voir l'article concernant cette nouvelle trouvaille).
 
Voir également le site internet de la SDNO dédié à cette trouvaille.
 
Source :
 
Informations fournies par Pierre Hantzpergue, Professeur à l’Université Claude Bernard (Lyon 1) chargé avec Jean-Michel Mazin (Directeur de recherche, UMR 5125 CNRS) de l’étude des traces de dinosaures des site  de Loulle (Jura) et de Plagne (Ain).