agreg externe contre option c: le role des êtres vivants dans la genèse des roches

brubru00 a écrit:
Définition selon FOUCAULT : On définit les roches comme étant la matériau constitutif de l’écorce terrestre. On y distingue les roches exogènes (roches sédimentaires, roches résiduelles) et les roches endogènes (roches magmatiques et les roches métamorphiques).
La vie est limitée par la température et la pression (jusqu’à 1 km). De part cette répartition, la vie n’intervient pas dans la genèse des roches endogènes. Notre exposé se limitera donc à l’étude du rôle des êtres vivants dans la genèse des roches exogènes.
En quoi la vie permet-elle la genèse des roches ?

I / Des sédiments élaborés par les êtres vivants : est-ce qu'il ne serait pas plus judicieux de dire "des roches sédimentaires", pour reprendre les "roches" du titre de la leçon, et ensuite, expliquer que ces roches sont formées à partir de sédiments donc on va regarder les sédiments ?
A/ Des indices biologiques dans les roches Marrant, Manoo te reproche d'être descriptif, moi, je trouve ça bien ... de montrer qu'il y a du vivant dans les roches, donc forcément, il y a un lien. Et ce que dit Manoo me dérange (j'aurai du citer le post où elle te répond... tant pis..) pourquoi veux-tu, Manoo, mettre la lysocline ici ? Ca n'a pas de rapport avec le vivant... ??
1/ Des fossiles :
a/ Echelle macroscopique :
Carte 1/50 000 de Chambery : massif de la chartreuse. Le relief de ce massif est dominé par du calcaire urgonien.
Observation du faciès urgonien : on voit des rudistes . Ce sont des lamellibranches dont les deux valves sont déformées en raison d’un mode de vie fixé, une des valves devenant proéminente par rapport à l’autre. La coquille est épaisse et la charnière réduite mais puissante. Genre hippurites.
Le calcaire semble donc être constitué d’une accumulation de rudistes.

b/ Echelle microscopique :
Sortir une roche calcaire : la craie.
Observation au microscope de lame mince de craie : on voit des coccolithes (qui forment des coccosphères)
La craie correspond à une accumulation de coccolithes. Les coccolithophoridaes sont des algues unicellulaires pelagiques en symbiose ( p 76 du dictionnaire)

2/ Des molécules biologiques
Montrer du charbon (anthracite) et du pétrole. Déjà, la couleur est noire, pouvant être un indice de la présence de molécules organiques. là, c'est une vraie questionde ma part ? Pourquoi est-ce que le noir est une preuve de molécule organique ?
Analyse chimique de ces roches :
Le charbon : abondance des cycles aromatiques ( p 659 de BIJU). Ces cycles sont communs dans la lignine. Donc origine végétale du charbon. Teneur en carbone organique : 95%. Des roches ayant des teneurs plus faibles ( lignine) se rencontrent dans les tourbières. On y observe une accumulation de matière végétale en condition anoxique.
Le pétrole : abondance des chaines carbonées + phytanes + vanadium porphyrine ( l’un est la dégradation de la chaine latérale de la chlorophylle + l’autre de la dégradation du noyau tétrapyrolique de la chlorophylle. La matière organique qui semble présenter le meilleur potentiel pour fournir de telles chaines au cours de la diagenèse semble être les lipides. Or, ceux-ci sont abondants dans la matière d’origine marine : zoo et phytoplancton et zoobenthos.

Conclusion partielle : On a donc des traces biologiques des parties dures ( exemple de la craie) mais aussi des parties molles ( exemple de la matière organique).
Mais, maintenant reste à comprendre le rôle précis de ces organismes dans la genèse des roches
Je trouve qu'il y a une incohérence... parceque tu dis I. des sédiments élaborés par les êtres vivants", ok, mais après tu montres qu'il y a du vivant dans les roches, ok, mais où est le rapport ? Là, tu as montré que les roches étaient constituées de vivant, mais ce vivant que tu as décris, ce n'est pas lui qui forme les sédiments, donc pas de rapport entre ton A et ton B. Ou alors c'est moi qui débloque (ce qui est fort possible ) Et si je suis pas claire, n'hésite pas à le dire...

B/ Erosion et pédogenèse
1/ Erosion mécanique et chimique
Prendre un log stratigraphique de la carte 1/50 000 de Chambery
Constater qu’il y a une alternance entre sédiments détritiques et sédiments chimiques (biochimiques). La théorie de Bio-Rhéxistasie permet de proposer une explication à ce constat.
Etymologiquement : Bio : vie et Rhésis : Action de rompre et Stasis : Stabilité.
Cette théorie de ERHART de 1955 propose de définir deux types de périodes :
La période de biostasie
La période de rhéxistasie
La période de biostasie se caractérise par la mise en solution de cations, qui iront alimenter les océans. Au contraire, la période de rhéxistasie est caractérisée par une érosion mécanique, formant des particules solides.

2/ Formation des sols
En quoi la pédogenèse fait intervenir les êtres vivants ?
Par définition, un sol est un lieu d’association entre les produits d’altération de la roche et la matière organique. Cette matière organique, par l’action de l’activité microbienne, est dégradée et peut libérer à terme du dioxyde de carbone. L’apport de CO2 lié à la dégradation de la matière organique peut y créer des concentrations en CO2 allant jusqu’à 100 fois celle de l’eau de pluie. Or, l’hydrolyse est très performante dans les sols grâce à l’abondance des ions H+. ( p 66 de COJAN).
Exemple de l’altération de l’orthose :
KAlSi3O8 + 2H+ + 12H20 = illite + solution
Quand les conditions de température deviennent difficiles, les êtres vivants deviennent plus rares.
Comparaison des sols situés en plaine et en altitude : l’épaisseur du sol est limitée à quelques centimètres en altitude, alors qu’il peut aller jusqu’à plusieurs mètres voir dizaines de mètres en plaine. L’hydrolyse, à cause des températures plus faibles et une vie moins abondance, est moins efficace. Les racines ameublient le sol, formant donc autant de surface d’attaque pour l’hydrolyse.

De part leur action, les êtres vivants libèrent des particules détritiques et mettent en solution des éléments minéraux. C’est donc la première étape dans le cycle des roches exogènes. Interviennent-ils dans d’autres étapes ?

C/ Bioprécipitation :
Les éléments minéraux mis en solution sont lessivés vers les océans.
1/ Un milieu marin sous saturé :
Prendre l’exemple des roches carbonatées :
CaCO3 = CO32- +Ca2+
Ca2+ + 2 HCO3- = CaCO3 + CO2 + H2O

Cet équilibre correspond à la précipitation / dissolution des carbonates. Il dépend directement de la concentration de chaque ion dans l’eau de mer. On compare le produit ionique Qs  = [ CO32- ] . [Ca2+] avec le seuil de solubilité des carbonates Ks. (0.5 x 10 -6 selon p 156 de COJAN)
Si Qs<Ks : l’eau est sous-saturée
Si Qs=Ks : situation d’équilibre avec présence d’une phase solide
Si Qs>Ks : l’eau de mer est sur-saturée ( cas des eaux de surface).
En réalisant cette comparaison, on constate que l’eau de mer est sous-saturée. Dans ce cas, comment expliquer les falaises de carbonates parfois épaisses.
En regardant la réaction chimique, on constate que le prélèvement de CO2 favorise la réaction vers ka droite, vers le sens de la précipitation.

Concernant la silice, la teneur est de l’ordre de quelques ppm, alors que le seuil de solubilité est de l’ordre de 120 ppm.

2/ Des êtres vivants précipitateurs
Concernant les carbonates : rappel du début de l’exposé. Les coccolithoridae sont des organismes pélagiques. Ces organismes sont inféodés au milieu tropical et marin. Leur bloom à certaines périodes comme le Crétacé a permis la formation de falaises de puissance importante.
En domaine néritique, on observe différents producteurs de sédimentation carbonatée. Reprendre l’exemple du début : rudistes. Ils sont parti de l’association Chlorozoan ( appelé maintenant Photozoan). Cette association est typique des environnements chauds. Dans les environnements plutôt froids,on retrouve plutôt l’association Foramol ( appelé maintenant Heterozoan).
Une fois les organismes morts, soit le test se dissous ( exemple de la silice et du cycle court précipitation-dissolution), soit le test se dépose.
Mécanisme du dépôt des carbonates : notion de lysocline et de CCD.
Mécanisme du dépôt de la silice :

D/ Fossilisation de la matière organique
Les êtres vivants, de part leur matière molle, peuvent contribuer à la genèse de roches. Ce sont des roches carbonées. Leur formation nécessite la conservation de la matière organique, qui, dans les conditions aérobies, est oxydée : C6H12O6 + 6 CO2 = 6 CO2 + 6 H20
Ceci nécessite donc des conditions anaérobies : soit par recouvrement rapide par des sédiments, bassin fermé,…

comme Manoo, j'aime bien ce B. Mais je reste sur mon pb de succession A/B...

II/ Des sédiments remaniés et consolidés par les êtres vivants : là pareil est-ce qu'on ne peut pas rester sur "roches" ?quoique non, là, c'est vraiment ça...
A/ Organisation spatiale des sédiments perturbée :
Ces traces sont étudiées par la discipline : Ichnologie.
Prendre deux exemples : (demander à avoir des photos) Zoophycos et traces de pas de dinosaures dans les grés triasiques dans les Alpes d’Huez, les Helminthoides dans les schistes lustrés des Alpes.
Ces traces d’activités biologiques sont horizontales est témoignent de l’activité des organismes.
D’autres traces perturbent la répartition des sédiments : les organismes fouisseurs, comme l’Arénicole, creusent des tubes en U, qui peuvent être le siège de sédimentation différente du substrat, le tout pouvant être fossilisé à postériori. ( voir p 152 de COJAN). Voir l’exemple du bassin d’Arcachon, où l’on peut observer, en surface, au niveau de la slikke, des déjections d’Arenicole maritime.

Les organismes perturbent donc l’organisation spatiale de la sédimentation. Problème ensuite pour comprendre les roches sédimentaires car tout est homogénéisé. Ces organismes échangeant des molécules, ne contribuent-ils pas à modifier la chimie des fluides interstitiels et donc à modifier les équilibres au sein des sédiments ?

B/ Des équilibres chimiques modifiés
Revenir sur l’exemple du bassin d’Arcachon. Si on creuse, on constate deux pellicules : une grise en surface, et une noire en profondeur ( à quelques dizaines de cm). Si la fosse creusée comporte des terriers d’Arenicole, on constate que la couche blanche s’enfonce et suit les contours du tube en U. Cette couche blanche oxygénée s’oppose à la couche noire, de type anaérobie. L’activité biologique favorise ainsi les échanges entre l’eau interstitielle et l’eau de mer, pouvant modifier les équilibres chimiques locales.

Odeur de la couche noire : odeur d’œuf pourri. L’analyse chimique montre la présence d’H2S, ne pouvant être expliqué que par l’activité biologique ( réduction des sulfates). P 249 de COJAN
On a aussi la formation d’ammoniaque, la diagenèse du phosphate et la formation de méthane. Ces nouvelles molécules peuvent être absorbés par les surfaces des particules, soit facilement précipité en rentrant dans la composition de différents minéraux authigènes ( apatite pour le phosphate).

C/ Des sédiments consolidés :
Bien connu de la population littorale, le problème de l’érosion des cotes devient problématique dans certaines régions, où des habitations sont directement touchées. En réponse à l’action de la houle, les Hommes ont construits des digues. Ils ont aussi constaté que certains végétaux contribuent à stabiliser le substrat, notamment les Oyats. Leur racine très développée permet de stabiliser les dunes. (demander à avoir une plante d’Oyat en entier à comparer avec une autre poacées.
D’autres conditions peuvent être caractérisées par une instabilité : cas des crêtes (algues encroutantes)

Conclusion : la biologie veut euh, gaffe à ce verbe, ça fait finaliste... agir sur la géologie, c’est ce que l’on a essayé de montrer. Mais l’inverse est vraie ( origine de la vie,…)

Je me rends compte que cette leçon est galère...psfff

djoul a écrit:J'ai essayé de faire ce plan... j'aime pas du tout la sédimento, mais c'est pas une raison!

J'ai essayé de trouver une autre façon de faire que celle de Bruno, mais pas évident du tout... je ne suis pas satisfaite, loin de là, mais bon, c'est toujours une idée!

En considérant que dans les roches endogène il y a des roches composées uniquement de sédiments détritiques, et des roches composées de restes d’organismes vivants.

Comment la vie intervient-elle dans la genèse des roches ?

I.Des roches contenant du vivant.

A.Des fossiles.
1.A l’échelle macro
2.A l’échelle micro

B.Des traces du vivant. bon ici, je ne sais pas, parceque ce sont aussi des fossiles en fait...
Molécules organiques des roches carbonées.
Les traces de bioturbation : ichnologie.

Transition : roches formées tout ou en partie de vivant. Roches renfermant des traces d’activité biologique.

II.Roches constituées par du vivant.

djoul a écrit:

A.Par une accumulation d’êtres vivants.

B.Consolidées par le vivant
Formation des ciments carbonatés, siliceux

Intégrer les conditions nécessaires : CDD, conservation matière orga etc

III.Roches résultant de l’activité du vivant.

Mettre le vivant comme agent d’érosion
Biostasie, rhexistasie
Production d’acides par les racines de végétaux et les bactéries.

Les titres sont nuls, je ne me suis pas creusé la cervelle. c'est juste pour l'idée.

brubru007 a écrit:[quote="manoo]
et puis le rôle de l'atmosphère aussi c'est important il me semble : les êtres vivants agissent sur la composition atomosphérique, qui elle agit sur l'altération ou non des roches et comme ça on voit le rôle de la vie dans les temps géol