Pleistocene


Pleistocene

Pléistocène

ère
Cénozoïque
Néogène
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Miocène
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Paléocène

Le Pléistocène (du grec pleistos, nombreux, et kainos, récent) est la troisième époque du système Néogène. Il a débuté il y a 1,806 ± 0,005 million d'années et s'est terminé il y a 11 430 ± 130 ans BP[1]. Il couvre la plupart des récentes glaciations incluant le Dryas récent qui interrompit momentanément la dernière déglaciation.

Le Pléistocène est précédé du Pliocène et suivi de l'Holocène, il est la troisième époque du Néogène et la sixième du Cénozoïque[2]. La fin du Pléistocène correspond à la fin du Paléolithique utilisé en archéologie.

Le Pléistocène est divisé en Pléistocène inférieur (1,8 Ma -> 780 ka), moyen (780 ka -> 130 ka) et supérieur (130 ka -> 11 ka).

Sommaire

Datation

Le Pléistocène débute il y a 1,806 million d'années (± 5 000 ans) ; sa fin, il y a 11 430 ± 130 ans BP, est définie comme 10 000 fois une année radiocarbone. L'année zéro conventionnelle des datations absolues étant 1950, la fin du Pléistocène se situe vers 9 600 ans av. J.-C.

La International Commission on Stratigraphy a confirmé les dates mais n'a pas encore officialisé le choix d'une séquence type comme marqueur stratigraphique global (GSSP) pour la limite Holocène/Pléistocène. La séquence proposée se situe au Groenland par 75º 06' N 42º 18' W.[3]. La séquence stratigraphique de référence pour le début du Pléistocène est située à Vrica, à 4 km au sud de Crotone en Calabre.

Lors de sa création, le Pléistocène couvrait toutes les récentes glaciations connues mais certaines glaciations découvertes depuis se situent au Pliocène. En 2006, des discussions sont en cours au sein de la communauté scientifique pour savoir s'il faut reculer la date de début du Pléistocène vers 2,58 millions d'années[4].

Paléogéographie

Les continents sont quasiment à leurs positions actuelles au début du Pléistocène, leurs positions relatives a changé de moins de 100 km depuis le début de cette période.

Climat

Étendue des calottes et inlandsis de l'hémisphère nord lors du dernier maximum glaciaire

Glaciation

Le climat est caractérisé par des cycles de glaciation pendant lesquels des glaciers continentaux sont descendus jusqu'au 40e parallèle. Lors de l'extension maximale des glaces, 30 % de la surface de la Terre est couverte par les glaces. Le permafrost s'étend de la limite des glaces à plusieurs centaines de km plus au sud. La température annuelle à la limite des glaces est de -6° C et de 0° C à la limite du permafrost.

Les effets des glaciations sont globaux. Dans l'hémisphère sud, l'Antarctique est couvert par les glaces durant tout le Pléistocène ainsi que pendant le Pliocène précédent. Le sud de la Cordillère des Andes est couvert par le glacier de Patagonie, il existe des glaciers en Nouvelle-Zélande et Tasmanie, les glaciers du mont Kenya, du Kilimandjaro et du Rwenzori dont il ne reste plus rien ou seulement des traces étaient très étendus. Les montagnes éthiopiennes et la chaîne de l'Atlas comportent aussi des glaciers.

Dans l'hémisphère nord de nombreux glaciers fusionnent pour former des glaciers continentaux. L'inlandsis scandinave s'étend jusqu'en Grande-Bretagne. Deux inlandsis couvrent une partie de l'Amérique du Nord. Les glaciers alpins descendent jusqu'à Lyon. Les avancées glaciaires produisent des glaciers continentaux d'une épaisseur de 1 500 à 3 000 mètres. Le volume de glace emprisonné est la cause de la chute du niveau de la mer de 100 m ou plus. Pendant les périodes interglaciaires les côtes noyées par la remonté des eaux sont fréquentes, cette remontée des eaux est mitigée dans certaines régions par le rebond isostatique du plateau continental.

Lors de la dernière période interglaciaire de grands lacs se forment en Amérique du Nord, le lac Bonneville, qui disparaît par évaporation et dont il ne reste de nos jours que des vestiges, se forme il y a 32 000 ans. Le lac Agassiz de formation plus récente, 13 000 ans, qui couvre plus de 400 000 km², se vide périodiquement vers le golfe du Mexique ou la Baie d'Hudson, les apports en eau douce froide vers l'Atlantique Nord ont un impact sur le climat européen[5].

Les dépôts continentaux de cette période sont trouvés principalement dans les grottes et le fonds des lacs ainsi que dans les grandes quantités de matériaux déplacés par les glaciers. Les dépôts marins sont localisés dans une zone de quelques dizaines de kilomètres des côtes actuelles. Dans quelques zones géologiques actives comme la côte sud de la Californie ces dépôts marins peuvent se retrouver à une altitude de plusieurs centaines de mètres.

Évènements majeurs

Variations de la concentration en CO2 pendant une partie du Pléistocène, données extraites de carottage dans l'antarctique

Quatre glaciations majeures ont été identifiées, séparées par des périodes interglaciaires. Ces évènements sont définis différemment suivant les régions étudiées, ils dépendent de la latitude, du terrain et du climat de la région. Il y a en général une bonne correspondance temporelle entre les glaciations des diverses régions, raison pour laquelle on parle d'événements climatiques globaux et que les noms qui se rapportent à des régions spécifiques sont aussi utilisés pour dénommer l'évènement global lui même.

Quatre des glaciations les plus étudiés.
Région Glaciation 1 Glaciation 2 Glaciation 3 Glaciation 4
Alpes Günz Mindel Riss Würm
Europe du Nord Eburonien Elsterien saalien Weichselien
Grande-Bretagne Beestonien Anglien Wolstonien Devensien
Middle West Nebraskéen Kanséen Illinoien Wisconsien
Les périodes interglaciaires correspondantes.
Région Interglaciaire 1 Interglaciaire 2 Interglaciaire 3
Alpes Günz-Mindel Mindel-Riss Riss-Würm
Europe du Nord Waalien Holsteinien Eemien
Grande-Bretagne Cromérien Hoxnien Ipswichien
Middle West Aftonian Yarmouthian Sangamonian

Paléocycles

Les variations et la conséquence sur la température

Les glaciations du Pléistocène présentent un caractère cyclique, l'hypothèse du forçage climatique par des variations de l'orbite terrestre est ancienne et est soutenue par des données expérimentales cohérentes[6]. Le facteur principal des changements climatiques cycliques du Pléistocène est dû aux cycles de Milankovitch mais ces cycles ne peuvent être la seule explication des variations climatiques, ils n'expliquent pas le début de ces glaciations successives.

Le nombre exactes de glaciations pendant le Pléistocène est sujet à débat, tandis que quatre glaciations majeures sont clairement identifiées : les mesures du ratio des isotopes de l'oxygène, O18/O16, qui varie en fonction de la température des océans, présent dans les calcites provenant de carottages océaniques montrent un bien plus grand nombre de variations climatiques depuis 2,5 millions d'années[7].

Faune

Les faunes marines et continentales étaient essentiellement modernes. Plusieurs espèces de grands mammifères telles que les mammouths, les mastodontes et les tigres à dents de sabre, ont disparu durant le pléistocène. Les extinctions ont été plus nombreuses en Amérique du Nord où, par exemple, les chevaux et les chameaux ont été éliminés.

Hominidés

Les premiers représentants du genre Homo apparaissent avant le début du Pléistocène, il y a 2 à 2,5 millions d'années. Durant le Pléistocène, ce genre se diversifie et plusieurs espèces coexistent. Ces lignées, à l'exception de l’Homo sapiens disparaissent avant la fin du Paléolithique supérieur. Les déplacements de population durant le Pléistocène sont tributaires des grandes glaciations. Les technologies peu évoluées utilisées pendant l'Oldowayen sont remplacées par les techniques plus modernes de l'Acheuléen. La domestication du feu a lieu il y a environ 400 000 ans et est le fait d’Homo erectus.

La découverte récente d'un fragment de mandibule humaine vieux de 1,1 à 1,2 million d’années, sur le site d’Atapuerca en Espagne, a récemment fait reculer de 400 000 ans la date certaine de présence humaine en Europe [8]. Le fossile européen humain le plus ancien connu auparavant - découvert sur le même site - datait de 780 000 ans. Il pourrait s'agir dans les deux cas d'Homo antecessor, ancêtre possible de l'Homme de Néandertal et de l’homme moderne. Le nouveau fragment étant proche de fossiles plus anciens (1,8 million d'années) découverts depuis 1983 à Dmanisi (Géorgie, Caucase), il pose la question d'une colonisation pré-humaine de l'Europe occidentale depuis l'Est plutôt que depuis le Sud.

Références

  1. (en) GeoWhen Database, limite et définition du Pléistocène
  2. (en) Gibbard, P. and van Kolfschoten, T. (2004) "The Pleistocene and Holocene Epochs" Chapter 22 In Gradstein, F. M., Ogg, James G., and Smith, A. Gilbert (eds.), A Geologic Time Scale 2004 Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 0-521-78142-6
  3. Svensson, A., S. W. Nielsen, S. Kipfstuhl, S. J. Johnsen, J. P. Steffensen, M. Bigler, U. Ruth, and R. Röthlisberger (2005) « Visual stratigraphy of the North Greenland Ice Core Project (NorthGRIP) ice core during the last glacial period », Journal of Geophysical Research 110: (D02108)
  4. (en) Clague, John et al. (2006) « Open Letter by INQUA Executive Committee » Quaternary Perspective, the INQUA Newsletter International Union for Quaternary Research 16(1):
  5. (en) Freshwater outbursts to the oceans from glacial Lake Agassiz and their role in climate change during the last deglaciation. James T. Teller, David W. Leverington and Jason D. Mann
  6. Hays J. D., Imbrie J. et Shackleton N. J., Variations in the Earth's orbit: pacemaker of the ice ages. Science, vol. 194:1121-1132, 1976
  7. (en) Koster, Eduard A., ed. The Physical Geography of Western Europe. Oxford, Oxford University Press, 2005; p. 41.
  8. E. Carbonell et al., 2008 - « The first hominin of Europe », Nature, vol. 452, pp. 465-469. (résumé)

Voir aussi

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