Les récifs du Dévonien inférieur de l’Archipel sud-Européen – Apports d’une approche intégrée sur la reconstruction des paléoécologies et paléoenvironnements récifaux

Soutenance de thèse de doctorat de Matthieu Saillol

Le jury sera composé de :

Mme Catherine GIRARD, rapporteure, CNRS Occitanie Est
Mr Carlo CORRADINI, rapporteur, Università degli studi di Trieste
Mme Valérie CHAVAGNAC, examinatrice, CNRS Occitanie Ouest
Mr Nicolas OLIVIER, examinateur, Université Clermont Auvergne
Mr Marc DE RAFELIS, examinateur, Université de Toulouse
Mr Markus ARETZ, directeur de thèse, Université de Toulouse
Mme Élise NARDIN, directrice de thèse, CNRS Occitanie Ouest (invitée).

Résumé :Durant le Paléozoïque moyen (450 Ma à 360 Ma), les récifs sont majoritairement construits par des coraux tabulés et rugueux, des éponges hypercalcifiées appelées stromatopores, et des microbes (Copper, 2002). De tout le Phanérozoïque, jamais la Terre ne semble avoir connu une plus grande distribution récifale qu’au Devonien (Copper & Scotese, 2003). Cette période d’apogée est marquée par deux pics : le premier au Wenlock (430 Ma) et le second au Givétien-Frasnien (380 Ma). Entre ces deux pics, le Dévonien inférieur se distingue par un développement limité des récifs. Cependant, certaines régions enregistrent tout de même la formation de récifs, comme l’Archipel Sud Européen (ASE), un ensemble de microplaques situé à la limite de la ceinture tropicale de l’hémisphère sud au Dévonien. Cette région correspond à l’actuel sud-ouest et centre de l’Europe. À première vue, l’ASE présente dans un périmètre restreint une grande diversité de récifs en termes d’assemblages taxonomiques, de géométries et d’environnements de dépôts sensiblement différents (Vennin et al., 2007). Les objectifs de cette thèse sont : (1) de décrire la distribution spatio-temporelle des récifs peu connus de l’ASE grâce à une combinaison d’analyses sédimentologiques, géochimiques et statistiques ; (2) de reconstruire l’histoire récifale de l’ASE ; (3) d’identifier les facteurs locaux qui contrôlent le développement de ces récifs. Pour répondre à ces questions, trois régions ont été étudiées. Les premiers récifs étudiés sont ceux de l’Emsien du Pays basque français, dans le Massif des Aldudes, jamais décrits. Le premier objet est un biostrome à coraux tabulés à Château-Pignon, où des analyses de faciès, couplées à des analyses écologiques de distribution et de connectivité des communautés récifales, montrent que le biostrome n’est pas un récif à part entière, mais un parabiostrome avec des individus autochtones opportunistes qui réussissent parfois à former des récifs. Les seconds récifs sont des biohermes à stromatopores formés proche d’un lagon à Adartza. La deuxième région étudiée sont les Alpes carniques, où des récifs sont connus dans la Formation Hohe Warte (Praguien). L’analyse des faciès et description des communautés récifales mettent en évidence cinq méso-biohermes mixtes. Une analyse géochimique élémentaire révèle que les variations de l’hydrodynamisme sont le principal facteur contrôlant ces récifs, ainsi que la productivité primaire est plus importante dans les niveaux récifaux, suggérant des environnements oligotrophes pour ces récifs, contrairement à la majorité des récifs paléozoïques, mais plus similaires aux récifs actuels. Dans la troisième région, une analyse de faciès et une cartographie sur la nappe du Minervois, dans la Montagne Noire, montrent que les calcaires rouges à stromatactis, souvent considérés comme des monticules de boue carbonatée, ne sont pas toujours associés à des faciès de monticules. Cette thèse retrace l’histoire des récifs de l’ASE, qui commence dès le Praguien, avec la progression de l’ASE vers les latitudes tropicales, la hausse progressive du niveau eustatique, et un refroidissement global. Cette histoire se poursuit dans l’Emsien jusqu’à l’acmé de développement récifal du Dévonien moyen. De plus, cette thèse met en lumière les principaux facteurs locaux qui contrôlent le développement des récifs : le niveau marin relatif, l’hydrodynamisme, la nature du substrat et le détritisme. Elle montre l’importance de l’étude des faciès dans l’analyse détaillée des récifs, ainsi que la nécessité de décrire la distribution des constructeurs, leurs tailles, morphologies, interactions, degré de fragmentation et de préservation, que ces observations soient réalisées sur le terrain ou par des méthodes numériques via des analyses statistiques et spatiales. Enfin, cette thèse permet de discuter de ce qu’est un récif et ouvre des perspectives sur une intégration de données multiples pour mieux définir les différents types de récifs