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Dans une falaise, on observe de bas en haut : une couche A avec des fossiles de coraux, une couche B sans fossile, une couche C avec des fossiles d'ammonites, puis une couche D avec des fossiles de mammifères. Classe les couches de la plus ancienne à la plus récente et indique ce que A nous apprend sur le milieu.
Les couches ne sont ni plissées ni retournées, donc le principe de superposition s'applique : la plus ancienne est en bas. Ordre : A (la plus ancienne), puis B, puis C, puis D (la plus récente). Les coraux vivent aujourd'hui dans des mers chaudes, peu profondes et lumineuses ; on en déduit, par comparaison avec le présent, que le lieu de la couche A était alors recouvert par une mer de ce type, alors que la falaise est aujourd'hui émergée. Le milieu a donc changé au cours du temps.
Un graphique indique que la proportion de familles d'êtres vivants marins fossiles chute fortement à la limite entre le Crétacé et le Paléogène, il y a environ 66 millions d'années. Une couche d'argile riche en iridium, élément rare dans la croûte terrestre mais fréquent dans certains astéroïdes, est présente à cette limite. Explique pourquoi on parle de crise biologique et quelle hypothèse ces indices soutiennent.
Observation : de nombreuses familles disparaissent au même moment, sur une durée courte à l'échelle géologique, et à l'échelle du globe puisque les indices sont retrouvés en plusieurs lieux ; c'est la définition d'une crise biologique. Interprétation : l'iridium abondant dans la couche limite, rare dans la croûte, est cohérent avec un apport extraterrestre, donc avec l'impact d'un astéroïde. Conclusion prudente : ces indices soutiennent l'hypothèse d'un impact comme cause importante de la crise ; on cite aussi le volcanisme intense de la même période, car plusieurs causes peuvent s'être combinées.
Dans un forage, une couche de sable à fossiles de plantes de climat chaud se trouve au-dessus d'une couche d'argile à fossiles de plantes de climat froid, sans aucune déformation. Laquelle est la plus ancienne et que peut-on dire du climat de la région au cours du temps ?
L'argile à plantes de climat froid est la plus ancienne ; le climat de la région s'est réchauffé au cours du temps.
Sans déformation, le principe de superposition s'applique : la couche inférieure, l'argile, est la plus ancienne. Les fossiles de plantes sont des indicateurs de milieu : froid d'abord, chaud ensuite. On en déduit un réchauffement local, sans en donner la cause, qui exigerait d'autres indices.
Pourquoi ne peut-on pas affirmer qu'un seul fossile suffit à prouver une crise biologique ?
Une crise biologique correspond à la disparition simultanée de nombreuses espèces, ce qu'un fossile isolé ne peut pas montrer.
Un seul fossile prouve seulement qu'une espèce a existé à un endroit et à une époque donnés. Pour parler de crise, il faut comparer la diversité avant et après une limite, dans de nombreux sites, et constater une chute importante sur une période courte. C'est l'ensemble des données qui permet la conclusion.
Cite deux types d'indices permettant de reconstituer le climat du passé et précise pour chacun ce qu'il apporte comme information.
Exemples : les carottes de glace, qui piègent des bulles d'air renseignant sur la composition de l'atmosphère passée ; les fossiles, qui renseignent sur les êtres vivants et donc le climat du milieu.
Les bulles d'air des glaces permettent de mesurer, par exemple, le dioxyde de carbone des atmosphères anciennes et d'estimer des températures. Les fossiles de coraux ou de plantes indiquent des conditions de chaleur ou de froid. D'autres réponses sont acceptables (cernes d'arbres, sédiments) à condition d'associer l'indice à l'information qu'il apporte.
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