« La surface de la terre est beaucoup plus belle et beaucoup plus complexe que n’importe quel monde sans vie. Notre planète est ornée par la vie et une qualité qui distingue la vie est sa complexité., »
Carl Sagan dans »Cosmos – La Persistance de la Mémoire »
En juillet 1791, l’aristocrate, aventurier et naturaliste français Diedonnè-Silvain-Guy-Tancrede de Gvalet de Dolomieu publia un court article décrivant un calcaire particulier qu’il avait observé lors d’un voyage dans les Alpes. La roche blanche était très similaire au calcaire commun, mais les grains minéraux formant la roche inhabituelle ne présentaient presque aucune réaction avec les acides, contrairement aux cristaux de calcite ou d’aragonite (les principaux minéraux du calcaire), qui réagissent violemment., Trois ans plus tard, le naturaliste Richard Kirman a présenté la Dolomite comme un nouveau minéral; le nom de là est devenu utilisé pour nommer les roches dolostone et a finalement donné les Dolomites – appelés dans le passé simplement les « Montagnes Pâles » – leur nom réel.
Au 19ème siècle, la genèse des Dolomites était l’un des grands mystères géologiques., Les fossiles ont fourni des indices que les roches composant les montagnes ont été formées une fois dans la mer par des organismes vivants, mais dans ces premiers jours de la géologie, presque rien n » était connu sur le fond de la mer et la sédimentation se produisant dans les océans.
Fig.1. Fossiles de coraux-Margarosmilia sp.
Le 11 juin 1770, l’explorateur James Cook découvrit, pas tout à fait volontairement (le « HMS Endeavour » est entré en collision avec lui) , l’une des plus grandes bioconstructions de la planète terre – la Grande Barrière de corail d’Australie., Ici, apparemment, de gigantesques montagnes de calcaire se sont formées sous la surface de la mer – mais comment exactement et comment ces montagnes pourraient-elles s’élever du fond de la mer et former l’un des paysages les plus intrigants du monde?
l’Une des plus anciennes descriptions de récifs de corail vient d’un certain M., Strachan, qui en 1704 a soumis à la Royal Society de Londres un document de trois pages spéculant sur la formation de ces structures:
» Il y a de grandes banques de ce corail, il est poreux et si dur ou encore aussi lisse que le montant, qui pousse dans de petites branches. Si, dont nous parlons, est pleinement cultivé, d’autres poussent entre elle, où d’autres encore pousseront, jusqu’à ce que toute la structure soit aussi dure qu’un rocher., »
Cette idée n’a probablement pas été vérifiée sur le terrain, mais sur la base des quelques récits de voyage rapportés de navires s’aventurant dans l’océan Indien et Pacifique à cette époque.
De 1772 à 1775, le naturaliste allemand Georg Forster (1729-1798) a agi comme naturaliste lors d’une des expéditions de James Cook. Ils ont visité les atolls et les îles volcaniques de l’Océan Pacifique. Forster a observé que les coraux vivent dans les premiers mètres de la colonne d’eau, mais qu’un récif s’élève jusqu’à 300-600 mètres au-dessus du fond de l’océan. Il a développé deux hypothèses pour expliquer cette observation., Les coraux se développent lentement du fond de la mer jusqu’à atteindre la surface, où l’érosion nivelle le récif pour former la surface plate d’un atoll, ou alternativement, de violentes éruptions volcaniques ont poussé des plaques de coraux à la surface.
Près d’un demi-siècle plus tard, un autre naturaliste est devenu intrigué par le lien mystérieux entre les coraux et les atolls. Au cours de son voyage à bord du « HMS Beagle » (1831-1836), le jeune géologue C. Darwin étudia les « Principes de géologie » de Lyell et le chapitre sur les récifs dans le Pacifique stimula son imagination., Au Chili, le 20 février 1835, Darwin avait connu un très fort tremblement de terre et peu de temps après a noté des preuves de plusieurs mètres de soulèvement dans la région. Selon le point de vue de Lyell, Darwin imaginait que les montagnes pouvaient s’élever et s’enfoncer par de nombreux événements similaires au cours des temps géologiques.
Basé uniquement sur la description dans le livre des atolls, et supposant des mouvements lents de la surface de la terre, Darwin a développé une hypothèse préliminaire pour expliquer la formation d’atolls au milieu de la mer., Il admet dans son autobiographie de 1887:
« Aucun autre de mes travaux n’a été commencé dans un esprit aussi déductif que celui-ci; car toute la théorie a été pensée sur la côte ouest de l’Amérique du Sud avant que j’aie vu un véritable récif corallien. Je n’ai donc eu qu’à vérifier et à étendre mon point de vue par un examen attentif des récifs vivants. Mais il convient de noter que j’avais, au cours des deux années précédentes, assisté sans cesse aux effets sur les rives de l’Amérique du Sud de l’élévation intermittente de la terre, ainsi que de la dénudation et du dépôt de sédiments., Cela m’a nécessairement amené à réfléchir beaucoup sur les effets de l’affaissement, et il était facile de remplacer dans l’imagination le dépôt continu de sédiments par la croissance ascendante des coraux. Pour ce faire, c’était pour former ma théorie de la formation des récifs barrières et des atolls. »
Darwin a reconnu que les animaux formant les coraux avaient besoin de la lumière du soleil, de sorte que les coraux ne pouvaient pas pousser sur le fond sombre de la mer. Darwin imaginait donc que les sommets des volcans éteints approchant de la surface de la mer, une caractéristique commune dans les océans qu’il visitait, connaîtraient un lent affaissement., Ces mouvements étaient suffisamment lents pour permettre aux coraux de compenser le mouvement vers le bas et de continuer à vivre au niveau de la mer, où beaucoup de lumière et de nutriments étaient disponibles.
Fig.3. Formation des atolls et croissance des récifs (après DARWIN 1842). Darwin a proposé que les îles volcaniques avec des récifs frangants, les îles avec des récifs barrières et les atolls (c’est-à-dire des récifs en forme d’anneau sans île volcanique) sont différentes étapes d’un processus, contrôlé par le temps, l’affaissement du noyau volcanique et la croissance des récifs., Ce concept célèbre est basé sur l’examen de surface des récifs et la comparaison des îles et des atolls à différents stades de développement. Les données sur les pentes et les bassins étaient pratiquement absentes à l’époque.
L’hypothèse de Darwin était très spéculative, basée uniquement sur des observations superficielles – il n’y avait tout simplement aucun moyen d’étudier la forme et la base des récifs coralliens à l’époque., Néanmoins, Lyell inséra la théorie de Darwins dans les éditions ultérieures de ses « Principes » et le géologue américain James Dwight Dana (1813-1895), qui en 1838-1842 visita le Pacifique, confirma la plupart des observations de Darwin.
D’importantes modifications à cette théorie des récifs en trois étapes ont été ajoutées en 1868, lorsque le zoologiste allemand Carl Semper (1832-1893) a décrit sur l’île de Palau l’apparition simultanée des trois types de récifs, contredisant la séquence temporelle proposée par Darwin., En 1878 et 1880, l’océanographe John Murray (1841-1914) publia ses observations faites lors de l’expédition Challenger (1872-1876) sur les îles de Palau et des Fijis. Il a postulé que les récifs se développent sur des élévations sous-marines de toute nature si elles sont assez élevées, pas seulement les volcans.
Cette nouvelle théorie a été fortement soutenue et modifiée par le géologue Alexander Agassiz et d’autres. Les atolls se développent à partir d’élévations sous-marines peu profondes d’origines diverses., Les coraux au milieu du récif mourront en raison de la circulation réduite de l’eau, puis le squelette calcaire des organismes de construction du récif est dissous par les agents d’érosion. À la fin, un lagon et la forme caractéristique d’un atoll se forment.
Ces observations de récifs vivants dans les mers tropicales ont fourni de nouvelles impulsions pour interpréter les relations géologiques dans les Dolomites. En 1860, le géologue autrichien Baron Ferdinand F. von Richthofen (1833-1905) a visité et étudié la région des Dolomites., Il a découvert que les dépôts de grès et de tuf, entourant les sommets isolés de dolostone, contenaient de gros rochers calcaires, certains contenant des fossiles encore reconnaissables de coraux. Basé sur la théorie de l’évolution d’un récif telle que proposée par Darwin, Richthofen a suggéré que les sommets isolés étaient les restes intacts d’un ancien récif, toujours entouré de sédiments clastiques d’un ancien bassin océanique, dans lequel, de temps en temps, des glissements de terrain des pentes abruptes du récif déposaient de gros rochers de coraux.
Fig.4. & 5., Le « Richthofen-Riff », une partie d’un récif triasique avec des langues d’anciens glissements de terrain sous-marins (de gauche à droite) dans les sédiments d’un bassin (St.Kassian-Fm; Wengen-Fm, principalement des grès et des marnes) par MOJSISOVICS 1879.
Fig.6. Gros plan d’un rocher calcaire (ancien débris provenant du récif), appelé Cipit-Kalkblöcke, intercalé dans le Wengen-Fm.,
Le jeune géologue Edmund Mojsisovics von Mojsvar (1833-1905) a développé cette hypothèse récifale en cartographiant en détail les relations entre le faciès unique (terme décrivant l’apparence d’une roche et l’environnement de dépôt corrélé), allant du lagon de l’atoll à la haute mer. Des récifs massifs de dolostone de plusieurs milliers de mètres d’épaisseur se sont soudainement transformés en carbonates bien enfouis, déposés dans un lagon central peu profond., L’ancienne pente du récif était composée de langues de débris récifaux intercalés dans des grès, des schistes et des basaltes déposés au fond de la mer.
Fig.7. Exemples de litière de pente dans les parties extérieures des plates-formes carbonatées des Dolomites (d’après MOJSISOVIC 1879). Schéma de litière sur les flancs des plates-formes carbonatées et exemples de dépôts de flanc et de bassin de la plate-forme Sciliar/Schlern. Notez les roches calcaires abondantes dans les sédiments du bassin.,
De tels changements de faciès sédimentaires étaient jusque-là considérés comme impossibles. La reconstruction des Dolomites en tant qu’ancien atoll semblait si radicale que Mojsisovics fut obligé de trouver un éditeur privé pour son œuvre révolutionnaire (MOJSISOVIC 1879).
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DARWIN, C., (1837): Sur certaines zones d’élévation et d’affaissement dans les océans Pacifique et indien, déduites de l’étude des formations coralliennes. Les récifs coralliens sont un ensemble de récifs coralliens de la famille des Coralliens et de la famille des Coralliens. D. Appleton & Co. La structure et la distribution des récifs coralliens. 3e édition, D. Appleton & Co. Il s’agit de l’un des plus grands noms de l’histoire de la science et de la technologie du corail., Pantheon Books: New York
MOJSISOVIC, e. v. (1879): les récifs dolomitiques du Tyrol du Sud et de la Vénétie: contributions à l’histoire de l’éducation des Alpes. Alfred Hölder, Vienne: 551
SCHLAGER, W. & KEIM, L. (2009): Carbonate platforms in the Dolomites area of the Southern Alps – historic perspectives on progress in sedimentology. Sedimentology 56: 191-204