Bioturbation : qu'est-ce que c'est ?

Certaines activités biologiques, notamment celles des organismes fouisseurs comme les mollusques, laissent des traces dans les enregistrements sédimentaires. Cela est valable pour l’actuel comme pour les séries passées. Ces traces, d’origine et de nature très diverses, sont regroupées sous le terme de bioturbation.

Des sédiments remaniés par les organismes fouisseurs

Les bioturbations représentent ainsi l’ensemble des empreintes laissées par l’activité des organismes vivant à l’intérieur des unités sédimentaires. Littéralement, il s’agit donc du remaniement des sédiments par les organismes vivants. Il s’agit d’un processus important à plusieurs niveaux. Premièrement, il intervient dans les échanges entre l’eau et les sédiments, notamment en favorisant la circulation de l’eau au sein des sédiments. La bioturbation impacte ainsi le processus de diagenèse précoce.

Du point de vue du scientifique, lors de l’étude de séries anciennes, la bioturbation peut être vue comme un élément positif : il aide à l’orientation des strates fossiles, et la détermination des espèces à l’origine des traces et terriers (ichnofossiles) permet de définir l’environnement de dépôt (profondeur d’eau, caractéristiques de l’habitat…). Les bioturbations peuvent également être vues comme un élément négatif car elles perturbent le dépôt sédimentaire primaire et interdisent donc une étude approfondie et de haute résolution de la stratification. Par exemple, en fonction du taux de sédimentation, un terrier de bivalve de 10 centimètres de profondeur seulement peut affecter un enregistrement sédimentaire qui représente 5 000 ans de dépôt. Il ne sera donc pas possible d’avoir une définition des strates plus fine que cette limite temporelle.

Traces de bioturbations dans une roche sédimentaire (terriers). © James St. John, Wikimedia Commons, cc by 2.0

Des indices précieux pour la caractérisation de l’environnement de dépôt

La caractérisation des ichnofossiles (traces de bioturbation) peut donc apporter de nombreuses informations sur le milieu de vie. Cependant, de nombreux organismes produisent des traces similaires, compliquant cette caractérisation. La forme des traces permet toutefois de différencier plusieurs grandes zones bathymétriques. Ainsi, la présence de terriers verticaux est généralement caractéristique des environnements peu profonds comme la zone intertidale (zone sous l’action des marées). La présence de traces horizontales et en surface des sédiments est quant à elle plutôt représentative des environnements plus profonds, comme la zone subtidale (en dessous de la zone d’action des marées) et la zone bathyale (zone qui comprend le talus continental et s’étend jusqu’à la plaine abyssale).  

Exemple de bioturbation d'un milieu marin et de l'impact sur le milieu : les nutriments et le CO₂ sont captés et l'oxygène relâché (1), participation à la stabilisation de sédiments (2), absorption de nutriments (3), dépôts de fèces (4), excrétion de nutriment et respiration (5), bioturbation et bioirrigation (6) et mélange des sédiments (7). © Eva Ehrnsten, Xiaole Sun, Christoph Humborg, Alf Norkko, Oleg P. Savchuk, Caroline P. Slomp, Karen Timmermann and Bo G. Gustafsson, Wikimedia Commons, cc by-sa 4.0