Le taux de saturation en CaCO3 des oceans du Phanerozoique

resume: Des modèles géochimiques suggèrent que le taux de saturation en CaCO3 (Sc) des océans a varié de façon considérable dans le passé géologique suite à des perturbations du cycle des carbonates (Zeebe and Westbroek, 2003 ; Ridgwell, 2005). Ces variations auraient eu des conséquences majeures sur l?évolution des organismes bio-calcifiants et sur les motifs de sédimentation globaux. Pour valider ces hypothèses de façon indépendante, des indications sur le ?c des océans du passé ont été déduites de la distribution des cyanobactéries calcifiées et d?un modèle numérique de calcification de tapis cyanobactériens. Il en résulte que le Sc a varié considérablement au cours du Phanérozoïque et que ces variations sont corrélées avec l?évolution tectonique, géochimique et biologique de la surface de la Terre. Le Sc était élevé à la base du Cambrien (545 Ma; Sc > 12), pendant la plupart du Carbonifère (330-300 Ma; Sc > 7), le Permien moyen (280-260 Ma; Sc > 9) et le Trias terminal (210-200 Ma; Sc > 7) : des périodes caractérisés soit par une forte érosion continentale ou bien par un faible espace d?accumulation néritique de CaCO3. Le Sc océanique diminue fortement à partir des hautes valeurs de la base du Jurassique (200 Ma; Sc > 7) jusqu?aux faibles valeurs du Crétacé (110 Ma; Sc < 3) du fait de l?apparition du plancton calcaire qui à révolutionné le cycle des carbonates en permettant l?accumulation de CaCO3 en domaine pélagique. Après le Crétacé moyen, le Sc océanique reste relativement faible et constant, confirmant le rôle stabilisant de la production de CaCO3 en domaine pélagique (le "mécanisme de compensation des carbonates"). L?apparition des organismes bio-calcifiants pendant l?Explosion Cambrienne et deux moments clé de l?évolution du plancton calcaire au Mésozoïque ont eu lieu dans un océan fortement sursaturé, suggérant un lien entre ces événements évolutifs majeurs et la chimie de l?océan. Les crises globales de bio-calcification qui accompagnent les événements anoxiques océaniques (EAO) du Mésozoïque se sont produites dans un océan faiblement sursaturé et donc particulièrement sensible aux acidifications que l?on croit être associées aux EAO.