Un nouveau gisement fossilifère a été mis au jour dans l'Hérault par un travail de longue haleine d’un couple d'amateurs passionnés de paléontologie. Leurs découvertes ont été étudiées par des scientifiques appartenant à des équipes basées en Suisse, République Tchèque, USA et France, dont la ligne de lumière PUMA à SOLEIL.
Avec plus de 400 fossiles datant de 470 millions d’années, ce site aux alentours de Cabrières près de Pézenas témoigne de l’environnement le plus proche du pôle Sud à cette époque jamais observé. Il se classe ainsi parmi les gisements les plus riches et diversifiés au monde pour la période ordovicienne. Il se distingue par un niveau de préservation exceptionnel qui a permis la découverte extrêmement rare d’organismes à corps mous. En particulier, la découverte d'un large éventail d'algues et d’éponges contribue à une meilleure compréhension de leur rôle pivot dans l'écosystème de l'époque.
Figure 1 : Reconstruction artistique de la faune et de la flore de Cabrières © Christian McCall
Ces observations mettent à mal l'idée antérieure d'une baisse de biodiversité ou d'une extinction biologique entre les périodes du Cambrien et de l'Ordovicien il y a environ 485 millions d'années. En revanche, la grande biodiversité constatée confirme l’hypothèse d’une migration des espèces vers l’hémisphère sud, comme zone refuge, pour fuir les températures trop élevées des zones tropicales à cette époque.
Quelques-uns de ces fossiles ont fait le voyage jusqu’à SOLEIL et la ligne PUMA afin de déterminer leur composition chimique, et ainsi décrypter les processus qui ont permis leur préservation exceptionnelle.
À l’aide de la cartographie par spectroscopie fluorescence des rayons X et de la spectroscopie d’absorption des rayons X (XANES) les paléontologues ont pu établir que les fossiles sont essentiellement constitués d’une couche de cristaux d’oxydes/hydroxydes de Fe(III), plus ou moins épaisse et contenant des traces de métaux. La distribution d’autres éléments, notamment le manganèse et l’arsenic, suggère fortement que les (hydr)oxydes de fer ne représentent pas le mode de préservation originel de ces fossiles mais résultent plutôt de processus d’altération plus récents, comme démontré pour d’autres gisements contemporains. Ces observations permettent aux paléontologues d’identifier les biais susceptibles de mener à une sous-estimation de la biodiversité réelle de la faune et de la flore découvertes, mais aussi de permettre des comparaisons plus fines avec d’autres sites.
Figure 2 : Analyse sur la ligne PUMA d’un assemblage d’organismes découverts dans le site de Cabrières.
(a) Photographie de cet assemblage formé de deux brachiopodes (centre), de cinq carapaces d'arthropodes bivalves (gauche et bas droite) et d’une partie d’une tête de trilobite (droite).
(b) Distributions du manganèse (rouge), du fer (vert) et du potassium (bleu) obtenues par cartographie de fluorescence des rayons X.
(c) La spectroscopie d’absorption des rayons X révèle que le fer est présent dans les fossiles sous forme d’oxydes/hydroxydes de fer.
Cette première étude du site, parue dans Nature Ecology & Evolution, constitue le point de départ d’un programme de recherche qui s’étendra sur plusieurs années, avec des fouilles de grande ampleur puis l’analyse poussée des fossiles à l’aide de techniques d'imagerie innovantes, y compris synchrotron. Il s’agira de révéler en détail leur anatomie externe et interne, leurs relations de parenté, ainsi que leurs modes de vie et de fossilisation.