Biodiversité, biostratigraphie, disparité et macroécologie des radiolaires (Rhizaria) de l’Éocène moyen : aperçu de leur réponse biotique à l’Optimum Climatique de l’Éocène Moyen (MECO)

Biodiversity, biostratigraphy, disparity and macroecology of middle Eocene radiolarians (Rhizaria) : insights to their biotic response to the Middle Eocene Climatic Optimum (MECO)

• Auteur / Autrice : Mathias Meunier
• Direction : Taniel Danelian
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre et de l'univers
• Date : Soutenance le 13/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Evolution, Ecologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paléo)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Crônier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Delphine Desmares, Jakub Witkowski
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Špela Goričan, Robert P. Speijer
• DOI : 10.70675/ec4af74fz2232z4073zb45ezdfe4ca628318

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radiolaires

Morphologie (biologie)

Variabilité

Classification

Éocène

Zooplancton

Atlantique (océan)

Biodiversité

Biostratigraphie

Morphométrie

Réchauffement de la Terre

Mots clés libres

Optimum climatique de l’Éocène moyen

Podocyrtis papalis

Radiolarians

Middle Eocene

Biostratigraphy

Diversity

Disparity

Atlantic Ocean

Résumé

L'Optimum Climatique de l'Éocène Moyen (MECO) est un évènement de réchauffement climatique qui s'est produit il y a 40 Ma, interrompant temporairement la tendance générale au refroidissement observée durant l'Éocène. Bien que le MECO soit l'une des perturbations climatiques les plus importantes du Paléogène, son impact sur la biosphère demeure encore mal connu. Via un large éventail de méthodes quantitatives, cette thèse vise à étudier la dynamique de la paléodiversité et la disparité morphologique des radiolaires au cours du MECO, afin de mieux comprendre les bouleversements biotiques qui lui sont associés. La première étape de ce travail a consisté à dresser la liste taxinomique exhaustive des espèces de radiolaires éocènes rencontrés dans deux domaine géographiques distincts : l'Atlantique équatorial (ODP Site 1260) et l'Atlantique septentrional (ODP Site 1051). Au total, 276 taxons ont été identifiés, dont 37 nouvelles espèces. S'appuyant sur le cadre cyclostratigraphique développé au Site 1260, la biozonation des radiolaires tropicaux a également été affinée. Les âges absolus de 71 bioévènements ont été calibrés et, par comparaison avec l'enregistrement fossilifère du Pacifique équatorial, nous avons démontré la synchronicité des bioévènements qui définissent les limites des biozones de l'Éocène moyen. Une fois les cadres taxonomiques et biostratigraphiques clarifiés, l'objectif de cette thèse était d'évaluer l'impact du réchauffement climatique sur les radiolaires. Pour ce faire, deux grandes catégories de mesures ont été utilisées. D'une part, nous avons effectué une analyse quantitative de l'assemblage fossile du site 1051. Cette étude détaillée n'a révélé aucun changement de faune important au cours du MECO. Seule une légère augmentation de la richesse taxinomique a été documentée, due à la migration de certaines espèces tropicales vers les hautes latitudes durant la phase de réchauffement. D'autre part, des méthodes de géométrie morphométrique ont été employée pour quantifier la disparité morphologique du squelette des radiolaires. Cette étude s'est concentrée sur une espèce de nassellaire (Podocyrtis papalis) du Site 1260. Nous avons montré que les fluctuations de la disparité morphologique du contour du squelette coïncidaient avec le pic de température du MECO. Ce signal est interprété comme un indicateur de stress biologique induit par le réchauffement climatique.

The Middle Eocene Climatic Optimum (MECO) is a global warming event that occurred ca. 40 Ma and temporarily interrupted the long-term Eocene cooling trend. Although the MECO represents one of the larger climatic disruptions of the Paleogene, its impact on the biosphere is still poorly understood. Based on a wide range of quantitative methods, this thesis aims to study the radiolarian paleodiversity dynamics and morphological disparity through the MECO, in order to gain a deeper understanding of the biotic perturbations associated with this climatic event. The taxonomic understanding of middle Eocene radiolarian species was first clarified, by documenting at the species level two well-preserved radiolarian faunas recovered from two distinct geographic regions: the equatorial Atlantic (ODP site 1260) and the North Atlantic (ODP site 1051). A total of 276 species were identified, including 37 new to science. Taking advantage of the cyclostratigraphic framework developed at Site 1260, we refined the global tropical radiolarian biozonation. The absolute ages of 71 radiolarian bioevents were calibrated and, by comparison with the equatorial Pacific record, the synchroneity of primary bioevents was demonstrated. Once the taxonomic and biostratigraphic frameworks were clarified, the main aim of this thesis was to assess the radiolarian biotic sensitivity to climate change. Two categories of metrics were used to achieve this objective. On the one hand, we performed a whole assemblage quantitative analysis at ODP Site 1051. This detailed investigation of the radiolarian fauna did not reveal any prominent turnover during the MECO, but only a slight increase in radiolarian taxic richness due to the poleward migration of several tropical radiolarian species. On the other hand, we applied geometric morphometric approaches to quantify the morphological disparity of radiolarian shell through the MECO interval. This study was focused on a single species (Podocyrtis papalis) from Site 1260, and showed that fluctuations in morphological disparity coincide with the warmest interval of the MECO. This signal is interpreted as an indicator of biological stress induced by the warming event.