Laboratoire de Géologie d'Amiens

Maître de Conférence

Coordinateur  de la Préparation Capes pour la Géologie

Adresse

bureau C 3xx

Universite de Picardie Jules Verne
Departement de Geologie
33 rue Saint-Leu
80039 Amiens Cedex

Téléphone : 03-22-82-78-18 ou 78-45

Institut de Paléontologie Humaine
1 rue René Panhard
75 013 Paris
eMail: paco@spmol.jussieu.fr (mettre dans le sujet : pour Louis Rousseau)

Enseignements

Recherches

Présentation générale des différents thèmes

Thème 1. A la recherche des plus anciennes molécules fossiles piégées dans des roches sédimentaires.

Thème 2. Evolution du climat au cours du Quaternaire à partir des concrétions calcitiques associées à des remplissages archéologiques.

Thème 3. Limitation de l’évaporation de l’eau en milieu aride sur des retenues artificielles en eau.

 Thème 1.

A la recherche des plus anciennes molécules fossiles piégées dans des roches sédimentaires
 

Les lipides sont des molécules labiles ou réfractaires selon la classe des composés étudiés. Ils sont généralement utilisés comme marqueurs biologiques ou biomarqueurs lorsqu’ils conservent dans leur structure moléculaire la mémoire de leur origine. Si les modifications successives subies par les molécules peuvent être déduites de la structure du composé, le biomarqueur constitue un marqueur géochimique. Certains lipides peuvent être utilisés pour déterminer la source à l’origine de la matière organique. Nous avons donc recherché ce type de molécules dans les systèmes clos que constituent dans certains cas les roches sédimentaires.
 

 Les techniques actuelles telles que la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse nous ont permis de caractériser certaines molécules lipidiques (hydrocarbures, stérols et acides gras) sur une échelle de temps géologique de plusieurs centaines de millions d’années

A titre d’exemple, nous avons recherché avec le Professeur Philippe JANVIER si les poissons cuirassés du Spitzberg (datés d’environ 400 millions d’années) sont d'origine marine ou continentale, et nous avons décelé la présence de cholestérol. Ce stérol est caractéristique des animaux et du plancton, toutefois l'absence des stérols spécifiques des végétaux continentaux plaide en faveur d'une origine marine.
 

Organisation des travaux et publication des résultats :
 

ROUSSEAU L., PEPE C. et LUMLEY H. de, 1992. Mise en évidence d'une activité fossile dans les planchers stalagmitiques du Pléistocène moyen par les marqueurs biogéochimiques. C.R. Acad. Sci. Paris, t. 315, Série II, pp.1819-1825.

ROUSSEAU L., BOULOUSSA O. et LUMLEY H. de, 1993. Evaluation de l'influence respective des acides humiques et oxydes ferriques sur la coloration des planchers stalagmitiques. C.R. Acad Sci. Paris, t. 315, Série II, pp. 367-370.

ROUSSEAU L., LAAFAR S., PEPE C. et LUMLEY H. de, 1995. Sterols as biogeochemical markers results from Ensemble E of stalagmite floor, grotte du Lazaret, Nice, France. Quaternary Science Reviews, vol. 14, pp. 51-59.

ROUSSEAU L., KERAUDREN B., PEPE C., BLANC J-J. et LAURENT M., 1995. Sterols as biogeochemical markers in Pliocen sediments and their potential application in the identification of marine facies. Quaternary Science Reviews, vol. 14, pp. 605-608.

ROUSSEAU L., OBERT D., MASAOUDI H., BAHAIN J-J. et LAURENT M., 1994. Analyse géochimique et minéralogique d'un plancher stalagmitique en formation dans la carrière des "Brillants" à Meudon. Bull. Inf. Géol. Du Bassin, Paris, vol. 31, n°2, pp. 13-19.

Thème 2.

Evolution du climat au cours du Quaternaire à partir des concrétions calcitiques associées à des remplissages archéologiques
 

 De nombreux sites paléontologiques et préhistoriques d’origine karstique, d’Europe occidentale méridionale, en particulier ceux dans lesquels des restes humains ont été découverts, ont fait l’objet de nombreuses études pluridisciplinaires. Les planchers stalagmitiques étant interstratifiés dans les remplissages de grottes, les analyses radiométriques permettent de replacer les remplissages archéologiques dans le cadre chronostatigraphique global du Quaternaire. Les datations absolues ont montré que les formations calcitiques sont contemporaines des stades isotopiques qui caractérisent les périodes glaciaires et interglaciaires en milieu marin.

 L’intérêt particulier de l’étude des planchers stalagmitiques tient au fait que le matériel calcitique peut faire l’objet de deux types de mesures : l’un isotopique, l’autre radiochronologique. L’ensemble de ces données nous permet de mieux appréhender les variations climatiques survenues au cours de l’évolution humaine. En effet les courbes _18O peuvent être calées par la datation absolue qui mesure les concentrations relatives des éléments radioactifs et de leur produit de désintégration

 Aux latitudes moyennes, les premières analyses effectuées sur des hauts lieux de la préhistoire, La-Chaise-de-Vouthon (Charente), Kalamakia (Grèce), Le Lazaret (Alpes Maritimes), La Caune de l’Arago (Pyrénées Orientales), montrent que les planchers stalagmitiques ont bien enregistré tous les stades isotopiques décelés en milieu marin contrairement à ce qui a été déjà obtenu par d’autres méthodes en milieu continental glaciaire.

 Cette approche mérite d’être approfondie, car nous disposons d’une carotte prélevée en Ligurie italienne et dont la croissance est continue depuis l’inversion Brunhes-Matuyama (780 000 ans). Actuellement aucun plancher stalagmitique couvrant une telle période n’a été découvert à travers le monde.
 

Organisation des travaux et publication des résultats :
 

ROUSSEAU L., DANIEL M.,LAURENT M., GRAS O., MASSON V. et PETIT C. (sous presse Quaternaire). Nouveau protocole expérimental pour l’attaque acide des carbonates en vue de leur analyse isotopique.

ROUSSEAU L., ROBERT F., LUMLEY H., DE BAHAIN J.J. et FALGUERES C., 1994: Analyse de la composition isotopique d18O du plancher stalagmitique supérieur de la grotte de Lazaret à Nice. C. R. Acad. Sci. Paris, 318, 783-786.

LAAFAR S., ROUSSEAU L. et LUMLEY H. de, 1995. Détermination des paléostructures liés au froid par la micromorphologie des sols dans la grotte du Lazaret, Nice, France. C.R. Acad. Sci. Paris, t. 321, Série II, pp. 209-214.

LAURENT M., FALGUERES C., BAHAIN J-J., ROUSSEAU L. et LANOE V-V., 1998. E.S.R. dating of quartz. Extracted from Quaternary and Neogen sediments : method potential and actual limits. Quaternary geochronology, vol. 17, pp. 1057-1062.

ROUSSEAU L., BAHAIN J-J., DEBENATH A., FALGUERES C., FELLAG H., LAURENT M. et PETIT C., (accepté le 29 mars 2000 à Quaternary Research).Palaeoenvironment of the Pre-Neanderthal skull of the Bougeois-Delaunay Shelter (La-Chaise-de-Vouthon, France) deduced from a stalagmitic floor.

LAURENT M., RICARD J-L., BAHAIN J-J., VOINCHET P. et ROUSSEAU L., (sous presse C.R. Acad. Sci. Paris). Datation du site paléolithique moyen de la Butte d'Arvigny (Moissy-Cramayel, Seine-et-Marne).

YOKOYAMA Y., FALGUERES C., BAHAIN J-J., LAURENT M., AJAJA O., SALEKI H. et ROUSSEAU L., 1996. Géochronologie de quelques sites français du Pléistocène moyen et inférieur. Actes du XIIIème international congress of prehistoric and protohistoric sciences, Forli, Italie, pp. 327-332.

LECERVOISIER B., ROUSSEAU L., DARLAS A. et LUMLEY H. de, 1999. Micromophology and geochemical analysis of units I and III of Kalamakia Cave (Laconia, Greece). ARKEOS. Perspectiva em diàlogo, 5, pp.53-62.

Thème 3.

Limitation de l’évaporation de l’eau en milieu aride sur des retenues artificielles en eau

 La désertification est liée à deux facteurs de base synergiques : l’un, naturel, émane de l’irrégularité inter-annuelle et saisonnière des pluies ; l’autre, extrinsèque, se manifeste lorsque la capacité de charge des sols des écosystèmes donnés n’est pas pris en compte par l’homme.

 La lutte contre la désertification est une charge titanesque qui nécessitera probablement des décennies d’efforts à l’échelle internationale. En attendant, il est envisageable d’en altérer les effets en réduisant substantiellement la perte du peu d’eau dont disposent les populations des contrées où la sécheresse sévit depuis plusieurs années.

 L’objectif de cette étude est d’abaisser le taux d’évaporation dans les ouvrages (barrage ou autres). En effet, l’étalement de certaines molécules amphiphiles, notamment les alcools gras permet la formation de films monomoléculaires de quelques nanomètres d’épaisseur à l’interface eau-air, limitant ainsi l’évaporation de l’eau. Ce procédé qui date des années cinquante a été utilisé avec plus ou moins de succès dans le désert australien, il a été mis en " berne " à cause de la fragilité de ces films. Récemment, la mise au point de molécules spécifiques dont les propriétés physico-chimiques changent au contact de l’eau entraînant ainsi une plus grande viscosité, nous a permis de constater que les films obtenus possèdent une bonne tenue mécanique et une grande efficacité vis-à-vis de l’évaporation de l’eau, celle-ci étant bien supérieure aux molécules précédemment utilisées.

 Les expériences préliminaires que nous avons réalisées sont très encourageantes et montrent que, avec de telles molécules, à raison d’une densité superficielle de quelques micromoles par m2, il est possible de réduire l’évaporation de l’eau de quelque 30 % contre 10 % avec les films anciennement conçus.

 Nous pensons qu’il est possible d’améliorer ce taux en réalisant de nouvelles molécules. Toutefois, certains aspects (oxygénation de l’eau, développement bactérien, orages, tempêtes, …) doivent encore faire l’objet de nombreuses investigations.

Organisation des travaux et publication des résultats :

Les molécules élaborées sont susceptibles de faire l’objet d’un brevet, c’est la raison pour laquelle aucune publication n’a été pour l’instant soumise. Toutefois, nous présentons l’ensemble de nos résultats à la Société Géologique de France (le 29 janvier). Cette communication a été acceptée.