Les stromatolithes du lac Thetis près de Cervantes, Australie occidentale

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

07/03/2016

Résumé

Les stromatolithes australiennes du lac Thetis ( Lake Thetis )... pour changer des fameuses stromatolithes marines de Shark Bay .


Photo Pierre Thomas, février 1999


Figure 2. Vue donnant l'échelle des concrétions stromatolithiques du lac Thetis (Australie)

Vue donnant l'échelle des concrétions stromatolithiques du lac Thetis (Australie)

L'attitude de ce touriste n'est pas très respectueuse du site, et risque d’abimer les stromatolithes. Maintenant que le site commence à être connu et parcouru par de nombreux touristes, marcher sur ces concrétions est (heureusement) interdit.


Les stromatolithes sont des concrétions bioconstruites carbonatées (CaCO3) formées par les unicellulaires photosynthétiques, souvent (mais pas uniquement) des cyanobactéries. On trouve des stromatolithes fossiles à toutes les époques depuis -3,50 Ga, aussi bien en milieu marin que d'eau douce. On trouve des stromatolithes marines actuelles en Australie ( Shark Bay , les plus célèbres de monde), au Bahamas, au Mexique, dans le Golfe Persique… On en trouve aussi dans des rivières et ruisseaux karstiques quand les eaux sont riches en Ca2+ et HCO3 -, et dans de nombreux lacs (Mexique, Turquie, Chili…), souvent mais pas exclusivement dans des lacs salés et/ou alcalins.

Traditionnellement, à cause des stromatolithes de Shark Bay , celles qui sont citées 999 fois sur 1000, on s'imagine un site à stromatolithes actuelles comme une étendue d'eau d'où dépassent des boules, alors les stromatolithes se "construisent" toujours sous l'eau. C'est d'ailleurs le cas à Shark Bay où les stromatolithes sont exondés deux fois par jour à chaque marée basse. Dans les lacs, rivières et ruisseaux, les stromatolithes restent généralement sous l'eau. Mais à 500 km au SSE de Shark Bay et de ses célébrissimes stromatolithes (et à 200 km au NNO de Perth) en Australie Occidentale, on trouve un petit lac endoréique, le lac Thetis, lac riche en stromatolithes. Ce lac est situé à 1200 m de la côte mais il n'est pas alimenté par de l'eau de mer. Il est alimenté par une nappe phréatique "continentale" et n'a pas d'exutoire. Malgré sa proximité avec la mer, son niveau ne varie pas avec les marées, mais avec la pluviométrie locale. Il est "haut" pendant l'hiver (juillet-août dans l'hémisphère Sud) et particulièrement bas en fin d'été (février-mars) quand l'évaporation est maximale. Son eau est salée, alcaline et abrite quelques poissons, des ophiures et des crustacés. De très nombreuse concrétions stromatolithiques , très souvent en forme de coupoles hémisphériques, se développent près des côtes de ce lac et, en période de basses eaux, ces stromatolithes émergent et on se croirait à Shark Bay pendant les marées basses. Ce lac est maintenant aménagé pour les visites, avec sentier pédestre (qu'il est maintenant interdit de quitter), panneaux explicatifs… Situé à moins de 15 km du Désert des Pinacles (parc national du Nambung), cette région mérite bien une visite si on va dans l'Ouest australien. Mais attention, si une visite en été (janvier-février) est spectaculaire car les stromatolithes sont à moitié exondés, une visite en hiver (juillet-août) peut être décevantes car les stromatolithes sont sous l'eau et bien moins visibles. Nous allons faire deux visites des bords de ce lac Thetis pour voir la morphologie des concrétions stromatolithiques : une visite en été en période de basses eaux (février 1999) et une visite en hiver en période de hautes eaux (juillet 2004). Pour des précisions sur la croissance de ces concrétions et leur morphologie, il est possible de relire l'article Les stromatolithes .


Figure 4. Stromatolithes sur les côtes Sud du lac Thétis, Australie Occidentale

Stromatolithes sur les côtes Sud du lac Thétis, Australie Occidentale

Figure 5. Vue d'ensemble de concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

Vue d'ensemble de concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

Figure 6. Vue de détail de ces concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

Vue de détail de ces concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

On peut d'abord remarquer que ces "coupoles" n'ont plus leur forme hémisphérique mais qu'elles s'interpénètrent. Les stromatolithes croissent plus vite en largeur qu'en hauteur, sans doute parce que leur sommet est exondé plusieurs mois par an, alors que leur base ne l'est jamais ou beaucoup moins longtemps. On remarque ensuite que la surface des coupoles (typiquement d'un diamètre voisin de 1 m) est parsemée de mini-concrétions, typiquement d'un diamètre centimétrique, assez constant d'une coupole à l'autre. Si un spécialiste de la croissance des colonies bactériennes pouvait nous envoyer une explication claire sur l'origine de ces mini-coupoles centimétriques...

On remarque enfin que le sommet des coupoles est souvent plat, sans ces mini-coupoles de deuxième ordre. Il est parfois évident que cette absence vient de l'érosion-ablation du sommet de ces coupoles. Parfois il est difficile de trancher entre érosion-ablation et non croissance. Ces parties lisses sont souvent affectées par un réseau de fentes polygonales, sans doute dues à la dessiccation.


Figure 7. Vue d'ensemble d'autres concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

Vue d'ensemble d'autres concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

On peut d'abord remarquer que ces "coupoles" n'ont plus leur forme hémisphérique mais qu'elles s'interpénètrent. Les stromatolithes croissent plus vite en largeur qu'en hauteur, sans doute parce que leur sommet est exondé plusieurs mois par an, alors que leur base ne l'est jamais ou beaucoup moins longtemps. On remarque ensuite que la surface des coupoles (typiquement d'un diamètre voisin de 1 m) est parsemée de mini-concrétions, typiquement d'un diamètre centimétrique, assez constant d'une coupole à l'autre. Si un spécialiste de la croissance des colonies bactériennes pouvait nous envoyer une explication claire sur l'origine de ces mini-coupoles centimétriques...

On remarque enfin que le sommet des coupoles est souvent plat, sans ces mini-coupoles de deuxième ordre. Il est parfois évident que cette absence vient de l'érosion-ablation du sommet de ces coupoles. Parfois il est difficile de trancher entre érosion-ablation et non croissance. Ces parties lisses sont souvent affectées par un réseau de fentes polygonales, sans doute dues à la dessiccation.


Figure 8. Vue de détail de ces concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

Vue de détail de ces concrétions stromatolithiques, lac Thetis (Australie)

Figure 9. Vue d'ensemble sur des coupoles stromatolithiques encore immergées, lac Thetis (Australie)

Vue d'ensemble sur des coupoles stromatolithiques encore immergées, lac Thetis (Australie)

On peut remarquer la couleur rose-violacée des fonds, due à des bactéries, sans doute des genres Halobacterium et/ou Thirhodobacter .


Figure 10. Gros plan sur des coupoles stromatolithiques encore immergées, lac Thetis (Australie)

Gros plan sur des coupoles stromatolithiques encore immergées, lac Thetis (Australie)

On peut remarquer la couleur rose-violacée des fonds, due à des bactéries, sans doute des genres Halobacterium et/ou Thirhodobacter .


Figure 15. Vue aérienne du lac Thetis, Australie

Vue aérienne du lac Thetis, Australie

Sur cette image de 2010, on voit le chemin et la jetée posée sur la plage.

On devine de petites tache blanches dans l'eau juste à droite de cette jetée : des coupoles stromatolithiques.


Figure 16. Localisation du lac Thetis près de Cervantes en Australie Occidentale

Localisation du lac Thetis près de Cervantes en Australie Occidentale

Malgré sa proximité avec la mer, ce lac n'est pas alimenté par de l'eau de mer, mais par l'eau d'une nappe phréatique s'écoulant de l'Est vers l'Ouest.


Figure 17. Localisation du lac Thetis dans l'Ouest australien (punaise jaune)

Localisation du lac Thetis dans l'Ouest australien (punaise jaune)

Shark Bay et ses célébrissimes stromatolithes sont localisés par la punaise rouge.