Figure 1.  Vue très rapprochée d'une plage à radioles d’oursins (Cidaris), Iles Galapagos

Ce "gravier" est constitué d'au moins 80% de fragments de "piquants" de cidaris, associés avec quelques fragments de gastéropodes, de bivalves …, avec quelques morceaux de scories basaltiques.

La vie est le principal agent qui induit la précipitation de carbonate marin, et quasiment le seul dans la nature actuelle. On montre classiquement des sédiments dus à l’accumulation de coquilles de bivalves (cf. les dépôts de coquilles sur une plage du Nord-Pas-de-Calais, image de la semaine du 12-12-2005), de foraminifères... Les échinodermes participent aussi à cette précipitation du carbonate de calcium. En témoigne cette plage des Galapagos.

Les Galapagos sont des îles exclusivement volcaniques, avec de nombreuses plages noires et/ou rouges faites de cendres volcaniques ou de fragments de basaltes. Mais certaines de ces plages sont blanches, alors qu’il n’y a aucun grain de quartz susceptible de donner du sable blanc à moins de 1000 km de là.

Ce sable blanc est bioclastique, et dans certains cas, très majoritairement formé de débris de radioles ("piquants" ici très émoussés) d’oursins du genre Cidaris.

Les photographies 1, 2 et 3 (un couteau donne l’échelle) montrent trois gros plans sur le "gravier" constituant cette plage, gravier constitué d'au moins 80% de fragments de "piquants" de cidaris, associés avec quelques fragments de gastéropodes, de bivalves …, avec quelques morceaux de scories basaltiques.

Tableau 1. 

Figure 2.  Plage constituée à 80% de radioles d’oursins (Cidaris), Iles Galapagos Source : Pierre Thomas

Figure 3.  Vue d’ensemble d'une plage de piquants d’oursins (Cidaris), Iles Galapagos Source : Pierre Thomas

La photographie 4 montre cette même plage, mais c’est une otarie qui donne l’échelle. La photographie 5 montre la position de ces plages blanches sur la côte d’une île volcanique (le cône principal mesure 50 m de haut). Les figures 6 et 7 sont deux images Google Earth de telles plages blanches des Galapagos sur Google Earth.

Tableau 2. 

Figure 4.  La plage de "piquants" d’oursins (Cidaris) et une otarie qui donne l'échelle, Iles des Galapagos Source : Pierre Thomas	Figure 5.  La plage blanche constituée à 80% de radioles d'oursin, sur la côte d'une île volcanique des Galapagos Le cône principal mesure 50 mètres de haut. Source : Pierre Thomas
Figure 6.  Vue Google Earth des plages blanches en bordure d'une île des Galapagos Source : Google Earth	Figure 7.  Image Google Earth en vue oblique d'une plage blanche des Galapagos Cette vue est le détail de la zone encadrée de la figure précédente. Source : Google Earth

Les photos 8 et 9 montrent un oursin (genre Cidaris) vivant (non pas des Galapagos mais de Nouvelle Calédonie).

Tableau 3. 

Figure 8.  Oursin vivant, du genre Cidaris ,de Nouvelle Calédonie Source : Henri Gabriel Dupuy

Figure 9.  Oursin vivant, du genre Cidaris ,de Nouvelle Calédonie Source : Henri Gabriel Dupuy

La semaine prochaine, nous vous montrerons des calcaires à restes d’échinodermes, issus de la diagenèse de tels sédiments.

Les semaines précédentes, nous avons vu quelques aspects de l’altération continentale des roches silicatées et des carbonatées. L’altération de ces roches se fait grâce à l’eau chargée de CO₂ dissous, eaux de pluie et eaux d’infiltration dans les sols. Quand ces roches contiennent du calcium, cette altération et la précipitation du carbonate de calcium qui suivra peuvent interférer avec la teneur en CO₂ de l’atmosphère.

Pour les silicates calciques, et plus précisément pour le plus courant d’entre eux, l’anorthite, l’équation d’altération s’écrit (Al₂Si₂O₈Ca = anorthite) et Si₄O₁₀Al₄(OH)₈ = kaolinite) :

2 Al₂Si₂O₈Ca + 4 CO₂ + 6 H₂O → 2 Ca⁺⁺ + 4 HCO₃ ^- + Si₄O₁₀Al₄(OH)₈

Pour la dissolution des carbonates de calcium, l’équation s’écrit :

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca⁺⁺ + 2HCO₃ ^-

On voit donc que cette altération consomme 2 CO₂ atmosphériques pour mettre en solution 1 Ca++ (ou plutôt 4 CO₂ pour 2 Ca⁺⁺). C’est deux fois plus que la simple dissolution des calcaires qui ne consomme qu’ un seul CO₂ atmosphérique par ion Ca⁺⁺ produit.

Ces ions Ca⁺⁺ et 2HCO₃ ^- sont entraînés par les eaux jusqu’à la mer, où ils vont renforcer le stock ionique de la mer. Mais à partir de ce stock d’ions, du CaCO₃ va précipiter, selon la réaction :

Ca⁺⁺ + 2HCO₃ ^-→ CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Quelle que soit l’origine du Ca⁺⁺, la précipitation d’une mole de CaCO₃ libérera une mole de CO₂.