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Enregistreurs et indicateurs de l’évolution de l’environnement en zone tropicale

 | 
Richard Maire
, 
Simon Pomel
, 
Jean-Noël Salomon

Les milieux littoraux

Les récifs coralliens

Indicateurs de l’environnement et des paléoenvironnements

Coral reef: environment and paleo-environment indicators

Françoise G. Bourrouilh-Le-Jan

Résumé

Les récifs coralliens actuels sont d'excellents enregistreurs du fonctionnement de la biosphère et de l'évolution du milieu minéral en zone intertropicale. Localisés entre 0 et 60 m de profondeur, ils indiquent des eaux marines chaudes, bien oxygénées et claires. La modification de l'un de ces paramètres peut provoquer le phénomène de blanchiment. Leur localisation dans les premières dizaines de mètres de l’océan en font une zone de résonance et d’amplification des phénomènes météorologiques ou géophysiques qui se situent à cette interface (ouragans et tsunamis). Leur composition en genres et en espèces montre l’existence d’une province sanctuaire en Insulinde, exigeant de la part de l’homme moderne une politique d’information et de protection intensives. La dispersion des genres et espèces de la biocénose corallienne s’est effectuée à partir de cette zone sanctuaire, mais a été en partie freinée et restreinte lors de chaque glaciation mondiale, ainsi que par les variations qui ont affecté les grands courants océaniques circum-Pacifique lors des modifications paléogéographiques importantes, elles-mêmes sous le contrôle de la tectonique globale. Les études de géophysique ainsi que l’étude des îles hautes carbonatées intertropicales ont montré que la géomorphologie actuelle des récifs, et en particulier celle des atolls, est sous la dépendance étroite d’une histoire karstique liée aux émersions et donc aux glaciations. La diagenèse observée fréquemment dans les zones récifales, dont la dolomitisation et les phosphates, apparaît ainsi contrôlées par les émersions. A l’échelle d’une plaque géodynamique, les récifs fixés autour des îles volcaniques issues de points chauds mantelliques ont enregistré les variations de la trajectoire de cette plaque. La niche écologique des coraux actuels a été successivement occupée par tous les autres groupes d’invertébrés marins depuis 600 millions d’années. Leur localisation à la surface du globe permet alors de reconstituer continents et océans des mondes anciens et cette paléogéographie montre que les zones intertropicales ont varié en localisation et en importance à la surface du globe depuis l’aube des temps fossilifères. Malgré une apparente homogénéité à la surface du globe, les récifs coralliens actuels sont en fait extrêmement variés et témoignent d’un milieu de très haute compétitivité entre genres, et espèces animales et végétales. Leur maintien exige donc une surveillance attentive, mais aussi, dans la mesure du possible, une rentabilité intelligente et adaptée à ce milieu pour les populations locales afin d’en faire comprendre l’importance et leur permettre de vivre avec et par le récif de corail.

Modern coral reefs are excellent biospherical and mineral tropical zone records. Localized between 0 and 60 m deep, they indicate clear, warm, marine waters, with high oxygen grade. The modification of only one of these parameters can provoke their whitening and death. Their location in the first 10 m of the ocean makes of them a kind of sound-box and magnifying zone for the meteorological or geophysical phenomena located at this interface, like hurricanes or tsunamis. Their composition in genus and species show a sanctuary zone in SE Asia, requiring from modern men a policy of intense information and protection. The spread out of genus and species of the coral biocoenosis comes from this sanctuary zone, but was each time restricted and restrained by the past numerous world glaciations, and also by the variations of the circum Pacific currents along with paleogeographical modifications in relation to global tectonics. Geophysical data and the studies of high carbonate islands have showed that the modern reef geomorphology, especially of atolls, is under the strict dependence of a karstic history, which is linked to emersions and thus to glaciations. The well-known diagenesis observed in reef formations, as dolomitization and phosphate cover, appears consequently controled also by emersions. With plate tectonic scale, reefs attached to hot spot volcanic islands have recorded the variations of plate tracks. The ecological setting of modern coral reefs have been occupied by all the other marine Invertebrate groups for 600 million years. Their localization in the modern world allows us to reconstruct paleocontinent and paleomarge. Thus tropical zones appear to have changed places and varied in importance with time since the beginning of fossil records. Despite an apparent world homogeneity, modern coral reefs are in fact extremely different and give evidence of an extremely high competitive world between genus, and animal and vegetal species. Their maintenance necessitates an attentive vigilance but also, if possible, clever adapted profitability for local populations to make them understand its importance and allow them to live with and by the coral reef.

Texte intégral

INTRODUCTION

1Le mot récif vient de l’arabe arrecife qui signifie quai d’accostage et cette acception est surtout utilisée par les marins de la mer Rouge. Biologiquement et géologiquement, le récif est une bioconstruction carbonatée marine située à fleur d’eau qu’il ne faut pas confondre avec le terme beaucoup plus général d'écueil. Présents dans l’océan Atlantique et dans l’océan Indien, les récifs coralliens actuels caractérisent surtout l’océan Pacifique. Les strictes conditions de vie et de développement des organismes qui les composent, ou biocénoses récifales, en font des indicateurs extrêmement précis de l’environnement et de son évolution.

I. LE RÉCIF CORALLIEN VIVANT ACTUEL : un indicateur de profondeur et de température (la zone photique intertropicale)

2Dans le monde actuel, un récif est une communauté d’organismes marins ou biocénose, constituée pour l’essentiel, à côté des algues rouges calcaires, de Coraux Hexacoralliaires et Octocoralliaires, appartenant à l’embranchement des Invertébrés Cnidaires Coelentérés. Ces organismes primitifs que l’on trouve dans le récif ont des tissus à 2 feuillets (diploblastiques) et la particularité d’héberger dans leur tissu des cellules algaires, les Zooxanthelles, dotées de pigments chlorophylliens assurant les synthèses glucidiques, lipidiques et protidiques au profit de l'algue et à partir de l’énergie lumineuse du spectre solaire. Le tissu corallien vivant assure quant à lui la protection et le gîte en échange d’oxygène et de nourriture. Une telle association entre organismes avec bénéfices réciproques s’appelle en biologie une symbiose.

3Cette particularité biologique des coraux des récifs conditionne en fait leur localisation dans le monde actuel. En effet la présence d’algues chlorophylliennes symbiotiques tirant leur énergie de la lumière solaire ne leur permet qu’une répartition bathymétrique stricte où cette énergie lumineuse peut les atteindre (zone photique). Les récifs coralliens ne peuplent donc les tombants, les pentes ou plateaux sous-marins que jusqu’à la profondeur de 60 m, et exceptionnellement jusqu’à 100 m dans des eaux particulièrement claires.

Figure 1 : Températures de surface en degrés Celsius en hiver, (A) dans l’hémisphère Nord, (B) dans l’hémisphère Sud (d'après SVERDRUP et al., 1942, modifié). Localisation des récifs coralliens en noir épais.
Surface temperatures in ° Celsius during wintertime, A in the northern hemisphere, B in the southern hemisphere (after SVERDRUP et al., 1942, modified). Modern coral reefs in heavy black.

4De plus, la croissance embryonnaire des Cnidaires se fait par l’intermédiaire de larves libres et nageuses, ce qui en assure la dissémination, mais ces larves ne supportent pas des températures moyennes inférieures à 18° C l’hiver. Les récifs coralliens, dans le monde actuel, sont donc limités aux zones intertropicales où les températures de surface ne chutent pas sous l’isocline de 18°C pendant la saison froide (fig. 1). C’est ainsi que s’explique l’absence de récifs coralliens en mer Méditerranée malgré la présence des zones chaudes des côtes de Tripolitaine, du Golfe de Gabès ou des îles grecques.

5Toutefois, n’oublions pas de mentionner que des coraux dépourvus d’algues Zooxanthelles, appelés coraux ahermatypiques, peuvent vivre en zone marine profonde mais ne peuvent pas alors élaborer de véritables constructions carbonatées analogues à celles construites par les coraux à Zooxanthelles et appelés coraux hermatypiques.

6Les larves libres et nageuses des coraux hermatypiques ne tardent pas à se fixer au cours de leur développement sur un support solide et à se transformer alors en polype : petite outre entouré de tentacules et percée au milieu par la bouche (l’image en est l’anémone de mer qui constitue une autre famille de Cnidaires). Ce polype peut rester solitaire ou se subdiviser pour donner des coraux coloniaux (fig. 2, photos 1 et 2). Dans les deux cas, l’organisme corallien élabore très rapidement un squelette de carbonate de calcium. Cristallisé sous sa forme aragonite, ce minéral isomorphe de la calcite est, contrairement à celle-ci, en équilibre avec l'eau de mer et lors de sa cristallisation fixe une grande quantité de strontium (8 000 ppm) en provenance de l’eau de mer. Le grand développement de ce squelette calcaire se fait par la fixation du CO2 de l’eau de mer sous forme d’énormes accumulations de roches calcaires, la concentration en CO2 de l’eau de mer en zone intertropicale étant en effet plus élevée qu’en zone tempérée. On considère en géologie moderne, que les récifs coralliens constituent de véritables usines à carbonates grâce aux très nombreux organismes qui les composent et qui fabriquent soit de l’aragonite soit de la calcite très magnésienne. Ces carbonates sont ensuite triturés par les poissons coralliens brouteurs de corail (tels les Poissons Perroquets), ou perforés par les lithophages et les éponges perforantes. Chaque squelette ou coquille calcaire est ainsi petit à petit fragmenté et réduit en particules ou bioclastes de plus en plus petits qui vont se piéger ou se sédimenter dans des zones proches ou lointaines du récif : turbidités calcaires autour des atolls dans les plaines abyssales, accumulations de cordons de sables et de graviers sur les îles, accumulations de boue et de débris coralliens dans le lagon (fig. 2, photos 1 à 5). Ces transports sédimentaires se font en général sous l'action d'événements hydrodynamiques de très haute énergie, ouragans, cyclones, ou tsunamis (voir ci-dessous).

Figure 2 : Principaux organismes constructeurs du récif corallien actuel. Géomorphologie et sédimentation dans les atolls. Photos 1 et 2 : Grande Barrière de Corail d’Australie (photographies sous-marines à Pickersgill Reef). Photos 3 à 8 : Polynésie française, archipel des Tuamotu ; 3, 7 et 8 : Atoll de Mataïva ; 4 et 6 : Atoll de Tikehau ; 5 : Atoll de Rangiroa. (1) Corail branchu à vitesse de pousse rapide, quelques cm par an : zone à Acropora. Noter les nombreux fragments épars, cassés par les événements sédimentologiques de haute énergie et déjà ± encroûtés par d'autres organismes. (2) Coraux massifs à croissance lente, quelques mm par an (Diploria, Montastrea, etc.). (3) Sédimentation lagonaire dans un petit atoll peu profond de 9 km de diamètre. Lagon avec cloisons (0,10 m d’eau) entourant des bassins de 8 m de profondeur. Les zones marron indiquent l’emplacement de coraux vivants. Sur le dessus des cloisons, dans l’accumulation de boue blanche carbonatée (aragonite), noter la présence d’un ancien piège à poissons en pierre. (4) Géomorphologie de la couronne atollienne sur un grand atoll de plus de 10 km de diamètre, à lagon profond (40 m). La couronne atollienne présente typiquement une alternance de motu et de hoa. Les motu sont des îles sableuses, exploitées en cocoteraies, qui alternent avec des passages très peu profonds d’eau de mer ne fonctionnant qu’avec la marée haute (hoa). La photo aérienne a été prise peu de temps après les cyclones de 1983 et montre bien les flèches sableuses, longitudinales et perpendiculaires à la couronne atollienne, construites par les cyclones de 1983. Le surplus de matériel sédimentaire non capté par la couronne atollienne est allé grossir le talus récifal lagonaire qui rejoint en pente douce le fond du lagon. (5) Impact des ouragans et des tsunamis sur un atoll. L’atoll de Rangiroa est l’un des 2 plus grands atolls au monde avec plus de 80 km de diamètre. Son cap NW montre une fracturation de la dalle du platier récifal et une accumulation de blocs gigantesques (plus de 1500 t) qui ont été cassés puis soulevés et drossés par la mer sur le platier récifal. Au cours de ces phénomènes d’origines météorologique et géophysique, se produit une variation importante du niveau marin, débutant par une baisse puis une surélévation de ce niveau et la génération et propagation de trains d’ondes, elles-mêmes engendrant des vagues gigantesques à l’approche des terres émergées. (6) Rôles d’érosion et de transport joués par les cyclones et les ouragans sur la côte océanique d’un atoll : 1) enlèvement des matériaux sédimentaires (rudite et arénite coralliennes) et du sol constituant le motu, 2) destruction des plantations par mise à nu des racines de cocotiers et 3) modifications topographiques par disparition de la plage. L’ensemble de ce matériel a été transporté en direction du lagon qu’il tend à combler. (7) Morphologie récifale actuelle : détail de la ride à Lithothamniées en bordure océanique du platier récitai : recouvrement par des algues rouges calcaires et encroûtantes (Lithothamniées) et faune adaptée à ce milieu de haute énergie, ici des oursins “bunker” sur l’atoll de Mataïva. (8) Morphologie récifale actuelle : détail du platier récitai sur sa bordure océanique en vue aérienne : de l’océan (bleu profond) vers le motu (non visible) se distingue la zone des éperons et sillons ou structures en peigne, zone de transit du flux et du reflux de l’eau de mer avec accumulations sableuses bien visibles entre les éperons dans les sillons (bleu turquoise) ; puis zone blanche du déferlement des vagues sur le platier, masquant la ride à Lithothamniées et enfin développement du platier récifal construit, recouvert de quelques cm à dm d’eau de mer à marée haute, suivant les atolls.
Main coral reef builders and the geomorphology and sedimentology of atolls. Photos 1 and 2: Great Barrier Reef of Australia: underwater photographies at Pickersgill Reef; Photos 3 to 8: French Polynesia, Tuamotu archipelago, 3, 7 and 8: Mataïva atoll, 4 and 6 Tikehau atoll, 5: Rangiroa atoIII.
(1) A branched colonial coral with a high speed growth (few cm per year): Acropora corals. Hurricane broken branches can be observed, spread around and already covered by encrusting calcareous organisms. (2) Low speed growth head coral (few mm per year): Diploria, Montastrea, etc. (3) Lagoonal sedimentation in a small shallow water atoll of 9 km in diameter. Lagoon with internal very shallow (0,10 m of water) underwater walls surrounding 8 m deep basins (Mataïva atoll). The brown zones show the presence of living corals. On the top of the underwater walls, among the accumulation of white aragonite needles micrite an old fish trap, made out of stones, can be seen. (4) Geomorphology of the atoll rim on a big atoll of more than 10 km in diametre, with a deep lagoon (40 m). The coral rim shows the typical repetition of motu and hoa. The motu is a low sandy island covered by coconut plantations and the hoa is a very shallow passage of sea water during high tide. This aerial photography has been taken soon after the 1983 hurricanes and exhibits very well in the intertidal zone, the white spits and lobes constructed by these high energy events. The supplementary sedimentary material, not trapped by the coral rim, has been swept toward the lagoon where it has enlarged the lagoonal talus steeping gently toward the lagoonal bottom. (5) Tsunami or hurricane impact on the second biggest atoll in the world with more than 80 km in diametre. Its NW cape shows a festoonal fracturation and an accumulation of giant blocks (more than 1500 t) which have been broken, uplifted and thrown over the reef flat by giant waves originating from tsunami or hurricanes. During these meteorological and geophysical events, occur important sea level variations, beginning by a lowering then a raising of sea level and also the generating and propagation of giant waves set, producing giant billows when arriving near seashore. (6) Erosional and transport action done by the 1983 tropical cyclones and hurricanes on the oceanic side of an atoll: sweeping off of the sedimentary (rudite and arenite) material and of the soil constituting the motu, naking up the coconut roots, lowering of the topography and disappearence of the beach. The whole material is transported toward the lagoon that it tends to fill it up. (7) Modern coral reef morphology: detail of the Lithothamnium ridge along the oceanic side of the reef flat: cover by encrusting calcareous red algae (Lithothamniae) and the adapted fauna of this very high energy area: a “bunker” sea urchin. (8) Modern coral reef morphology: detail of the oceanic side of the reef flat from the air: from the ocean (deep blue) toward the motu (non visible), can be seen: the spur and grooves zone which is the sea water flux and reflux transit zone with white sandy accumulation inside the grooves (turquoise colour), then the white surf zone on the reef flat, hiding the pink Lithothamnium ridge, and at last the constructed reef flat which is covered by few cm or dm of sea water during high tide, according to the atoll.

7Dans la biocénose corallienne, les coraux ne sont donc pas les seuls organismes à élaborer du carbonate de calcium. De très nombreux organismes animaux et végétaux se constituent eux aussi des tests, des coquilles à une ou deux valves, des tubes, des squelettes internes ou externes, des spicules : Lamellibranches, Gastéropodes, Annélides, Echinodermes, etc., et les végétaux eux-mêmes calcifient leurs thalles : Chlorophycées, Udothéacées ou Siphonocladales en aragonite, Rhodophycées calcaires en calcite magnésienne (fig. 2, photos 6 et 7).

8Le récif corallien apparaît donc comme un marqueur de température, de lumière, de bathymétrie et de “géographie intertropicale”. La grande richesse faunique qu'il abrite en fait un élément essentiel en biologie par tous les organismes qu’il renferme. Cependant l’élaboration par ces organismes animaux et végétaux de squelettes et tests calcaires, qui demeureront et persisteront après la mort de ces organismes, en fait en géologie un marqueur de paléogéographie, de paléobathymétrie, de paléoécologie, nécessaire à la reconstitution des mondes disparus et de plus, générateurs de roches calcaires qui elles-mêmes évolueront ensuite par diagenèse, ou transformations minéralogiques et structurales, en gisements pétroliers ou en gisements miniers.

II. LE RÉCIF CORALLIEN ACTUEL, INDICATEUR D’UN STRESS : le blanchiment des coraux

9Le phénomène de blanchiment des coraux est apparu récemment (1982) sur la côte ouest du Mexique puis en 1987 aux îles Vierges et à Panama. Il s’agit du rejet par le tissu vivant corallien des algues symbiotiques que sont les Zooxanthelles situées dans les tissus du polype. On a démontré que, sous l’effet d’un stress quelconque, le corail pouvait rejeter ses algues. Ce stress peut être de plusieurs origines et provoqué par des variations des paramètres de contrôle du milieu où vit le corail : température, salinité, courant, exposition à la lumière, pollution, augmentation du rayonnement UV, etc. Le fragile équilibre entre symbiontes est alors rompu et le corail éjecte ses algues vertes. Le phénomène de blanchiment est maintenant très intensément surveillé et mesuré. A l’Institut de Biologie marine des Caraïbes, de nombreux chercheurs évaluent le long de transects le pourcentage de coraux blanchis et des observateurs sont petit à petit mis en place à travers le monde pour tenter de suivre le phénomène et le déchiffrer. Mais, s’il est préoccupant, il reste à l’heure actuelle encore mal connu. Les augmentations de la température et du rayonnement UV semblent être les deux principales causes, avec peut-être, dans certains cas, des endémies mal identifiées où se retrouve le rôle de certains prédateurs (Acanthaster planci) (BROWN et OGDEN. 1993 ; ROUGERIE et al. 1992).

III. LE RÉCIF CORALLIEN : UN ENREGISTREUR DE L’INTERFACE océan-atmosphère et des phénomènes de très haute énergie (ouragans et tsunamis)

10La localisation entre 0 et 60 m de profondeur de la biocénose corallienne, autour de toutes les terres émergées ou faiblement submergées en zone intertropicale, fait du récif un enregistreur très fidèle des événements de haute énergie se situant à cet interface. On sait que l’action des vagues se fait sentir jusqu’à 20 m de profondeur ; mais les trains d’ondes engendrés par les tsunamis ou les ouragans ont une action beaucoup plus dramatique et importante sur le récif. En effet, un tsunami est provoqué par un tremblement de terre sous-marin ou côtier et, selon sa magnitude, génère des vagues isolées qui se déplacent par groupe et traversent tout le Pacifique dans toutes ses directions. En effet, l’océan Pacifique est entouré par une ceinture de zones de subduction (passage d’une plaque lithosphérique sous une autre) où se produisent ces tremblements de terre. Les récifs coralliens du Pacifique, situés grossièrement en son centre ou sur sa bordure ouest subissent donc les effets des tremblements de terre tant du Pérou, de Californie, de Tonga que du Kamchatka (fig. 3).

11Les récifs coralliens situés en zone intertropicale subissent de plus les effets des cyclones, typhons ou ouragans. Ces événements météorologiques portent des noms différents selon les différentes parties du globe mais se définissent tous par les vitesses atteintes par le vent : cyclone tropical entre 63 et 117 km/h et ouragan (Atlantique Nord, Pacifique NE), typhon (Pacifique NW), baguio (Mer des Philippines) pour des vitesses de vent supérieures à 118 km/h (d’après les Instructions Nautiques, le Bureau météorologique National et le US Weather Bureau). Ces vents tourbillonnants suivent, en fait, une trajectoire qui peut être tracée pour chaque ouragan. La figure 4 rassemble les trajectoires des ouragans passés sur la Polynésie française depuis presque un siècle. Pour l’hémisphère sud, issue des basses latitudes, autour de 5° S, la trajectoire, d’abord d’orientation SE, s’infléchit et fait une boucle autour de la latitude de 15° S pour se diriger ensuite vers le SE. Une étude statistique, faite à la fois dans la région de Floride et de l’archipel des Bahamas (hémisphère Nord) d’une part et en Polynésie française (hémisphère Sud) d'autre part, fait apparaître la fréquence d’un cyclone atteignant la force d’un ouragan à 1 par 5 ans pour un endroit donné (BOURROUILH-LE JAN 1978,1982 ; BOURROUILHLE JAN et TALANDIER 1985).

Figure 3 : Directions observées des tsunamis sur l’île de Oahu (Hawai), d’après COX et MINK, 1963. 1 : hauteurs en m, au-dessus du niveau moyen des basses eaux, atteintes par le niveau de la mer pour chacun d’entre eux : 1946,1952, 1957,1960. 2 : tsunami en provenance du Kamchatka. 3 : tsunamis en provenance des Aléoutiennes. 4 : tsunami en provenance du Chili. (In BOURROUILH-LE JAN et TALANDIER, 1985). Observed directions of tsunamis on Oahu Island (Hawaï) from COX and MINK 1963. : height, in m of the sea level above the average level of low sea water, reached for each of them : 1946, 1952, 1957, 1960. 2 : tsunami coming from Kamchatka. : tsunamis coming from the Aleutian Islands. 4 : tsunami from Chile. (In BOURROUILH-LE JAN and TALANDIER 1985).

Figure 4 : Trajectoires des ouragans, cyclones et dépressions tropicales passés sur le SE Pacifique d'après le Bureau Météorologique de Papeete, Tahiti, Polynésie française (In BOURROUILHLE JAN et TALANDIER, 1985).
Tracks of hurricanes and tropical cyclones on the SE Pacific from the Meteorological Bureau of Papeete, Tahiti, French Polynesia (In BOURROUILH-LE JAN and TALANDIER, 1985).

12Les conséquences écologiques et sédimentologiques sont très grandes au niveau du récif. On considère en effet que dans les deux cas, ouragans et tsunamis, les vagues engendrées peuvent atteindre 10 m d’amplitude et peuvent encore subir un effet d'amplification dans les baies de faible profondeur. A côté des destructions et des bouleversements biologiques, il y a aussi fracturation de la dalle semi-émergée du platier et surtout transport et déplacement de matériaux à partir du récif vivant vers les zones émergées d’une part (fig. 2, photos 4, 5 et 6), telles les “têtes de nègres”, et d’autre part des îles vers les grandes profondeurs. On a pu ainsi localiser dans les plaines abyssales, autour des Tuamotu, l’existence de turbidites calcaires d’origine récifale en provenance des atolls qui surplombent ces grands fonds. De même, la géomorphologie de la couronne d’un atoll est le résultat direct de ces événements de très haute énergie qui sont les seuls à être enregistrés de façon durable sur l’atoll. Ainsi, on a pu prouver que la succession d’îles sableuses (motu) et de passages marins peu profonds (hoa) de la couronne de l’atoll sont le résultat de cette double action des tsunamis et des ouragans (fig. 2, photo 4, et fig. 5).

13Ajoutons que cyclones et ouragans s’accompagnent de fortes précipitations sur une surface de plus de 1 000 km de diamètre. Ces pluies vont donc s’ajouter à l’eau marine des lagons ; mais certains d’entre eux sont complètement fermés et présentent donc en lieu et place de lagon marin des lacs d’eau douce ou du moins d’eau dessalée ; tel est le cas de Niau dans les Tuamotu centrales et surtout de Clipperton dans le Pacifique ENE dont le lagon est transformé en lac à eaux stratifiées et anoxiques (NIAUSSAT, 1978 ; BOURROUILH-LE JAN et al., 1985). La présence de ces eaux douces ou dessalées a pour conséquence un début de dissolution des matériaux calcaires, marquant ainsi le début de la diagenèse ou de l’évolution des calcaires récifaux, pouvant éventuellement conduire à la dolomitisation.

IV. LA COMPOSITION DES RÉCIFS ACTUELS : UN INDICATEUR DE DISPERSION ET DE RARÉFACTION des espèces sous contrôle des glaciations et de la géodynamique globale

14La carte mondiale de la répartition du nombre des genres coralliens a été établie par STODDART en 1969 (fig. 6). Elle indique d'abord une localisation sélective des coraux sur les côtes occidentales des différents continents, ce qui correspond à des conditions océanographiques bénéfiques pour les coraux : courants et eaux chaudes et oxygénées. Mais on constate aussi qu’il existe une zone, centrée sur l’Equateur, où le nombre des genres est supérieur à 50. D’ouest en est, cette zone incorpore les îles et archipels suivants : Bornéo, les Célèbes, la Papouasie, les Salomon, le Nord de la Grande Barrière de Corail d’Australie, le Vanuatu. Dès que l’on s’éloigne de cette zone le nombre de genres de coraux hermatypiques constituant les récifs actuels diminue. Entre 20 et 30 genres dans le sud de la Grande Barrière d’Australie ainsi qu’en Polynésie française et enfin seulement une vingtaine de genres pour la zone Caraïbe qui inclue pourtant l’une des grandes zones récifales du monde : Floride, Bahamas, Cuba, Haïti, les grandes et les petites Antilles.

15La connaissance des variations climatiques qui ont affecté notre globe depuis plusieurs millions d’années s’améliore au fil du perfectionnement des techniques scientifiques. On sait maintenant qu’une glaciation a affecté l’Antarctique à l’Oligocène, s’est achevée vers 21 Ma et pour reprendre et s’étendre vers 15 Ma tandis que la glaciation arctique débutait vers 6 Ma. Les genres des espèces coralliennes actuelles étaient déjà représentés au début du Tertiaire et les récifs qu’ils ont élaborés ont donc eu à souffrir de ces variations climatiques qui ont provoqué les différentes glaciations. Au Quaternaire, ce phénomène s’est encore accentué avec l'alternance d’au minimum quatre grandes périodes glaciaires. La zone sanctuaire de Bornéo-Vanuatua située autour de l'Equateur, semble donc avoir été épargnée par les hécatombes dues au refroidissement des eaux et a pu réapprovisionner en larves coralliennes ses abords proches. Seules les régions les plus lointaines de ce foyer de repeuplement comme les Caraïbes sont restées relativement pauvres en genres du fait de leur éloignement. Un second paramètre, non plus climatique mais géodynamique, a joué de plus pour les récifs de l’Atlantique. C’est la fermeture du Détroit de Panama, largement et profondément ouvert jusqu’à la fin du Miocène inférieur (17 Ma), puis peu profond et se fermant définitivement vers 3 Ma, coupant ainsi définitivement les circulations océaniques entre l’Atlantique et le Pacifique et la dissémination des larves de la biocénose corallienne.

16Ces modifications géodynamiques se sont aussi produites au Sud avec l’ouverture ou la fermeture du Détroit de Drake, entre l'Amérique du Sud et la péninsule Antarctique, dont la conséquence a été la modification des circulations océaniques antarctique et pacifique et l’établissement ou la suppression de courants circum-Pacifïques.

17A l’ouest, un bras de mer très large existait au nord de l’Australie. Appelé Détroit de l’Insulinde ou Corridor Indo-Pacifique (un reste de la Téthys), ce bras de mer se ferme à la fin du Miocène moyen vers 10 Ma (KENNETT et al., 1985) ne permettant plus une bonne dispersion de la biocénose corallienne vers l’ouest, vers l’océan Indien et la mer Rouge.

Figure 5 : La géomorphologie de la couronne d'un atoll est sous le contrôle d'événements hydrodynamiques de très haute énergie : bloc diagramme schématisant le passage d'une houle de très forte énergie, due à un tsunami ou à un ouragan sur la côte NNW de Rangiroa (Tuamotu du NW, Polynésie française) (In BOURROUILH-LE JAN et TALANDIER, 1985).
The geomorphology of the atoll rim is controlled by hydrodynamics events of very high energy: block diagram showing the passage of a surge of very high energy, due to a tsunami or a hurricane on the NNW coast of Rangiroa (NW Tuamotu, French Polynesia) (In BOURROUILH-LE JAN et TALANDIER 1985).

Figure 6 : Carte mondiale de répartition du nombre de genres de coraux hermatypiques sur le globe (d’après STODDART, 1969). Cette répartition fait apparaître une zone sanctuaire pour la biocénose corallienne à partir de laquelle s'est effectuée le repeuplement des sites favorables faisant suite aux variations tectono-eustatiques du niveau de la mer.
Distribution of number of hermatypic coral genera in the world ocean (after STODDART, 1969). This distribution shows out a sanctuary zone from biocenosis coral recolonization occurs on propositions sites after each tectono-eustatic sea level variations.

18La zone équatoriale allant de Bornéo au Vanuatu (Nouvelles-Hébrides) apparaît donc comme une zone sanctuaire et un foyer de repeuplement pour la biocénose corallienne, zone qui a été façonnée et sans doute réduite par les multiples variations climatiques tertiaires et quaternaires. Son pouvoir de régénération semble donc s’amenuiser au fil des millions d’années par suite d’un resserrement géodynamique et d’un enclavement de plus en plus grand : fermetures du Détroit de Panama, du Corridor de l'Insulinde, etc., qui restreignent les circulations océaniques. Elle apparaît donc bien comme une zone de repeuplement, mais qui est en fait à l’heure actuelle extrêmement fragilisée et doit être protégée des atteintes du monde moderne.

V. LA MORPHOLOGIE RÉCIFALE GLOBALE : un indicateur d’émersions antérieures (karstifications, niveau mi-holocène et récifs)

19Classiquement on distingue depuis DARWIN (1842), les récifs frangeants, collés à l’île ou au continent (ex : récifs frangeants de Guadeloupe), les récifs barrière (ex : Grande Barrière de Corail en Australie, Grande Barrière de Nouvelle Calédonie) et les atolls, anneaux de terre ferme de quelques centaines de mètres de large, ceinturant une étendue d’eau marine de 40 m de profondeur au maximum appelée lagon. Ces atolls sont souvent disposés en archipels plus ou moins rectilignes (ex : Tuamotu, Mariannes, Iles de la Ligne, etc.).

Figure 7 : Calcul de l’âge des périodes chaudes ayant permis une possible croissance récifale sous contrôle tectonique, d’après la courbe d'EMILIANI, 1978. A : Courbe d’Emiliani : Variation de ∂18O dans une carotte composite (Pacifique et Atlantique, P 6304-9, 0-72 ka ; P 6408-9, 72-153 ka ; P 6408-9, 275-730 ka) de Globigerinoides sacculifera. L’échelle absolue des temps est basée sur le 0 correspondant au sommet des carottes. 125 ka est le pic du stade 5 ; 700 ka celui du pic 19 correspondant à la limite des magnétozones Brunhes/Matuyama. B : Proposition de calage de niveaux marins chauds d’après la courbe A.
Calculation of warm climate periods with possible coral reef growth according to tectonics, from the EMILIANI curve (1978). A: 18O variations in a composite core from Atlantic and Pacific Oceans (P 6304-9, 0-72 Ka; P 6408-9, 72-153 ka; P 6408-9, 275-730 ka) of Globigerinoides sacculifera. The time scale is based on the 0 corresponding to the core tops. 125 ka is the peak of stage 5; 700 ka is the one of stage 19, at the limit of the magnetic zones Brunhes/Matuyama. B: Proposal of ages for warm paleo sea level stands.

20Les études de géophysique légère (PURDY, 1974) ont montré que tous ces ensembles géomorphologiques étaient en fait constitués d’une pellicule mince de sédiments actuels et de coraux vivant en surface mais qui recouvrent une paléo-morphologie karstique provenant des émersions multiples subies depuis plus de trois millions d’années par les édifices récifaux. Ces observations peuvent aussi se faire à l’affleurement dans les Tuamotu du NW ou dans les Iles Loyauté.

21Les récifs sont en effet extrêmement sensibles à la moindre variation du niveau de la mer par leur position même, immédiatement au-dessous de la surface marine. On a pu ainsi voir le récif barrière de Tahiti, émerger pendant plusieurs mois en 1982/1983 pendant que le phénomène El Niño se produisait au large des côtes péruviennes. Cette émersion de 60 à 80 cm provoqua la mort de tous les organismes récifaux vivants dans cette tranche bathymétrique du récif.

22Les variations du niveau de la mer au cours des 700 000 ans précédents peuvent être appréhendés par les variations isotopiques de 18O dans les tests des foraminifères pélagiques. EMILIANI est le premier, en 1978, à avoir émis cette hypothèse. Transposant la courbe en période d’émersion récifale (fig. 7), il trouva alors plus de 10 glaciations majeures depuis 730 ka, avec un espacement de 50 ka à plus de 100 ka. Les organismes récifaux qui s’étaient développés à l’altitude 0 actuelle furent tués mais laissèrent en place la trame récifale calcaire. De plus, les stationnements intermédiaires du niveau de la mer permirent à d’autres communautés récifales de se développer dans la tranche d’eau 0-60 m à la nouvelle altitude du niveau de la mer. Ainsi peut-on maintenant trouver des édifices récifaux fossiles quaternaires soit à des altitudes supérieures à l’actuel soit à des altitudes négatives et donc submergés.

23Pour les temps holocènes et pour une période très courte de quelques milliers d’années, le récif de corail actuel, et plus précisément l’atoll, a enregistré la plus infime des variations du niveau marin. Les couronnes atolliennes témoignent ainsi d’un niveau marin, appelé mi-holocène, supérieur à l’Actuel de quelques mètres (2 à 3 m selon les secteurs géographiques). Venant de -120 m de profondeur (fig. 8, A), entre 8 000 BP et 3 000 BP, la mer a envahi les lagons, invasion plus ou moins facilitée par la découpure des murailles externes de chaque île précédemment émergée (fig. 8, B). A 4 000 ans BP environ, le niveau marin est supérieur à l'Actuel et permet l’installation de la biocénose récifale et l’édification des couronnes actuelles (fig. 8, C) par une croissance corallienne active (fig. 9) et une accumulation sédimentaire (stratégie du “catch up” de NEUMANN et al. 1985). L’abaissement asymptotique du niveau marin jusqu’à son niveau actuel a laissé de nombreuses traces : Tridacnes incrustés des platiers de Rangiroa, Tuamotu, et a permis l’acquisition de la morphologie actuelle (fig. 8, D1 et D2) sous le contrôle d'événements de très haute énergie (fig. 10).

Figure 8 : Enregistrement sédimentologique des variations du niveau marin pendant la période holocène par les couronnes atolliennes : exemples des Tuamotu du NW. A : A 14 000 ans BP les atolls actuels sont tous émergés et leurs sommets d'un âge antérieur, calcaires ou dolomies, dominent de 120 à 140 m le paléoniveau marin de cette époque. B : la transgression holocène est très rapide et dépasse vers 4 000 ans BP le niveau actuel : tous les atolls actuels sont submergés de +2 à +3 m. La biocénose récifale se réinstalle et édifie les platiers actuels. C : entre 4 000 ans BP et l'Actuel, le niveau de la mer baisse de façon asymptotique jusqu’au niveau actuel, avec pour témoins des Tridacnes qui s’inscrustent dans les platiers récifaux construits précédemment. D : D 1 et D 2 illustrent les deux géomorphologies observables actuellement à la surface d’un atoll des Tuamotu du SW : D 1, le motu ou île sableuse, entouré d'un beach rock d’âge mi-holocène formé pendant la phase C, et D 2 : une petite lagune (eaux douces à stromatolithes) en lieu et place du motu car le matériel sédimentaire du motu a été excavé sous l’effet combiné d'une absence de lithification due à la présence de la lentille d’eau douce sous le motu, et sous l’effet répétitif d'événements hydrodynamiques de très haute énergie (ouragans et tsunamis) (d'après BOURROUILH-LE JAN et al., 1985, modifié).
Sedimentological record of the Holocene marine sea level variations. A: 14 000 years ago, atolls are all of them emerged and their summits, made by older carbonate rocks, limestones or dolomites, dominate with 120 to 140 m high this paleo-sea level of this age. B: the Holocene transgression is very rapid and passes beyond the modern sea level: all atolls are submerged by +2 to +3 meters of water. The reef biocenosis can settled down again and build up the modern reef flat. C: Between 4 000 BP and now, the sea level slowly goes down asymptotically untill the modern level: Tridacnas settle down on the previously built up reef flats. D: D 1 and D 2 illustrate the two geomorphologies that can be seen at the surface of the atoll rim: D 1 the motu or sandy cayes, surrounded by mid-holocene beach rocks formed during phase C, and D 2: the mid-holocene beach rocks surround a fresh water stromatolite filled up ponds occupying the place of the motu because the sedimentary material of the motu has been excavated and swept out under the double combined effects of the absence of lithification due to the presence of the fresh water lens located under the motu, and the repeated actions of high hydrodynamic agents as hurricanes and tsunamis (in BOURROUILH-LE JAN and al, 1985, modified).

24Les conséquences de l’émersion du récif sont multiples. Il y a non seulement mort des organismes récifaux, mais altération très rapide des squelettes ou coquilles ou tests que ces organismes ont fabriqués. En effet l’aragonite de ces coquilles ou squelettes n’est plus en contact avec l’eau marine avec laquelle elle était en équilibre. Elle se trouve maintenant au contact d’un nouveau fluide constitué essentiellement par les eaux météoriques infiltrées. L’aragonite est alors soumise à une dissolution très rapide (BOURROUILH-LE JAN, 1990, 1992), d’autant plus rapide que ses cristaux seront plus petits. On constate ainsi que les micrites d’aragonite (cristaux de 3 µm) sont les plus rapidement dissoutes. Dans le lagon de Clipperton, maintenant transformé en lac à eaux de densités stratifiées, par suite d’une forte pluviosité locale, les coquilles de quelques centaines d’années seulement ont perdu leurs couleurs et sont devenues très friables.

25La dissolution très rapide des édifices récifaux à peine formés aboutit ainsi à une morphologie karstique très caractéristique et qui a été refaite en laboratoire et obtenue expérimentalement (PURDY, 1974). Le lien entre une morphologie karstique enterrée, servant de support à une nouvelle croissance récifale lors d’une transgression suivante a été mis ainsi en évidence dès 1954 par Mac NEIL, puis identifié en sismique réflexion et enfin détecté sur des demi-atolls et des îles hautes carbonatées par nous-même. La morphologie récifale actuelle est donc un enregistreur très fiable des variations eustatiques du niveau de la mer, comme l’attestent les multiples encoches de corrosion visibles sur les falaises de faciès récifal dans de nombreuses zones du Pacifique et de l’océan Indien (fig. 11).

VI. LE RÉCIF, INDICATEUR DE LA GÉODYNAMIQUE D’UNE PLAQUE TECTONIQUE

26Dans l’océan Pacifique, les îles sont en majorité d’origine volcanique et issues du fonctionnement d’un point chaud mantellique (J.T. WILSON, 1964). Les biocénoses coralliennes sont donc fixées en majorité sur les flancs d’édifices volcaniques. Dès 1842, DARWIN lors de la croisière du Beagle avait noté, en traversant les alignements de la Société et des îles Sous-le-Vent, que le noyau volcanique s’enfonçait peu à peu et disparaissait au fur et à mesure que l’on se dirigeait vers l’WNW (fig. 12). La notion de subsidence récifale est donc une notion admise depuis longtemps et trouve maintenant une explication géodynamique par suite de l’augmentation de la densité du plancher océanique lors du refroidissement de la lithosphère formée au niveau des dorsales océaniques.

Figure 9 : Maximum de la transgression holocène enregistré par ces coraux Porites datés de 4 800 ans BP ± 70 ans, sur la côte nord de Mataïva, Tuamotu du NW. Ils sont fossilisés par les beach rocks d'âge miholocène.
The maximum of the Holocene transgression is recorded by these Porites corals dated 4 800 years BP, on the Northern coast of Mataïva atoll (NW Tuamotu). They are recovered and already fossilised by mid-Holocene beach rocks.

Figure 10 : Schéma général et infrastructure d’un atoll actuel, élaboré à partir des analyses de 3 atolls de Tuamotu du NW (In BOURROUILH-LE JAN, 1990, modifié).
General diagram and infrastructure of an atoll, from the studies of the 3 atolls of the NW Tuamotu (In BOURROUILH-LE JAN, 1990, modified).

Figure 11 : Encoches de corrosion : enregistrement des variations pléistocènes du niveau de la mer dans les calcaires pliocènes d'Ouvéa (Archipel des Loyauté). Le paléoniveau marin de 125 000 ans, creusé dans le Pliocène récifal, est fossilisé par des stalactites holocènes.
Notches: Stage V a, 125 000 years paleo-sea level, is recorded in the Pliocene cliff of Uvea (Loyalty Archipelago, New Caledonia). The 125 Ky sea level corrodes the coral Pliocene and is fossilized by holocene statactites.

27En 1964, MENARD constatait le parallélisme des alignements des atolls des Tuamotu et des îles Hawaï d’une part, des montagnes sous-marines de la chaîne de l’Empereur et des îles et atolls de l’archipel de la Ligne d’autre part, alignements parallèles deux à deux. Il émit l’hypothèse que ces deux séries d’alignements volcaniques étaient issues du fonctionnement des points chauds de Hawaï d’une part, et de Pitcairn de l’autre, et traduisaient la trajectoire subie par la plaque Pacifique (fig. 12 et 13). Cette plaque prend naissance au niveau de la dorsale océanique appelée Dorsale du SE Pacifique. De plus, le coude constaté dans ces deux alignements (par exemple entre les Tuamotu du NW et la partie méridionale des îles de la Ligne) indiquerait le changement de direction subi par la plaque Pacifique qui se dirigeait vers le NW puis vers l’WNW. Cette variation dans la trajectoire de la plaque Pacifique est maintenant interprétée comme le contre-coup de la disparition de la plaque Farallon et le passage d’une partie de la dorsale du SE Pacifique sous la plaque Amérique (zone du Golfe de Californie, zone de la faille transformante de San Andreas. ATWATER, 1970).

28Les édifices coralliens formés autour de ces différentes îles sont ainsi d’âge variable, d’autant plus âgés que l’on se dirige vers le NW. Les affleurements de roches anciennes dans les atolls des Tuamotu du NW confirment cette hypothèse puisque nous les avons datés du Miocène inférieur (BOURROUILH-LE JAN, 1985 et BOURROUILHLE J AN et HOTTINGER, 1988). Ainsi, les récifs coralliens installés sur les flancs d’édifices volcaniques vont eux aussi subir le refroidissement de la lithosphère qui se traduit par un enfoncement de cette lithosphère et donc un approfondissement de l’océan qui se trouve au-dessus : c’est la notion de subsidence constatée par DARWIN dès 1842.

VII. LE RÉCIF, INDICATEUR D’UN MILIEU DE HAUTE COMPÉTITION entre groupes, genres, et espèces animales et végétales

29Une grande variabilité existe dans les morphologies récifales provenant de conditions océanographiques différentes. Du récif caraïbe de l’Atlantique au Ribbon Reef de la Grande Barrière de Corail d’Australie, les paramètres de base sont identiques ; mais il existe toutefois d’autres contrôles océanographiques. Les marées extrêmement importantes, plus de 5 m, sur la grande Barrière de Corail (MAXWELL, 1968) façonnent différemment le récif : les algues calcaires encroûtantes sont plus nombreuses, les coraux sont massifs et arrondis. Dans les Caraïbes au contraire, le marnage est très faible, de l’ordre de 50 à 80 cm comme en Polynésie, la zonation et la morphologie des coraux sont alors totalement différentes de celles de la Grande Barrière de Corail d’Australie. Dans la zone de déferlement des vagues, là où l’énergie hydrodynamique est la plus forte, ce sont au contraire des coraux branchus, aux formes délicates qui se développent : Acropora palmata, Acropora cervicomis (fig. 2, photo 1), les coraux massifs : Montastrea, Diploria, Porites, Meandrina (fig. 2, photo 2) ne se trouvant alors qu’à partir de 4 à 6 mètres de profondeur formant la zone des coraux en tête (Head Corals). Cette particularité s’est trouvée expliquée après des expériences de croissance corallienne en laboratoire à Nouméa, Nouvelle Calédonie. La vitesse de croissance des Acropora palmata et Acropora cervicomis est bien supérieure à celle des Coraux en Tête et leur permet ainsi d’éliminer toute concurrence et de croître dans la zone frangeante malgré la casse très importante que ces deux espèces coralliennes subissent dans cette zone de haute énergie. Dans le SE Pacifique, par contre le marnage est faible et les platiers récifaux sont à la limite de l’émersion : les coraux laissent alors la place aux algues rouges encroûtantes (Lithothamnium, Goniolithon, etc.) et aux Echinodermes tels l’oursin “bunker” (fig. 2, photo 7), l’ensemble constituant un élément morphologique appelé “ride à Lithothamniées”, surplombant la zone des éperons et sillons (fig. 2, photo 8).

Figure 12 : L’archipel de la Société a permis à DARWIN en 1842 de mettre en évidence la notion de subsidence des édifices récifaux, permettant ainsi d'en expliquer l'épaisseur considérable par le maintien de la biocénose récifale dans sa zone bathymétrique de vie grâce à une croissance constante (stratégie de “catch up” de NEWMANN et al., 1985). Cette remarque morphologique faite par DARWIN au cours de la croisière du Beagle s'explique maintenant en terme de tectonique de plaque par la notion de refroidissement de la lithosphère. En effet, à partir d’une ride médio-océanique, les roches volcaniques nouvellement formées du plancher océanique se refroidissent lentement et la densité de ce plancher augmente donc au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la ride médio-océanique concernée. La densité augmentant, la profondeur océanique augmente, le plancher océanique s'enfonce doucement entraînant avec lui l’édifice volcanique (en noir sur la figure), issu du fonctionnement d'un point chaud et son anneau corallien. On passe ainsi progressivement du récif frangeant, au récif barrière et à l'atoll. Fracturation et alignements T2 et T3, traduisant les variations de la plaque Pacifique depuis le Miocène inférieur, d'après BOURROUILH-LE JAN, 1990.
The Society Islands with its high volcanic islands surrounded by fringing reef or barrier reef in the SE, passing to atolls in the WNW allowed DARWIN in 1842 to conclude that these coral reef builds up were subsiding. The notion of subsidence can also explain the thickness of the coral reef formations because of the maintenance of the coral biocenosis inside its bathymetric life zone by a constant upward growth (the modem explanation of the “catch up reef strategy” of NEWMANN et al., 1985). DARWIN’S morphological remark is now explain in the modern terms of plate tectonics. From a mid oceanic ridge, newly formed volcanic rocks cool down slowly and in consequence the density of the oceanic bottom increases as it moves from the oceanic ridge. The increase of the oceanic lithosphere density increases its depth, drowning down the volcano formed by hot spot (in black on the figure) and its coral rim attached on it. Very schematically, the high volcanic island with its fringing reef passes slowly to barrier reef and atoll. Fracturation and alignments T2 and T3 of the Pacific Plate since the Lower Miocene, after BOURROUILH-LE JAN. 1990.

VIII. LES RÉCIFS CORALLIENS, INDICATEURS D’UNE GESTION ÉQUILIBRÉE DES RESSOURCES NATURELLES

30Dans le Pacifique, l’exploitation des récifs a été faite de façon rationnelle par les vagues successives des populations migrantes en provenance du SE asiatique. La plantation de la noix de coco accompagnait toute prise de possession par plusieurs pirogues d’une île vide d’habitants (traditions et mythes de l’île de Niue, E de Tonga). L’installation de pièges à poissons et de parcs à poissons en pierre (visibles sur les photographies aériennes dans le lagon de Mataïva dans les Tuamotu du NW (fig. 2, photo 3) témoigne de cette bonne exploitation ainsi que la fabrication de nombreux outils de pêche en nacre de coquillage.

31Par contre, les XIXème et XXème siècles montrent une exploitation peu rationnelle des richesses du récif. Au XIXème siècle, la plus infime présence de phosphate a provoqué le grattage systématique de la partie superficielle de certains atolls, faisant disparaître à jamais les preuves et les témoignages de sa formation (atoll Washington dans l’archipel de la Ligne, etc.). Pour la biocénose, dans de nombreuses régions récifales, on constate une exportation de faunes (poissons de récifs) souvent fragiles à destination des aquariums des mégapoles, un ratissage systématique des mollusques à des fins de ventes commerciales pour collectionneurs ou bijoutiers. L’exemple le plus souvent cité est celui de la pêche intensive subie par le gastéropode appelé Triton (Charonia tritonis) sur la grande Barrière de Corail d’Australie qui provoqua la prolifération des étoiles de mer Acanthaster planci, dévoreuses de polypiers coralliens. Des mesures strictes furent prises afin de limiter ces pêches et de ramener la biocénose corallienne à un équilibre entre prédateurs carnivores et herbivores pour permettre la reconstitution du corail. En effet, plus on descend dans la chaîne alimentaire, plus la croissance est lente et donc le milieu plus lent à se reconstituer.

32Dans certains pays (Colombie, Tanzanie et surtout Philippines, voir article de J.-M. LEBIGRE), on signale même une pêche à la dynamite sur le récif lui-même. Pratiquée depuis plusieurs dizaines d’années, ces récifs sont évidemment en voie de disparition totale. Les conséquences de la disparition du récif vivant sont dramatiques : la frange côtière habitée n’est plus protégée par sa barrière récifale naturelle et les conditions hydrodynamiques océaniques affectent donc directement le rivage en emportant les sables des plages et en sapant les constructions humaines et plus particulièrement les installations touristiques hôtelières, en général sources de richesses dans ces pays tropicaux aux faibles ressources économiques.

33Mais ce ne sont pas seulement les biocénoses vivantes qui sont menacées, l’édifice minéral peut lui-même être menacé par une exploitation intensive. Au milieu de l’archipel des Bahamas, pompes et barges exploitent, pour les cimenteries, par 4 m de profondeur, la boue aragonitique qui recouvre le Grand Banc, détruisant ainsi les prairies très fragiles à algues vertes calcaires constituées des genres Halimeda, Penicillus, Ripocephallus et qui sont les propres fabricants de cette boue calcaire.

Figure 13 : Alignements des édifices volcaniques et récifaux : archipel Hawaï-Chaîne sous-marine de l'Empereur d’une part et archipel Tuamotu-Iles de la Ligne d'autre part, mettant en évidence les variations de la trajectoire de la Plaque Pacifique au cours du temps, d’après WILSON, 1965. Carte tectonique du Pacifique d’après MOORE, 1982.
Aligment of modern coral reef build-ups and volcanism: Hawaï and submarine Emperor Chain archipelagoes on one hand and Tuamotu and Line Islands on another hand, showing the variation in the Pacific plate motion track with time. Tectonic map of the Pacific from MOORE, 1982.

34La “soupe de corail” constitue des graves et des sables de construction à bon marché. Elle est régulièrement draguée dans certains lagons, tant des Antilles que de Polynésie, et utilisée dans les Travaux Publics et la construction. Des “patates coralliennes”, gros blocs coralliens en général des Parites, souvent disposés en bordure des plages lagonnaires, sont sortis de l’eau pour servir de pierres de construction et en général pour participer à des constructions touristiques. Le plus grave que j’ai pu constater est l’exploitation par carrière de récifs quaternaires d'âges 125 000 et 200 000 ans. Ces récifs frangeants fossiles constituent de petites plates-formes d’une dizaine de mètres d’altitude et de large, qui protègent souvent les terrains situés en arrière. Une telle exploitation (en Indonésie et Malaisie) met en danger l’île elle-même et ses habitants car la barrière naturelle que constituait ce récif fossile disparaît et l’île n’est plus protégée contre les attaques habituelles provenant de la mer (tsunamis, cyclones et moussons).

35En conclusion, une exploitation rationnelle du récif et de son environnement, comme le lagon, avec fermes perlières (comme en Polynésie française) et stations scientifiques permanentes en plusieurs endroits, traduit l’appartenance du récif à un pays bon gestionnaire de ses ressources naturelles. C’est pourquoi nous avions recommandé, dès 1982, le classement de l’atoll de Clipperton en zone intégralement protégée, avec station météorologique automatique, afin d’éviter l’ouverture de son lagon très particulier et sa transformation en usine à traitement de nodules polymétalliques ou en bagne ! Citons, par ailleurs, les stations bien connues de Heron Island, de Lizard Island en Australie, de Sainte Croix dans les Virgin Islands, ainsi que les stations de l’archipel des Bahamas et de Moorea en Polynésie française.

IX. LES RÉCIFS, INDICATEURS DE PALÉOENVIRONNEMENTS

36Les êtres vivants multicellulaires ont été enregistrés dans les sédiments à la surface de la terre depuis environ 600 millions d’années. De nombreuses formes de vie ont donc pu se développer en lieu et place des récifs coralliens actuels et occuper leur niche écologique, à savoir le tranche d’eau littorale entre 0 et 60 m de profondeur en zone intertropicale aux eaux marines, chaudes, claires et oxygénées. En géologie, la notion de récif s’étend donc à des formations construites par des organismes qui peuvent être différents des Cnidaires Octocoralliaires ou Héxacoralliaires. On considère ainsi que la niche écologique des récifs coralliens a été successivement occupée par les Archéocyathidés, groupe proche des éponges au Cambrien inférieur et moyen, par les Eponges au Cambrien supérieur et Ordovicien inférieur, par les Bryozoaires à l’Ordovicien supérieur, mais surtout par les Coraux Tabulés et Tétracoralliaires et les Stromatoporoïdes au Dévonien. Dans chaque cas, les organismes fossiles ont construit une trame carbonatée dont la hauteur est supérieure à la largeur (un bioherme). L’étude paléoécologique montre que, dans chaque cas, le récif comportait tout un ensemble d’organismes occupant le même rôle que dans le récif corallien actuel : existence de groupes d’organismes filtreurs, brouteurs, nécrophages, carnivores, etc. Leur paléoenvironnement a pu être défini par l’association avec des faciès tels que les oolithes qui dans le monde actuel se forment dans la zone intertidale marine et tropicale (PURDY, 1963), par la présence d’organismes brouteurs d'algues vertes photosynthétiques (gastéropodes), par des figures et structures sédimentaires indiquant un remaniement par des vagues, etc., donc dans tous les cas une faible profondeur. Les épaisseurs carbonatées ainsi construites sont fortes et ont été très bien étudiées car elles sont en général des zones productrices d’huile et constituent les champs pétroliers actuels : récifs dévoniens de l’Alberta au Canada (champ de Rainbow), récifs à Rudistes (Lamellibranches) des champs pétroliers d’Iraq.

Figure 14 : Carte de la répartition des récifs dévoniens dans l’hémisphère occidental. La reconstitution paléogéographique des masses continentales fait apparaître un équateur dévonien (d’après COPPER, 1974).
Space view of approximate Devonian reef distribution in the western hemisphere. The paleogeographic picture is reconstructed in a precontinental drift to show the Devonian equator. Land masses are shown stippled (In COPPER, 1974).

37Enfin, l’identification de ces récifs fossiles et leur appartenance à un environnement proche des récifs coralliens actuels a aussi permis de dessiner des reconstitutions géographiques aux différentes époques. La paléogéographie la mieux identifiée est celle concernant les récifs d’âge dévonien. Localisés dans le Nord et l’Ouest canadiens, en Europe (Ardennes, Montagne Noire), etc., on peut ainsi essayer de reconstituer l’assemblage des masses continentales et la position d’un équateur dévonien (fig. 14) (COPPER 1974). On constate alors que la masse récifale dévonienne est de 2 à 3 fois supérieure à l’actuelle, avec des marges continentales beaucoup plus larges leur permettant un meilleur développement, ce qui montre aussi au Dévonien une ceinture tropicale beaucoup plus large.

CONCLUSIONS

38La grande diversité du monde récifal sur le globe actuel nous a aussi montré sa fragilité, due aux contrôles et conditions bathymétriques, thermiques et cosmiques (rayonnement UV) de sa survie. Depuis 600 millions d’années, de nombreux autres groupes d’organismes, tout à fait différents des coraux, ont occupé la niche écologique des récifs coralliens actuels. Mais, dans le monde actuel, seuls les coraux peuvent l’occuper et assurer non seulement la protection des zones côtières tropicales mais aussi en assurer leurs richesses par une exploitation rationnelle et non intensive, tant du point de vue pêche des poissons et des mollusques que de l’extraction de roches et de sables. Les récifs coralliens dans le monde actuel sont donc d’excellents enregistreurs de toute modification du milieu (blanchiment) et doivent donc être soumis à une surveillance constante afin non seulement d’en préserver l’intégrité, mais aussi parce que leur étude est une source très riche de renseignements concernant l’évolution de la planète.

39NB : Photographies de l'auteur.

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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Table des illustrations

Légende Figure 1 : Températures de surface en degrés Celsius en hiver, (A) dans l’hémisphère Nord, (B) dans l’hémisphère Sud (d'après SVERDRUP et al., 1942, modifié). Localisation des récifs coralliens en noir épais.Surface temperatures in ° Celsius during wintertime, A in the northern hemisphere, B in the southern hemisphere (after SVERDRUP et al., 1942, modified). Modern coral reefs in heavy black.
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Légende Figure 2 : Principaux organismes constructeurs du récif corallien actuel. Géomorphologie et sédimentation dans les atolls. Photos 1 et 2 : Grande Barrière de Corail d’Australie (photographies sous-marines à Pickersgill Reef). Photos 3 à 8 : Polynésie française, archipel des Tuamotu ; 3, 7 et 8 : Atoll de Mataïva ; 4 et 6 : Atoll de Tikehau ; 5 : Atoll de Rangiroa. (1) Corail branchu à vitesse de pousse rapide, quelques cm par an : zone à Acropora. Noter les nombreux fragments épars, cassés par les événements sédimentologiques de haute énergie et déjà ± encroûtés par d'autres organismes. (2) Coraux massifs à croissance lente, quelques mm par an (Diploria, Montastrea, etc.). (3) Sédimentation lagonaire dans un petit atoll peu profond de 9 km de diamètre. Lagon avec cloisons (0,10 m d’eau) entourant des bassins de 8 m de profondeur. Les zones marron indiquent l’emplacement de coraux vivants. Sur le dessus des cloisons, dans l’accumulation de boue blanche carbonatée (aragonite), noter la présence d’un ancien piège à poissons en pierre. (4) Géomorphologie de la couronne atollienne sur un grand atoll de plus de 10 km de diamètre, à lagon profond (40 m). La couronne atollienne présente typiquement une alternance de motu et de hoa. Les motu sont des îles sableuses, exploitées en cocoteraies, qui alternent avec des passages très peu profonds d’eau de mer ne fonctionnant qu’avec la marée haute (hoa). La photo aérienne a été prise peu de temps après les cyclones de 1983 et montre bien les flèches sableuses, longitudinales et perpendiculaires à la couronne atollienne, construites par les cyclones de 1983. Le surplus de matériel sédimentaire non capté par la couronne atollienne est allé grossir le talus récifal lagonaire qui rejoint en pente douce le fond du lagon. (5) Impact des ouragans et des tsunamis sur un atoll. L’atoll de Rangiroa est l’un des 2 plus grands atolls au monde avec plus de 80 km de diamètre. Son cap NW montre une fracturation de la dalle du platier récifal et une accumulation de blocs gigantesques (plus de 1500 t) qui ont été cassés puis soulevés et drossés par la mer sur le platier récifal. Au cours de ces phénomènes d’origines météorologique et géophysique, se produit une variation importante du niveau marin, débutant par une baisse puis une surélévation de ce niveau et la génération et propagation de trains d’ondes, elles-mêmes engendrant des vagues gigantesques à l’approche des terres émergées. (6) Rôles d’érosion et de transport joués par les cyclones et les ouragans sur la côte océanique d’un atoll : 1) enlèvement des matériaux sédimentaires (rudite et arénite coralliennes) et du sol constituant le motu, 2) destruction des plantations par mise à nu des racines de cocotiers et 3) modifications topographiques par disparition de la plage. L’ensemble de ce matériel a été transporté en direction du lagon qu’il tend à combler. (7) Morphologie récifale actuelle : détail de la ride à Lithothamniées en bordure océanique du platier récitai : recouvrement par des algues rouges calcaires et encroûtantes (Lithothamniées) et faune adaptée à ce milieu de haute énergie, ici des oursins “bunker” sur l’atoll de Mataïva. (8) Morphologie récifale actuelle : détail du platier récitai sur sa bordure océanique en vue aérienne : de l’océan (bleu profond) vers le motu (non visible) se distingue la zone des éperons et sillons ou structures en peigne, zone de transit du flux et du reflux de l’eau de mer avec accumulations sableuses bien visibles entre les éperons dans les sillons (bleu turquoise) ; puis zone blanche du déferlement des vagues sur le platier, masquant la ride à Lithothamniées et enfin développement du platier récifal construit, recouvert de quelques cm à dm d’eau de mer à marée haute, suivant les atolls.Main coral reef builders and the geomorphology and sedimentology of atolls. Photos 1 and 2: Great Barrier Reef of Australia: underwater photographies at Pickersgill Reef; Photos 3 to 8: French Polynesia, Tuamotu archipelago, 3, 7 and 8: Mataïva atoll, 4 and 6 Tikehau atoll, 5: Rangiroa atoIII.(1) A branched colonial coral with a high speed growth (few cm per year): Acropora corals. Hurricane broken branches can be observed, spread around and already covered by encrusting calcareous organisms. (2) Low speed growth head coral (few mm per year): Diploria, Montastrea, etc. (3) Lagoonal sedimentation in a small shallow water atoll of 9 km in diameter. Lagoon with internal very shallow (0,10 m of water) underwater walls surrounding 8 m deep basins (Mataïva atoll). The brown zones show the presence of living corals. On the top of the underwater walls, among the accumulation of white aragonite needles micrite an old fish trap, made out of stones, can be seen. (4) Geomorphology of the atoll rim on a big atoll of more than 10 km in diametre, with a deep lagoon (40 m). The coral rim shows the typical repetition of motu and hoa. The motu is a low sandy island covered by coconut plantations and the hoa is a very shallow passage of sea water during high tide. This aerial photography has been taken soon after the 1983 hurricanes and exhibits very well in the intertidal zone, the white spits and lobes constructed by these high energy events. The supplementary sedimentary material, not trapped by the coral rim, has been swept toward the lagoon where it has enlarged the lagoonal talus steeping gently toward the lagoonal bottom. (5) Tsunami or hurricane impact on the second biggest atoll in the world with more than 80 km in diametre. Its NW cape shows a festoonal fracturation and an accumulation of giant blocks (more than 1500 t) which have been broken, uplifted and thrown over the reef flat by giant waves originating from tsunami or hurricanes. During these meteorological and geophysical events, occur important sea level variations, beginning by a lowering then a raising of sea level and also the generating and propagation of giant waves set, producing giant billows when arriving near seashore. (6) Erosional and transport action done by the 1983 tropical cyclones and hurricanes on the oceanic side of an atoll: sweeping off of the sedimentary (rudite and arenite) material and of the soil constituting the motu, naking up the coconut roots, lowering of the topography and disappearence of the beach. The whole material is transported toward the lagoon that it tends to fill it up. (7) Modern coral reef morphology: detail of the Lithothamnium ridge along the oceanic side of the reef flat: cover by encrusting calcareous red algae (Lithothamniae) and the adapted fauna of this very high energy area: a “bunker” sea urchin. (8) Modern coral reef morphology: detail of the oceanic side of the reef flat from the air: from the ocean (deep blue) toward the motu (non visible), can be seen: the spur and grooves zone which is the sea water flux and reflux transit zone with white sandy accumulation inside the grooves (turquoise colour), then the white surf zone on the reef flat, hiding the pink Lithothamnium ridge, and at last the constructed reef flat which is covered by few cm or dm of sea water during high tide, according to the atoll.
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Légende Figure 3 : Directions observées des tsunamis sur l’île de Oahu (Hawai), d’après COX et MINK, 1963. 1 : hauteurs en m, au-dessus du niveau moyen des basses eaux, atteintes par le niveau de la mer pour chacun d’entre eux : 1946,1952, 1957,1960. 2 : tsunami en provenance du Kamchatka. 3 : tsunamis en provenance des Aléoutiennes. 4 : tsunami en provenance du Chili. (In BOURROUILH-LE JAN et TALANDIER, 1985). Observed directions of tsunamis on Oahu Island (Hawaï) from COX and MINK 1963. : height, in m of the sea level above the average level of low sea water, reached for each of them : 1946, 1952, 1957, 1960. 2 : tsunami coming from Kamchatka. : tsunamis coming from the Aleutian Islands. 4 : tsunami from Chile. (In BOURROUILH-LE JAN and TALANDIER 1985).
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Légende Figure 4 : Trajectoires des ouragans, cyclones et dépressions tropicales passés sur le SE Pacifique d'après le Bureau Météorologique de Papeete, Tahiti, Polynésie française (In BOURROUILHLE JAN et TALANDIER, 1985).Tracks of hurricanes and tropical cyclones on the SE Pacific from the Meteorological Bureau of Papeete, Tahiti, French Polynesia (In BOURROUILH-LE JAN and TALANDIER, 1985).
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Légende Figure 5 : La géomorphologie de la couronne d'un atoll est sous le contrôle d'événements hydrodynamiques de très haute énergie : bloc diagramme schématisant le passage d'une houle de très forte énergie, due à un tsunami ou à un ouragan sur la côte NNW de Rangiroa (Tuamotu du NW, Polynésie française) (In BOURROUILH-LE JAN et TALANDIER, 1985).The geomorphology of the atoll rim is controlled by hydrodynamics events of very high energy: block diagram showing the passage of a surge of very high energy, due to a tsunami or a hurricane on the NNW coast of Rangiroa (NW Tuamotu, French Polynesia) (In BOURROUILH-LE JAN et TALANDIER 1985).
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Légende Figure 6 : Carte mondiale de répartition du nombre de genres de coraux hermatypiques sur le globe (d’après STODDART, 1969). Cette répartition fait apparaître une zone sanctuaire pour la biocénose corallienne à partir de laquelle s'est effectuée le repeuplement des sites favorables faisant suite aux variations tectono-eustatiques du niveau de la mer.Distribution of number of hermatypic coral genera in the world ocean (after STODDART, 1969). This distribution shows out a sanctuary zone from biocenosis coral recolonization occurs on propositions sites after each tectono-eustatic sea level variations.
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Légende Figure 7 : Calcul de l’âge des périodes chaudes ayant permis une possible croissance récifale sous contrôle tectonique, d’après la courbe d'EMILIANI, 1978. A : Courbe d’Emiliani : Variation de ∂18O dans une carotte composite (Pacifique et Atlantique, P 6304-9, 0-72 ka ; P 6408-9, 72-153 ka ; P 6408-9, 275-730 ka) de Globigerinoides sacculifera. L’échelle absolue des temps est basée sur le 0 correspondant au sommet des carottes. 125 ka est le pic du stade 5 ; 700 ka celui du pic 19 correspondant à la limite des magnétozones Brunhes/Matuyama. B : Proposition de calage de niveaux marins chauds d’après la courbe A.Calculation of warm climate periods with possible coral reef growth according to tectonics, from the EMILIANI curve (1978). A: 18O variations in a composite core from Atlantic and Pacific Oceans (P 6304-9, 0-72 Ka; P 6408-9, 72-153 ka; P 6408-9, 275-730 ka) of Globigerinoides sacculifera. The time scale is based on the 0 corresponding to the core tops. 125 ka is the peak of stage 5; 700 ka is the one of stage 19, at the limit of the magnetic zones Brunhes/Matuyama. B: Proposal of ages for warm paleo sea level stands.
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Légende Figure 8 : Enregistrement sédimentologique des variations du niveau marin pendant la période holocène par les couronnes atolliennes : exemples des Tuamotu du NW. A : A 14 000 ans BP les atolls actuels sont tous émergés et leurs sommets d'un âge antérieur, calcaires ou dolomies, dominent de 120 à 140 m le paléoniveau marin de cette époque. B : la transgression holocène est très rapide et dépasse vers 4 000 ans BP le niveau actuel : tous les atolls actuels sont submergés de +2 à +3 m. La biocénose récifale se réinstalle et édifie les platiers actuels. C : entre 4 000 ans BP et l'Actuel, le niveau de la mer baisse de façon asymptotique jusqu’au niveau actuel, avec pour témoins des Tridacnes qui s’inscrustent dans les platiers récifaux construits précédemment. D : D 1 et D 2 illustrent les deux géomorphologies observables actuellement à la surface d’un atoll des Tuamotu du SW : D 1, le motu ou île sableuse, entouré d'un beach rock d’âge mi-holocène formé pendant la phase C, et D 2 : une petite lagune (eaux douces à stromatolithes) en lieu et place du motu car le matériel sédimentaire du motu a été excavé sous l’effet combiné d'une absence de lithification due à la présence de la lentille d’eau douce sous le motu, et sous l’effet répétitif d'événements hydrodynamiques de très haute énergie (ouragans et tsunamis) (d'après BOURROUILH-LE JAN et al., 1985, modifié).Sedimentological record of the Holocene marine sea level variations. A: 14 000 years ago, atolls are all of them emerged and their summits, made by older carbonate rocks, limestones or dolomites, dominate with 120 to 140 m high this paleo-sea level of this age. B: the Holocene transgression is very rapid and passes beyond the modern sea level: all atolls are submerged by +2 to +3 meters of water. The reef biocenosis can settled down again and build up the modern reef flat. C: Between 4 000 BP and now, the sea level slowly goes down asymptotically untill the modern level: Tridacnas settle down on the previously built up reef flats. D: D 1 and D 2 illustrate the two geomorphologies that can be seen at the surface of the atoll rim: D 1 the motu or sandy cayes, surrounded by mid-holocene beach rocks formed during phase C, and D 2: the mid-holocene beach rocks surround a fresh water stromatolite filled up ponds occupying the place of the motu because the sedimentary material of the motu has been excavated and swept out under the double combined effects of the absence of lithification due to the presence of the fresh water lens located under the motu, and the repeated actions of high hydrodynamic agents as hurricanes and tsunamis (in BOURROUILH-LE JAN and al, 1985, modified).
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Légende Figure 9 : Maximum de la transgression holocène enregistré par ces coraux Porites datés de 4 800 ans BP ± 70 ans, sur la côte nord de Mataïva, Tuamotu du NW. Ils sont fossilisés par les beach rocks d'âge miholocène.The maximum of the Holocene transgression is recorded by these Porites corals dated 4 800 years BP, on the Northern coast of Mataïva atoll (NW Tuamotu). They are recovered and already fossilised by mid-Holocene beach rocks.
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Légende Figure 10 : Schéma général et infrastructure d’un atoll actuel, élaboré à partir des analyses de 3 atolls de Tuamotu du NW (In BOURROUILH-LE JAN, 1990, modifié).General diagram and infrastructure of an atoll, from the studies of the 3 atolls of the NW Tuamotu (In BOURROUILH-LE JAN, 1990, modified).
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Légende Figure 11 : Encoches de corrosion : enregistrement des variations pléistocènes du niveau de la mer dans les calcaires pliocènes d'Ouvéa (Archipel des Loyauté). Le paléoniveau marin de 125 000 ans, creusé dans le Pliocène récifal, est fossilisé par des stalactites holocènes.Notches: Stage V a, 125 000 years paleo-sea level, is recorded in the Pliocene cliff of Uvea (Loyalty Archipelago, New Caledonia). The 125 Ky sea level corrodes the coral Pliocene and is fossilized by holocene statactites.
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Légende Figure 12 : L’archipel de la Société a permis à DARWIN en 1842 de mettre en évidence la notion de subsidence des édifices récifaux, permettant ainsi d'en expliquer l'épaisseur considérable par le maintien de la biocénose récifale dans sa zone bathymétrique de vie grâce à une croissance constante (stratégie de “catch up” de NEWMANN et al., 1985). Cette remarque morphologique faite par DARWIN au cours de la croisière du Beagle s'explique maintenant en terme de tectonique de plaque par la notion de refroidissement de la lithosphère. En effet, à partir d’une ride médio-océanique, les roches volcaniques nouvellement formées du plancher océanique se refroidissent lentement et la densité de ce plancher augmente donc au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la ride médio-océanique concernée. La densité augmentant, la profondeur océanique augmente, le plancher océanique s'enfonce doucement entraînant avec lui l’édifice volcanique (en noir sur la figure), issu du fonctionnement d'un point chaud et son anneau corallien. On passe ainsi progressivement du récif frangeant, au récif barrière et à l'atoll. Fracturation et alignements T2 et T3, traduisant les variations de la plaque Pacifique depuis le Miocène inférieur, d'après BOURROUILH-LE JAN, 1990.The Society Islands with its high volcanic islands surrounded by fringing reef or barrier reef in the SE, passing to atolls in the WNW allowed DARWIN in 1842 to conclude that these coral reef builds up were subsiding. The notion of subsidence can also explain the thickness of the coral reef formations because of the maintenance of the coral biocenosis inside its bathymetric life zone by a constant upward growth (the modem explanation of the “catch up reef strategy” of NEWMANN et al., 1985). DARWIN’S morphological remark is now explain in the modern terms of plate tectonics. From a mid oceanic ridge, newly formed volcanic rocks cool down slowly and in consequence the density of the oceanic bottom increases as it moves from the oceanic ridge. The increase of the oceanic lithosphere density increases its depth, drowning down the volcano formed by hot spot (in black on the figure) and its coral rim attached on it. Very schematically, the high volcanic island with its fringing reef passes slowly to barrier reef and atoll. Fracturation and alignments T2 and T3 of the Pacific Plate since the Lower Miocene, after BOURROUILH-LE JAN. 1990.
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Légende Figure 13 : Alignements des édifices volcaniques et récifaux : archipel Hawaï-Chaîne sous-marine de l'Empereur d’une part et archipel Tuamotu-Iles de la Ligne d'autre part, mettant en évidence les variations de la trajectoire de la Plaque Pacifique au cours du temps, d’après WILSON, 1965. Carte tectonique du Pacifique d’après MOORE, 1982.Aligment of modern coral reef build-ups and volcanism: Hawaï and submarine Emperor Chain archipelagoes on one hand and Tuamotu and Line Islands on another hand, showing the variation in the Pacific plate motion track with time. Tectonic map of the Pacific from MOORE, 1982.
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Légende Figure 14 : Carte de la répartition des récifs dévoniens dans l’hémisphère occidental. La reconstitution paléogéographique des masses continentales fait apparaître un équateur dévonien (d’après COPPER, 1974).Space view of approximate Devonian reef distribution in the western hemisphere. The paleogeographic picture is reconstructed in a precontinental drift to show the Devonian equator. Land masses are shown stippled (In COPPER, 1974).
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Auteur

Laboratoire Cinématique de BAssins et MARges, Université Bordeaux 1, avenue des Facultés, 33405 Talence Cédex (France). Membre associé au Museum-EPHE, Centre d’Opunohu, Moorea, Tahiti (Polynésie française).

© Presses Universitaires de Bordeaux, 1994

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