Palynologie

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Grain de pollen à ballonnets vu au microscope optique. Ce type pollinique est caractéristique des conifères : un corps et deux ballonnets (sacs aérifères) permettant au grain de voler
Grains de pollen actuels au microscope électronique (tournesol, volubilis, rose trémière, lys, onagre et ricin ; la taille des grains est généralement comprise entre 300 et 5 μm.
Spores trilètes du Silurien

La palynologie est l'étude des grains de pollen et spores actuels mais aussi des palynomorphes (cellules et organismes microscopiques à parois organique). La science qui étudie les palynomorphes fossiles est la paléopalynologie.

Historique[modifier | modifier le code]

Étude de morphologie pollinique par Meyer, 1888

Le terme palynologie a été introduit par Hyde et Williams en 1944. Il vient du grec ancien palunein, « saupoudrer », et logos, « discours ».

Origine ancienne de la palynologie[modifier | modifier le code]

Origines modernes[modifier | modifier le code]

Au cours des années 1940, la palynologie concernait uniquement l'étude des spores et des grains de pollen, incluant également ceux provenant des charbons et des sédiments minéraux. Par la suite, le champ d'investigation de la palynologie s'est étendu à d'autres éléments fossilisés constitués d'une paroi organique et qui résistent aux processus d'extraction au moyen d'acides comme l'acide fluorhydrique, l'acide nitrique, etc. Ces microfossiles à parois organiques, également appelés palynomorphes, peuvent être d'origine continentale, comme les cryptospores, les spores, les grains de pollen, les algues d'eau douce mais aussi d'origine marine comme les acritarches, les chitinozoaires, les dinoflagellés, les scolécodontes, etc.

Méthodes d'analyse[modifier | modifier le code]

Echantillonnage par carottage (Fort Bragg, Caroline du Nord)

L’analyse pollinique se déroule en plusieurs étapes :

  • Échantillonnage : prélèvement sur le terrain, en collaboration avec des archéologues ou des géologues, de sédiments qui contiennent des palynomorphes. Il se fait par carottage ou sur coupe rafraîchie si on peut accéder directement aux formations (sédiments fluviatiles, de lacs, d'anciennes zones humides, tourbière en particulier, couche rocheuse d'originer sédimentaire...) ou aux couches archéologiques à analyser. On relève également la stratigraphie et la description de la végétation actuelle, ou ancienne ;
  • Préparation en laboratoire (extraction des grains de pollen et des spores et autres palynomorphes) ;
  • Détermination au microscope (d'après la morphologie pollinique) et énumération du pollen et des spores présents ;
  • Élaboration d'un « diagramme pollinique » (les spectres polliniques sont alignés selon la stratigraphie du prélèvement) grâce à un logiciel spécialisé ;
  • Interprétation des données.

Applications[modifier | modifier le code]

La paléopalynologie (analyse palynologique), ou étude des grains de pollen et des palynomorphes fossiles, est l'application la plus largement développée. Elle est extrêmement importante en recherche pétrolière et pour l'évaluation rétrospective de la réponse des écosystèmes à des changements climatiques.
Elle apporte des informations sur la stratigraphie, les sédiments, la paléoécologie, la paléogéographie, les paléoclimats, etc. L'histoire et l'archéologie peuvent utiliser le pollen pour tracer ou pour évaluer le contexte associé à un objet ou une époque : la palynologie a été mise à contribution, par exemple, pour éclairer l'origine du Linceul de Turin. La palynologie n'est pas un moyen de datation absolue mais elle permet de repérer une séquence paléoécologique particulière et de là envisager une position stratigraphique (voir biozone), datation relative.

La palynologie a de nombreuses autres applications :

  • elle apporte des éléments utiles dans les études de systématique des palynomorphes ;
  • elle est abondement utilisée pour réaliser des biozones qui permettront de corréler des terrains parfois distants de plusieurs milliers de kilomètres.
  • l'aéropalynologie consiste à analyser la présence dans l'air de différents types de grains de pollen. Elle a des applications en médecine (pathologies allergiques) et en agronomie (pollinisation) ;
  • la mélissopalynologie est l'étude des grains de pollen présents dans le miel. Elle permet de détecter les mélanges et les fraudes mais aussi de labelliser des miels certifiés en ce qui concerne leur composition ;
  • la police scientifique peut utiliser des données polliniques : en médecine légale, la palynologie peut apporter des indices complémentaires sur les milieux visités par une victime ou un suspect.

Botanique[modifier | modifier le code]

Géologie[modifier | modifier le code]

La paléopalynologie étudie les palynomorphes fossiles. Ceux-ci sont très utiles pour réaliser des datations relatives des couches sédimentaires de tout âge géologique. Ils sont connus depuis le Précambrien jusqu'à l'époque actuelle. Les géologues les utilisent notamment en créant des biozones qui leur permettent de corréler des couches à longues ou courtes distances. La méthode est très utile dans la recherche pétrolière.

En 1962 est introduit le terme de palynofacies [1] pour décrire le contenu total en matière organique dans un assemblage palynologique (trachéides, tissus de bois, microplancton, pollen, spores, ...). La relation entre ces types de matière organique et la production d'hydrocarbure est abordée ultérieurement [2] [3] et utilisé par les compagnies pétrolières. La matière organique amorphe et les fragments dérivés d'algue sont considérés comme producteur d'huile, alors que les sources de matière organique structurée d'origine terrestre sont associées à la formation de gaz.

Paléoécologie[modifier | modifier le code]

L'étude des spores et pollens apporte de nombreux indices sur le paléoenvironnement et ses variations dans le temps. Ces données sont croisées avec celles d'autres disciplines d'étude du passé de manière à mieux comprendre le fonctionnement écopaysager en place à différentes époques. À titre d'exemple, on a montré qu'une espèce-ingénieur comme le Castor fiber en Eurasie et le Castor canadensis ont depuis des millions d'années eu une grande importance pour les processus d'apparition de zones humides et de turbification (phénomène de production de tourbe dans les tourbières)[4]

Paléoclimatologie[modifier | modifier le code]

En paléoclimatologie (étude des climats anciens), la palynologie appliquée à des échantillons(issus de carottages par exemple) permet de connaître les végétaux présents à des périodes données, permettant ainsi de déduire les climats correspondants (par exemple la présence unique de Chénopodiacées correspond à un climat aride, la cohabitation de Chénopodiacées et d'Armoises indique plutôt un semi-désert)[5].

Archéologie[modifier | modifier le code]

La paléopalynologie est désormais une science paléoenvironnementale (paléoécologie) qui a pris une place grandissante dans la recherche archéologique moderne. En effet, elle permet d'obtenir un grand nombre d'informations liées au milieu dans lequel évoluaient les groupes humains du passé. Quand des pollens ont été piégés et conservés dans une structure archéologique, leur analyse et leur comptage apporte des informations sur l'environnement végétal général, sur les pratiques anthropiques et sur l'âge de la structure archéologique en question. Plusieurs types de pratiques peuvent être approchées grâce aux pollens :

  • les pratiques agricoles et alimentaires (par exemple les types de céréales cultivées, le temps de mise en culture des parcelles, etc.) ;
  • les pratiques funéraires (par exemple le type de dépôt) ;
  • les niveaux d'occupation et d'abandon d'un site.

On peut obtenir des datations relatives par comparaison de diagrammes polliniques.

Aéropalynologie[modifier | modifier le code]

Certaines espèces de grains de pollen et de spores sont allergisants (cf. rhume des foins, coryza, asthme ou pollinose). Les principaux grains allergènes sont les graminées, les armoises te l'ambroisie, le platane, etc. Un réseau d'alerte[6] définit un calendrier pollinique et permet de connaître par jour et par région les risques d'allergie au pollen présent dans l'atmosphère. L'analyse du pollen contenu dans l'atmosphère est utilisé également en agronomie pour suivre la pollinisation des espèces cultivées, notamment des vergers, prévenir certaines maladie crytogamiques et éventuellement faire des prévisions de récoltes.

Mélissopalynologie[modifier | modifier le code]

La mélissopalynologie étudie le miel et son contenu pollinique. En analysant le pollen d'un échantillon de miel, il est possible de déterminer son origine géographique et de savoir quelles plantes ont été visitées par les abeilles. Le miel d'une seule espèce végétale est souvent plus précieux que le miel provenance de multiples espèces (voir la réglementation sur les miels). L'analyse du pollen est effectuée au microscopie après centrifugation d'une solution aqueuse de miel. Le grossissement microscopique dépend de la qualité de l'échantillon et de la précision que l'on souhaite obtenir. Un atlas et des lames de référence sont nécessaires aux déterminations.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Combaz, A., « Les palynofaciès », Revue de Micropaléontologie, no 7,‎ 1964, p. 205-218
  2. (en) Stapli, L., « Sedimentary organic matter, organic metamorphism, and oil and gas occurrence », Bulletin of Canadian Petroleum Geology, no 17/1,‎ 1969, p. 47-66
  3. (en) Tissot, B.P., Bulletin of Canadian Petroleum Geology, Berlin, Springer-Verlag,‎ 1984, 233 p.
  4. Liarsou A (2013)Prise en compte de l'incidence des activités du castor (C. fiber L.) sur la reconstitution des dynamiques d'évolution du couvert végétal et des processus de turbification : quelques pistes de réinterprétation des diagrammes palynologiques [halshs-00798773 - version 1] (10/03/2013)
  5. [1], Paléoclimat de la Méditerranée orientale et de l'Asie du Sud-Ouest de 15 000 à 6 000 BP.
  6. http://www.pollens.fr/accueil.php

Références bibliolographiques[modifier | modifier le code]

  • Faegri K. & Iversen, J. 1964 - Textbook of Pollen Analysis. Munksgaard, Copenhague.
  • Galop D., 1998 - La forêt, l’homme et le troupeau dans les Pyrénées. 6 000 ans d’histoire de l’environnement entre Garonne et Méditerranée. Géode, Framespa, Toulouse, 283 p.
  • Moore P.D., Webb J.A. & Collinson M.E., 1991 - Pollen Analysis. Blackwell Scientific Publ., 2e éd. 1991.
  • Pons A., 1970 - Le Pollen. Coll. Que sais-je ?, PUF, Paris, 128 p.
  • Pons A., 1984 - La paléoécologie face aux variations spatiales du bioclimat méditerranéen. Bull. Soc. bot. Fr., 131, Actual. bot., 2,3,4 : 77-83.
  • Pons A., 1993 - Contribution de l’analyse pollinique à l’étude des changements de végétation et de climat en Europe. Sécheresse 4,4 : 233-240.
  • Reille M., 1990 - Leçons d’analyse pollinique et de palynologie. Éd. du CNRS, 206 p.
  • Sémah A.-M., 2004. L'évolution de la végétation depuis deux millions d'années. Éditions Errance, 318 p.
  • Rossignol-Strick M., 1997 - Paléoclimat de la Méditerranée orientale et de l'Asie du Sud-Ouest de 15 000 à 6 000 BP. In Paléorient, 23, 2 : 175-186.
  • Leroyer C (1997), Homme, Climat, Végétation au Tardi-et Postglaciaire dans le Bassin Parisien ; Apports de l’étude palynologique des fonds de vallée, Thèse de doctorat, Pans I, Paris.
  • Jansonius, J., McGregor, D.C., 1996. Palynology: principes and applications. Salt Lake City, Utah: American Association of Stratigraphic Palynologists, 1287 p.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]