Comment s'effectue la fossilisation ?

Par définition, un organisme vivant meurt, suite à quoi généralement, ses parties molles (la matière organique) et ses parties dures (squelette, coquille...) se décomposent par l'action des éléments chimiques du sol, de l'eau ... ne laissant plus aucune trace. Mais, exceptionnellement, il arrive que certains échappent à cette réalité et deviennent, au fil du temps, des fossiles, témoins d'une vie passée et souvent disparue. Cette particularité est le résultat d'un long processus que l'on nomme la fossilisation.

Empreinte de Anchisauripus, dinosaure saurischien du Trias. Photo © Dinosauria

Il s'agit, en fait, d'un ensemble de tranformations que subit un être vivant après sa mort et son enfouissement dans le sol. Il existe deux types de fossiles différents, à savoir, les fossiles directs qui sont les restes des êtres vivants et les fossiles indirects, qui sont les traces de sa vie ou de ses mouvements (empreintes, déjections etc...). Ce processus est un terme global qui en réalité peut désigner une minéralisation, une carbonisation, une incrustation, les ambres ou encore une momification (exceptionnellement rare).

Bois fossile avec minéralisations de calcédoine et de quartz (specimen mnhnl). Photo © MNHN Luxembourg

La minéralisation. La matière organique va progressivement se transformer en matière maniérale. Quant un organisme subit l'action d'eaux riches en sels minéraux deux phénomènes peuvent apparaître. Soit ce sont les parties molles qui vont se minéraliser (formant ainsi une sorte de moule interne de l'animal), soit les parties dures. La minéralisation va donc permettre une excellente conservation car les parties fragiles vont devenir très résistantes. Il s'agit du mode de fossilisation le plus couramment rencontré.

La carbonisation. Cela concerne davantage le monde végétal et consiste en une forte baisse des teneurs en oxygène et en azote de la plante au profit du carbone. Cette baisse est consécutive à l'attaque, dans la cellulose, de bactéries anaérobie. Plus le temps est long, plus il y a de carbone.

Incrustation, ambres et momification. Des eaux fortement chargées en carbonate de calcium vont créer une fine pellicule minérale sur l'organisme mort, c'est l'incrustation. Au final il ne reste qu'une faible empreinte de l'animal ou du végétal. Concernant les ambres le véritable fossile est le contenant et non le contenu. En effet, c'est la résine de conifères, où l'être vivant a été "piégé", qui va se fossiliser. Cela, par exemple, a permis de retrouver de nombreux insectes très bien conservés. La momification est le processus de fossilisation le plus rare. Elle autorise la conservation totale d'un organisme et nécessite un enfouisement très rapide (dans la glace etc...). Les mammouths retouvés dans les tourbières sibériennes en sont de très bons exemples.

Les fossiles sont donc des mines d'or pour la connaissance des organismes passés et/ou disparus. Normalement il serait logique de penser que le sol où est retouvé le fossile est le même que celui où est mort l'animal. Or, dans de nombreux cas, il a été déplacé par la pluie, le vent, les animaux fouisseurs etc... Donc, pour retrouver le sol d'origine d'un fossile, de le dater de manière relative (sans recourir aux méthodes de datations physico-chimiques) et de retrouver son environnement originel, il est important de toujours le replacer dans son contexte sédimentaire.