Essai d'utilisation des mélanges de microorganismes benthiques dans la reconstitution des environments. Application à un canyon du Golfe de Gascogne

Deep-Sea Research, 1970, Vol. 17, pp. 661 to 670. Pergamon Press. Printed in Great Britain.

Essai d'utilisation des m61anges de microorganismes benthiques dans la reconstitution des environnements. Application ~ un canyon du Golfe de Gascogne M. CARALP,* J. MOVES* et M. VIGNEAL1X*

(Received 19 November 1969) R6sum6--Les microfaunes benthiques (Foraminif6res et Ostracodes) sont examin6es dans une carotte atlantique (Golfe de Gascogne) pr61ev6e darts la plaine abyssale, pr6sentant des alternances de d6p6ts sableux et vaseux. Des m61anges d'associations fauniques vivant ~t des profondeurs tr6s diff6rentes sont observ6es dans les niveaux sableux. La distinction des divers groupes fauniques rend compte des conditions de s6dimentation et des variations des lignes de rivage. Abstract--The benthonic microfauna (Foraminifera and Ostracoda) were examined in a core from the abyssal plain of the Bay of Biscay consisting of alternating sandy and muddy layers. The sandy layers are characterised by mixed faunal associations from differing depths. The distinction between the various faunal groups indicates the conditions of sedimentation and variations of the coast line. UNE CAMPAGNE de carottages sous-marins, effectu6s en 1967 ~ bord du navire oc6anographique

Jean Charcott, a permis de recueillir u n important mat6riel darts la 16gion du canyon dit " d e s Sables d'Olonne". Parmi les 6chantillons r6colt6s, la carotte 6714:~ s'est av6r6e particuli6rement int6ressante, en raison des associations microfauniques reconnues dans les divers horizons et de la localisation topographique darts la plaine abyssale au d6bouch6 du canyon. La coupe ainsi obtenue, longue de 5,30 m a fait l'objet d'une publication ant6rieure (CAgALP, DUMON, KLINGEBIEL, LATOUCHE et MOVES, 1969) dans laquelle fut d6fini l'fige des d6p6ts. C'est ainsi que, d'apr6s les microfaunes planctoniques, la pattie sup&ieure (0-5 m) est attribu6e / t u n Postglaciaire, la pattie basale (5-5,30 m) h une phase glaciaire du WOrm. Stir cette base stratigraphique, nous avons effectu6 une 6tude des microfaunes benthiques (Foraminif~res et Ostracodes). Pour ce faire, nous avons pr61ev6 des 6chantillons tousles 5 cm, sur un poids constant de s6diment brut, que nous avons e n s u r e examin6s tousles l0 cm ou tous les 5 cm. L'inventaire des microorganismes recueillis a 6t6 r6alis6 h la fois d'un point de vue qualificatif et quantitatif. Dans l'ensemble des horizons postglaciaires, cette microfaune est bien diversifi6e (142 esp~ces de Foraminif6res benthiques, 35 esp~ces d'Ostracodes). Cependant, elle pr6sente, suivant les niveaux, des variations sp6cifiques et num6riques sensibles. C'est ainsi que, par exemple, les horizons 1 - 4 5 -- 12 ~t 18 - 20 h 28 sont relativement pauvres; les niveaux 8 - 18 ~ 22 -- 29 h 35 - 40 - 41 - 47 sont au contraire tr6s riches en individus.¶ De plus l'examen d6taill6 des divers composants de cette microfanne permet de reconnaitre parfois darts les m6mes niveaux, des associations caract6risant des habitats diff6rents (MOVES et PACmER, 1968 ; SAIDOVA,1961). Trois groupes peuvent en effet 6tre d6finis: - - U n premier ensemble ~t caract6re littoral (Tableau l) marqu6 essentieUement par: Planorbulina mediterranensis (d'Orb), Ammonia beecarii (Linn6), Gavelinopsis praegeri (Heron-Allen et Earland), et certains Elphidium de Montfort ainsi que Paradoxostoma ens(forme (Brady), P. normani (Brady), Pontocypris mytiloMes (Norman), Urocythereis oblonga (Brady). *Laboratoire de G 6 o l o g i e - Facult6 des Sciences, 351, cours de la Lib6ration - - 33 - - Talence (France). t L e Centre National pour l'Exploitation des Oc6ans a financ6 la campagne de reconnaissance Gestlante 11, au cours de laquelle a 6t6 pr61ev6e la carotte 6714. Cette note est pr6sent6e avec l'accord de Monsieur le Directeur du Centre National pour I'Exploitation des Oc6ans (C.N.E.X.O.), h qui nous tenons ~ exprimer nos remerciements. ~Carotte 6714 45°28'06N; 04°25'05W; profondeur: 4200 m. ¶Des variations quantitatives assez voisines ont pr6c6demment 6t6 observ6es dans des d6p6ts turbides de fjords norv6giens (HOLTEtmAL, 1965). 661

0-10 20-30 30--40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 130-140 140-150 150-160 160-170 170-180 180-190 190-200 210-220 220-230 230-240 240--250 270-275 275-280

(cm)

Profondeur

Formes littorales

.

.

11

2

.

.

3

19

.

456 5 4 10

76 -2 1

6 5

6

26 6

5 410

.

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2

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1 1

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12

23

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2 2 I0 230 4 7 12

5 --

-55

22 6

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3 191

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Foramini~,res benthiques

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74 3 1 3

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1

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1 .

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Ostracodes

2

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Rdpw-tition quantitative de certaines espOces de ForaminifOres benthiques et d'Ostracodes carat&istiques du domaine littoral.

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Tableau I.

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m

m

N

m

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0

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Profonaeur

~

340 -2 438 3 270 500 6 1 37 5 4 176 440 2 . . --1472 896 -12 --6

(cm)

280-290 290-295 295-300 300-310 310-320 320--330 330-340 340-350 350-360 360-370 370-380 380-390 390-400 400--410 410-420 420-430 430--440 440--450 450-460 460--470 470--480 480-490 490--500 500-510 510-520 520-530

~

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Formes littorales

. .

-1 30 --4 ----

68 8 7 92 -44 60 2 1 --4 40 12 --

~

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. .

212 52 15 224 7 310 620 14 -9 1 23 222 112 2 . . 1 -288 6 1 8 2 1 9

~

~ ~

. . --32 ---2 ---

20 --8 I 12 92 --1 --14 8 --

~

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Foraminifdres benthiques

--1616 512 2 3 ----

24 -! 178 -700 412 2 I 14 1 -2 164 2

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m

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Tableau l--suite,

6

1

2 6

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m

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m

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6

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3

1 8 17 13 ~5

5

Os;racodes

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1

1

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m

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3

1 m

1 2

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0

0

g

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240-250 270-275 275-280

220-230 230-240

110-120 120-130 130-140 140-150 150-160 160-170 170-180 180-190 190-200 210-220

60-7O 70-80 80-90 90-100 100-110

10-20 20-30 30--40 40-50 50-60

0-10

(cm)

erofondeur

Formes sublittorales

2

---

.

2 --

--

.

1

2

--

.

.

--

--

158

4 4 12 -4

1 175

2

.

.

36 2

1

1

.

.

.

6 7 6

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-11 .

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1

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62

2 6 17 11 6 . 2 3 8

-60 .

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12 22

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.

4 2

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2

92

1 l 1

1 1 6 1 3

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3

1

86

3 2 --

1 3 -15 11 5

.

1 45

.

12 14 1 .

1 82

24 20 --

--

1 2

.

9

3

1 -2 34 4 15 1 4 2 7 202 2

Foraminif~res benthiques

. --

5 8

18

9

4 12 13 96 24 34 4 23 15 37 I110 24

13 950

56 1

7 11

8

21

5

10

I100

4 48 16 138 21 52 1 23 25 33

9 850

1

100

92 --

m

120

2

1

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1

1

1

2

1

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l

1

1

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1

1

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3

1

2

Ostracodes

1

1

1

I

1 1

1

2

3

--

2

Tableau 2. R~partition quantitative de certaines espdces de Foraminifdres benthiques et d'Ostracodes caract~ristiques du domaine sublittoral,

1

4

--

3

1

I

o"

0

r,ga

o~ 4~

. .

480--490 490-500 500-510 510-520 520--530

470-480

36 60

2 1 6 2 7

-24

8 92

1

6 8

---

2 ----

--

---

------

1

64 --

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1

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---

2

34

1

--

.

.

2

.

--

--

3

1

1

336 112

1

.

1

80 108

2 -13 2 18

90 260

1

2

--

.

--

1 5 1 2

848 192

.

1

108 148

2 1 10 2 13

300 320

3

30

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.

44 4

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.

42 16

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512 128

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104 104

4 -7 -17

82 304

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38

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18

--

---

--

1

5

224 96 2 7 1 5 8

880 384

1 1

4

78 310 340

39 112 80 --

6 3 30 4

250 1200

1

284

1 1 10 2

74 300

3

122

6

190 40

18 3

-4

50 8

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280-290 290--295 295-300 300-310 310-320 320-330 330-340 340-350 350-360 360-370 370--380 380--390 390--40O 400--410 410--420 420--430 430-440 440--450 450--460 460-470

~

~ ~ ~

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(cm)

Profondeur

Formes subBttorales

Foraminifdres benthiques

2

-13 1 -6

1616 640

--

4

492 548

14 5 61 8 119

294 820

1

350 68 26 480

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1

2 5

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9 4

1

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2

1 2

4 1

1

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Tableau 2--suiw.

1

1

3 2

2

1

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3 1

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Ostracodes

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275-280

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5 12

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1 1 6

230-240 240-250 270-275

200-210 210-220 220-230

190-200

--

--

120-130 130-140 140-150 150-160

160-170 170-180 180-190

1

--

100-110 110-120

2 1

3 1 2

70-80 80-90 90-100

---

8

2

30-40

40-50

50-60 60-70

1

20

0-10

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.

5

1 1

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1

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1

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11

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1

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16 7 3 7

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20 12 73

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7

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.

4

3 2 2

1

1

.

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1

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2

24

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1

1 1

4 1

2

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1 2

6 4 12

--

14

36

--

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Foraminifkres benthiques

5 4 2

8 3

.

-

--

1 4 4

1

17 ---

.

4

8 11

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.

5

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12

2

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.

.

.

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1

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1 32 . ---

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. .

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1

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1

1 1 22

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1

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.

.

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.

.

.

.

.

. .

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.

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.

. .

1

1 1 .

1

2

2

2

.

.

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.

. .

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2

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.

.

. .

.

.

.

.

.

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1 1

2 1 3

1 1

2 1 1

1 3

.

. .

.

. . .

.

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.

.

1

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2

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.

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.

.

.

.

Ostracodes

.

.

.

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1

1

.

1

.

.

.

1 .

1 1 1 3

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--

--

--

1

1

1

1

.

2 1

R~partition quantitative de certaines espdces de ForaminifOres benthiques et d'Ostracodes caractdristiques du domaine bathyal.

20-30

(cm)

Profondeur

Formes bathyales

Tableau 3.

---

--

--

--

--

2

2 1

1

1

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o

t"3 o

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490-500 500-510 510-520 520-530

480-490

470--480

280-290 290-295 295-300 3(Kk-310 310-320 320-330 330-340 340-350 350-360 360-370 370-380 380-390 39O-4OO 400--410 410-420 420-430 430-440 44O-450 450-460 460-470

(cm)

Profondeur

Formes bathyales

--

--

--

--

--

--

2

--

- -

- -

2

- -

- -

- -

2

--

--

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4

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12

1

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--

2

12

2

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--

4

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2

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- -

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- -

2

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8

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1

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--

4

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2

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2

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- -

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--

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1

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4

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- -

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1

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2

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2

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- -

- -

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- -

--

--

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- -

--

--

--

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benthiques

Tableau

--

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--

--

--

- -

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Fig. 1. R6partition des Foraminif~res benthiques et des Ostracodes typiques des domaines bathyal, sublittoral et littoral, le long de la carotte 6714. N.B. Les chiffres port6s en abscisses e n haut de chacune des colonnes repr6sentent le nombre d'individus recueillis dans un poids constant de s6diment brut.

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Shorter Contributions

669

- - U n deuxi&me ensemble (tableau II) vivant sur le plateau continental (sublittoral) mat6rialis6 notamment par: des Cassidulinidae, certaines Bolivina d'Orbigny, Trifarina Cushman et des repr6sentants de Carinocythereis Ruggieri, Loxoconcha Sars, Cytheropteron Sars. - - U n dernier, typique du domaine bathyal, (tableau III) comprenant eli particulier: Nonion pompilioMes (Fiehtel et Moll), N. barleanum (Will), Epistominella gr. exigua (Brady), des Gyroi'dina d'Orbigny, Planulina wuellestorfi (Schwager), Eponides cfi umbonatus (Reuss), ainsi que des Cytherella Jones, Argilloecia Sars, Krithe Brady, Grosske et Robertson, Henryhowella Puri. La juxtaposition dans une m&me association, des ensembles dgfinis ci-dessus, prgsente une incompatibilit6 certaine et ne peut refl6ter un biotope in situ; il faut donc admettre qu'une partie de la microfaune reconnue est allochtone. En outre, la r6partition du hombre d'individus par esp~ce, le long de la carotte, est diff6rente dans les groupes signal6s ci-dessus. Dans celui des formes profondes, s'observe dans l'ensemble une nette homog6n6it6 quantitative au niveau de chaque esp~ce et une certaine constance dans l'assemblage faunique. En fait, il s'agit 1~ de la microfaune ayant v6cu ~t une profondeur en harmonie avec celle oh la carotte a 6t6 pr61ev6e. Dans certains horizons, il se surajoute des groupes de formes d'habitat littoral et sublittoral (Fig. 1) en nombre notable d'individus. De ee fait, et contrairement/t toute attente, la microfaune bathyale repr6sente seulement un faible poureentage de l'association faunique. En r6sum6, nous observons le long de la earotte une alternance d'associations exclusivement bathyales qui repr6sentent la laurie en place et d'associations mixtes dont les 616ments pr6dominants littoraux et sublittoraux ne semblent pas concorder avec la position de la coupe dans le Golfe de Gascogne. Aussi, fautil supposer un d6placement des ces derniers 616ments fauniques par rapport ~t leur biotope. Si l'on examine maintenant les donn6es lithologiques (Fig. 1), on constate des variations sensibles en ce qui concerne les 616ments d6tritiques fins (inf&ieurs ~ 200/~ et en particulier ceux compris entre 100 et 50/~). Or, la faune mixte existe presqu' exclusivement dans les horizons renfermant un fort pourcentage d'616ments d&ritiques (60-85 ~). La faune bathyale, en revanche, constitue l'ensemble faunique des niveaux dans lesquels le taux de mat6riel d6tritique est faible (5 ~ environ). II semble done que la pr6sence de microfaunes littorale et sublittorale soit lice aux 616ments d6tritiques. Ce fait renforce done l'hypoth~se d'un transport. Or, les 616ments de la faune d'habitat littoral et sublittoral sont toujours bien conserv6s. Done, le transport que ees 616ments ont subi s'est effectu6 dans des conditions particuli6res puisque les tests des microorganismes ne sont pas alt6r6s. Cela permet de supposer un transport au sein d'un mat6riau ~t caract6re turbide le long du canyon. HYPOTHESES

La pr6sence r6pet6e au cours du postglaciaire d'une faune allochtone, toujours localis6e dans les horizons finement d6tritiques, est remarquable. De plus, le bon 6tat de conservation de ces organismes sugg/~re d'une part, un d6placement peu important, d'autre part un transport au sein m6me du s6diment silteux. Or, la carotte ayant 6t6 pr61ev6e au d6bouch6 d'un canyon, il parait logique de supposer que le transport s'est effectu6 le long de la pente ~ partir de la t~te du canyon qui se situe actuellement aux environs de la cote--200 m. Cette profondeur actueUe exclue la possibilit6 de d6veloppement de biotopes littoraux, vivant dans la zone de la t6te du canyon. D'autre part, le fait que le canyon n'entaille pas le plateau continental ~t la mani6re du gouf de Cap-Breton, par exemple, rend al6atoire l'apport de mat6riaux depuis la rivage actuel. Ceci nous conduit done ~t admettre que, darts un pass6 r6cent, des conditions favorables ~ l'installation des biotopes littoraux et vraisemblablement sublittoraux existaient plus ~ l'ouest qu'actuellement, sans doute au voisinage du bord du talus. Aussi, envisageons nous l'existence d'tme ligne de rivage fossile proche de la partie externe du plateau actuel. Ceci serait d'ailleurs en harmonie avec l'opinion de BERTHOISet LE CALVEZ(1959, p. 340) qui consid&rent comme "tr~s probable qu'~t certaines p6riodes le plateau ait 6t6 parcouru par des cours d'eau qui s'avangalent jusqu'A la limite du talus ". Les observations faites sur les mierofaunes des d6p6ts compris entre 2,70 et la base de la carotte, arguent eta faveur de cette hypoth~se. Dans la pattie sup6rieure (0-2,70 m), en revanche, tree diminution progressive des repr6sentants de la faune littorale et sublittorale dans les niveaux turbides, pourrait t6moigner d'une impulsion marine vers l'est, amenant progressivement la ligne de rivage dans sa position actuelle.

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Shorter Contributions BIBLIOGRAPHIE

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