Les La Brea Tar Pits : un site emblématique de goudrons naturels

Les La Brea Tar Pits sont des exsudations naturelles d'asphaltes situées dans la ville de Los Angeles (Californie, USA). Ce site exceptionnel illustre parfaitement la formation, la composition et le rôle géologique des goudrons naturels. Il constitue également un gisement paléontologique majeur où des milliers de fossiles d’animaux du Quaternaire ont été préservés.

a. Contexte géologique et localisation

• Les fosses de goudron se situent dans le bassin sédimentaire de Los Angeles, sur la bordure ouest des Monts Santa Monica.
• La région repose sur des roches sédimentaires riches en matière organique (roches mères pétrolières du Miocène supérieur).
• Les hydrocarbures liquides issus de ces formations ont migré vers la surface le long de fractures et de failles (dysmigration).
• En arrivant à l’air libre, les composés légers s’évaporent et laissent place à une phase visqueuse et collante : les asphaltes (goudron naturel).

b. Formation et dynamique des exsudations

• Le pétrole en profondeur subit une migration secondaire jusqu’à la surface.
• Sous l’effet de la pression et de la fracturation des roches, les hydrocarbures remontent lentement.
• En surface, l’évaporation des fractions volatiles (méthane, alcanes légers) concentre les fractions lourdes (asphaltènes, HAP).
• Ces résidus asphaltiques forment des mares visqueuses pouvant piéger les animaux.

  Ces infiltrations sont récentes à l’échelle des temps géologiques, puisqu’elles se produisent depuis plusieurs dizaines de milliers d’années seulement. Les mares qui en résultent sont de véritables marécages à fond asphaltique, où l’eau affleure en surface au-dessus d’un substrat visqueux. Attirés par ces points d’eau, les animaux s’y enlisent et se retrouvent piégés dans la matière collante, formant un véritable piège naturel dont il est presque impossible de s’extraire. Les cadavres s’accumulent alors au fond, progressivement imprégnés par l’asphalte, qui trempe et colore les ossements d’une teinte brun foncé à noire.

Certains animaux sont également morts à proximité du lit d’une rivière, où leurs carcasses se sont rapidement enfouies dans les sédiments. Ce n’est qu’ensuite que le goudron est venu s’infiltrer dans les dépôts, imbibant progressivement leurs squelettes et assurant ainsi une conservation exceptionnelle.

Le site de La Brea se situe dans l’une des régions les plus sismiques du globe, à proximité de la faille de San Andreas. Lors des séismes, les contraintes tectoniques provoquent l’ouverture de fissures dans le sous-sol, permettant au pétrole piégé en profondeur de remonter vers la surface. En se refroidissant et en s’oxydant, ce pétrole forme alors les exsudations et mares d'asphalte observées aujourd’hui.

c. Découvertes paléontologiques

• Les La Brea Tar Pits ont livré plus de 3 millions de fossiles datant du Pléistocène (de 40 000 à 10 000 ans).
• Les espèces les plus représentées sont : - Mammouths, mastodontes et bisons préhistoriques, - Tigres à dents de sabre (Smilodon fatalis), - Loups géants (Canis dirus), ours, paresseux terrestres, - et de nombreux oiseaux charognards.
• Les animaux s’enlisaient dans le bitume, puis étaient rapidement recouverts par des sédiments asphaltiques, assurant leur conservation exceptionnelle.
• Le site offre un aperçu unique de la mégafaune nord-américaine de la dernière glaciation.

d. Composition du bitume des La Brea Tar Pits

• Mélange d’hydrocarbures lourds (asphaltènes, résines, HAP) ;
• Présence de soufre et de composés azotés mineurs ;
• Teneur élevée en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) responsables de la forte odeur et de la couleur noire ;
• Viscosité très élevée, variable avec la température.

e. Intérêt scientifique et environnemental

• Témoignage direct d’un processus naturel d’exsudation pétrolière et d’altération du pétrole.
• Permet d’étudier la maturation, la migration et la dégradation des hydrocarbures dans un contexte continental.
• Constitue un laboratoire naturel pour l’étude de la conservation fossile en milieu bitumineux.
• Le site montre également les risques environnementaux naturels liés à la présence de goudrons de surface (pollution des sols et des eaux souterraines).

f. Le musée et la valorisation du site

• La Brea signifie goudron en espagnol.
• Le site est aujourd’hui intégré au La Brea Tar Pits & Museum (Page Museum), situé sur Wilshire Boulevard à Los Angeles.
• Les fouilles se poursuivent en continu : les fossiles sont dégagés, nettoyés et exposés sur place.
• Le musée présente la paléofaune du Pléistocène, les processus de fossilisation, et la formation des goudrons naturels.
• C’est l’un des sites scientifiques et touristiques les plus célèbres au monde pour la vulgarisation des sciences de la Terre.

La Brea

La Brea

La Brea (la vidéo la plus longue, mais aussi la plus intéressante)

La Brea (video plus complète sur la géologie)

La Brea (visite en compagnie de la directrice)

La Brea (visite en compagnie d'une professeure de géologie. Vidéo plus complète sur le contexte géologique de Los Angeles)

Excellente question — elle touche à la fois à l’écologie, à la paléoclimatologie et à l’évolution ! En réalité, plusieurs facteurs se combinent pour expliquer pourquoi tant d’animaux du Pléistocène (entre environ 2,6 millions et 12 000 ans avant aujourd’hui) avaient une taille gigantesque par rapport à leurs équivalents actuels.

La faune du Pléistocène: la course au gigantisme

1. Adaptation au froid : la “règle empirique de Bergmann”

L’une des causes majeures est climatique. Pendant le Pléistocène, de vastes régions de l’hémisphère Nord connaissaient des cycles glaciaires. Selon la règle de Bergmann, les animaux vivant dans les milieux froids ont tendance à être plus massifs, car :

• un grand corps perd proportionnellement moins de chaleur (le rapport surface/volume est plus faible) ;
• une grande masse permet de mieux résister au jeûne ou aux hivers rigoureux, en stockant plus de graisse.

Exemple :

• Les mammouths laineux et les bisons antiques étaient bien adaptés aux steppes froides et ventées de la “mammoth steppe”, allant de l’Europe à la Sibérie.

2. Abondance et productivité des écosystèmes de steppe

La quantité de biomasse végétale jouait aussi un rôle clé. Les plaines herbeuses du Pléistocène, riches en graminées, formaient des écosystèmes très productifs — comparables à la savane africaine actuelle, mais sur des surfaces beaucoup plus vastes.

• Ces “steppes à mammouths” pouvaient nourrir d’immenses troupeaux d’herbivores : mammouths, bisons, chevaux sauvages, rhinocéros laineux, etc.
• cette abondance de proies a permis la coévolution de grands carnivores, tels que les tigres à dents de sabre (Smilodon) ou les lions des cavernes.
• Plus la chaîne trophique est robuste, plus elle peut soutenir des corps de grande taille à chaque niveau.

3. Avantages écologiques d’une grande taille

La grande taille apporte plusieurs avantages évolutifs :

• Résistance accrue aux prédateurs : un adulte géant est rarement attaqué.
• Capacité à parcourir de grandes distances pour trouver de la nourriture ou de l’eau.
• Capacité accrue d'ingurgiter de grosses quantités de biomasse (fourrages).

Mais ces avantages ont un coût : un besoin énergétique élevé et une reproduction plus lente. Ils n’étaient viables que dans des environnements stables et riches en ressources.

4. Pression écologique et disparition

Quand le climat s’est réchauffé à la fin du Pléistocène, les grandes steppes ont disparu au profit de forêts et de zones humides :

• la ressource herbacée s’est raréfiée ;
• les grands animaux, plus exigeants, ont été pénalisés ;
• les humains, devenus d’excellents chasseurs coopératifs, ont ajouté une pression supplémentaire.
• Résultat : extinction de la mégafaune en quelques millénaires.

5. En résumé

Les animaux du Pléistocène étaient géants en raison d’une combinaison de facteurs :