Needien

Le Needien est un terme stratigraphique ayant été utilisé pour définir un niveau géologique néerlandais. Ce niveau, qui fait partie de l'étage géologique du Pléistocène moyen, est précédé par le Drenthien (nl) et remplacé par le Taxandrien (nl). Son stratotype a été déterminé d'après les argiles contenues dans une carrière de Needse Berg, un site localisé dans le village de Neede, commune de Berkelland, province Gueldre. Ces gisements comportent notamment des fossiles de Viviparus diluvianus et d'autres espèces de mollusques éteintes telles que la Parafossarulus crassitesta.

Needien

Données clés
Équivalences	Interglaciaire Mindel-Riss Holsteinien Hoxnien (en) Masovien I Inter Elster-Saale
Stratotype initial	, colline de Neede
Stratotype courant	Needse Berg (nl), localité de Neede
Niveau	Sous-étage

Stratigraphie

Étendue
Début	Fin

Sédimentaire
Fossiles stratigraphiques	Viviparus diluvianus ; Parafossarulus crassitesta (en) ; Cerf élaphe ; Hydrontin ; Rhinocéros de Merck ; Trogontherium cuvieri
Lithologies notables	Formation lithostratigraphique de Kreftenheye (Formatie van Kreftenheye (nl)), formation d'Urk (nl)

Faune et flore

Représentation d'un Dicerorhinus mercki

Le Needien, qui désigne l'une des périodes interglaciaires du Quaternaire aux Pays-Bas est corrélé avec l'Holsteinien et l'Hoxnien.

Le terme Needien, employé pour la première fois en 1950, est aujourd'hui obsolète.

Historique

Le site de Needse Berg dans les années 1930.

Le terme Needien désigne à l'origine des couches d'argile comportant de nombreux spécimens fossilisés de Viviparus diluvianus — un genre d'escargot d'eau douce — qui ont été fouillés sur le site de Needse Berg, près de localité de Neede (commune de Berkelland, province de Gueldre pendant la première moitié du XX^e siècle. Cette argile contenait, outre une faune de mollusques interglaciaires, des restes de taxons mammaliens et floraux[1].

Ce terme a pour la première fois été utilisé en 1948, par le paléontologue et géologue Isaak Martinus van der Vlerk (nl)[2], langue néerlandaise, puis en 1950, en anglais[3]^,[1]^,[4]. En 1953, un diagramme pollinique, rapport effectué à partir de la carrière Ten Bokkel Huinink dans le Needse Berg, a permis d'établir une référence stratotype du Needien[5]^,[6]^,[7]^,[1]^,[4].

Ultérieurement, en 1957, Needien a été corrélé avec l'Holsteinien[8]. Depuis lors, hormis son emploi par quelques spécialistes en 1972 et en 1979 par les géologues et paléontologues Miklós Kretzoi et M. Pésci, le terme géologique désignant le « Needien » est tombé en désuétude et a été remplacé par les termes de l'Holsteinien et de l'Hoxinien[1]^,[9]. La détermination de l'âge stratigraphique précis du Needien n'a toujours pas été établi avec certitude[10]^,[11]^,[12].

Climat et période

Climat

Températures depuis 450 000 ans

Le Needien est caractérisé par un climat « chaud ». Sa période s'échelonne sur l'avant-dernière des périodes interglaciaires précédent celle de l'Holocène[13]^,[14]^,[12]. Pour M. Van Campo et Henri Elhaï : « Les interglaciaires sont par définition au moins aussi chauds que la période actuelle, ils sont caractérisés par un optimum climatique précédé d'une amélioration climatique à partir d'un glaciaire et suivi d'une dégradation climatique jusqu'au glaciaire suivant[13] ».

Période

Le niveau du Needien est corrélé avec l'Holsteinien (équivalent nordique de l'interglaciaire de Mindel-Riss)[14]^,[15] — dont l'époque est comprise entre environ −41 000 et −37 000 années[16]^,[Note 1].

Le Needien est également géologiquement corrélé avec l'Hoxnien (en) — une période interglaciaire établie par rapport à un stratotype situé au sein du village d'Hoxne, dans le Suffolk —[12], l'« Inter Elster-Saale »[18]^,[19]^,[20], le « Likvhin-Dniepr » — ou Likvhine, défini en Russie — et le Masovien I, subdivision définie en Pologne[Note 2]^,[24]^,[25].

Le Needien, qui s'inscrit au sein de l'étage géologique du Pléistocène moyen, est précédé par la subdivision du Drenthien (nl) et est remplacé par celle du Taxandrien (nl)[Note 3]^,[27]^,[6]^,[28]^,[29]^,[4]. D'autre part, les couches stratigraphiques formant la phase du Needien se trouvent à des profondeurs comprises entre 12 et 20 m par rapport au référentiel NAP[6].

Tableau de séquence stratigraphique du Pléistocène proposé par van der Vlerk et F. Forschlütz en 1950[30]^,[31]^,[32]^,[33]
Subdivisions lithostratigraphiques	Équivalent alpin	Équivalent nordique	Climat	Chronologie isotopique	Biozone des mammifères[34]^,[35]
Tubantien	Würmien	Weichsélien	Froid	SIO 4-2 ou SIO 5d-2	MNQ 26
Éémien	Interglaciaire Riss-Würm	Éémien	Chaud	SIO 5e	MNQ 25
Drenthien	Saalien	Glaciation de Riss	Froid	SIO 10-6 ou SIO 8-6	MNQ 22-24
Needien	Interglaciaire Mindel-Riss	Holsteinien	Chaud	SIO 11	MNQ 22
Taxandrien	Glaciation de Mindel	Elstérien (ou « Günz II »)	Froid	SIO 10 ou SIO 12	MNQ 22
Cromérien	Interglaciaire de Günz I et II	Cromérien	Chaud	SIO 22-13	MNQ 21
Ménapien[Note 4]	Glaciation de Günz	Ménapien et Bavélien	Froid	SIO 20-16 ou SIO 31-23	MNQ 20
Waalien	Interglaciaire Donau-Günz	Waalien	Chaud		MNQ 19
-	Glaciation de Donau	Éburonien	Froid	SIO 28-26
Tiglien	Interglaciaire Biber-Donau	Tiglien	Chaud
Amstélien (nl)	Glaciation de Biber	Prétiglien	Froid	SIO 68-66 ou SIO 50-40	MNQ 18

Aire de répartition, faciès géologique et formations lithostratigraphiques

Aire de distribution de la formation lithostratigraphique de Kreftenheye.

Formation lithostratigraphique d'Urk

Le Needien comprend plus de faciès que ceux qui sont actuellement inventoriés et répertoriés parmi les dépôts néerlandais de l'Holsteinien. Il comprend d'une part les dépôts de sédiments marino-estuariens de la partie sud-ouest des Pays-Bas, actuellement considérés comme faisant partie de la formation lithostratigraphique de Kreftenheye (Formatie van Kreftenheye (nl))[10]. Dans les années 1940 et 1950, ces dépôts ont été appelés « Hoogterras in mariene facies » (ou haute terrasse en faciès marin[10]^,[38]^,[39]^,[40]. D'autre part, le Needien comprend également les dépôts d'estuaires marins du nord des Pays-Bas qui sont actuellement comptés parmi l'interglaciaire de Noardburgum, soit le quatrième étage de la période du Cromérien[1]^,[41]^,[42].

Incidemment, ces deux dépôts fluvio-interglaciaires révèlent une nature stratigraphique complexe et contiennent presque certainement plusieurs cycles glaciaires-interglaciaires. La stratigraphie des deux gisements est sujette à controverse et il reste possible qu'ils soient encore en partie corrélés avec le « Needien »[1]^,[43].

D'autres gisements géologiques du Needien ont été identifiés dans la formation d'Urk (nl) — comprenant en particulier des couches stratigraphiques de l'ancienne île de Schokland[6] —, mais également dans celle de Maastricht-Belvédère[44], de Beilen, à Wageningue, au sein de la région naturelle de Fransche Kamp (nl) et de la formation lithostratigraphique de Veghel — formation lithostratigraphique située au-dessus de la Meuse —[45]^,[1]^,[46]^,[Note 5].

Des sites ayant fait l'objet de sondages archéologiques durant les années 1940 début des années 1950 et localisés à Elst Hengelo, deux localités de la province de Gueldre, ont révélé des gisements attribués au Needien[49].

Faune

Les mollusques sont parmi les spécimens fauniques les plus nombreux contenus dans la couche argileuse de la colline de Neede. Ce type de faune est principalement caractérisé par une forte proportion d'espèces fluviales, dont certaines ont disparu ou ne vivent plus en Europe occidentale. Les plus importants ayant été mis en évidence sont : le Viviparus diluvianus (Linné, 1758) ; le Parafossarulus crassitesta (en) (famille des Bithyniidae) ; la Bithynia troscheli ; la Belgrandia marginata (nl) ; le Discus ruderatus (nl) (Studer, 1820) ; Vitrinobranchium breve (Férussac, 1821) ; et la Pisidium clessini (en)[50]^,[1]^,[51]^,[52]. Peu de fossiles de mammifères ont été trouvés, mais ils sont d'importants marqueurs biostratigraphiques. Parmi les spécimens de fossiles mammaliens, les gisements du Needien contiennent, entre autres, des ossements de Trogontherium cuvieri, d'Arvicola terrestris cantiana, d'Arvicola bactonensis, d'Arvicola greeni, de Elephas antiquus (ou Hesperoloxodon antiquus[53]), de gros bovidé — dont une phalange appartenant à une espèce indéterminée —, de Dicerorhinus etruscus — fossile exhumé en 1956[54] —, et de Dicerorhinus mercki[1]^,[51]^,[52]. En outre, les gisements sédimentaires du Needien ont également délivré des restes de Cyprinidae[52].

Faune malacologique

Un inventaire conchyologique et paléo-macologique des différents spécimens de mollusques mis en évidence au sein des sédiments argileux de Needse Berg a été établi par Tom Meijer en 1972[55] :

Faune malacologique inventoriée dans les sédiments argileux de Needse Berg.
Nom binominal du taxon	Nom vernaculaire	Nombre de fossiles identifiés	Nombre d'individus retrouvés entiers
Spécimens de Belgrandia (en)	Belgrandie[56]	18	1
Viviparus diluvianus	-	48	2
Valvata naticina	-	23	19
Valvata piscinalis (en)	Valvée porte-plumet[57]	3	-
Lithoglyphus naticoides (en)	Hydrobie du Danube[58]	-	1
Bithynia tentaculata (en)	Bithynie commune[59]	91 opercules	2
Bithynia leachii (en)	Bithynie nordique[60]	2 opercules	-
Spécimens de Galba	Galba	1	-
Spécimens de Succinea	-	10	-
Spécimens de Limacidae	-	9	-
Spécimens de Zonitidae	-	3	2
Spécimens d'Helicidae	-	5	-
Spécimens d'Unio	-	335	-
Spécimens de Sphaerium	-	36	-
Pisidium amnicum (en)	Pisidie de vase[61]	5	-
Pisidium henslowanum (en) ou Euglesa henslowana	Pisidie des gardons[62]^,[63]	8	-
Pisidium moitessierianum (en) ou Odhneripisidium moitessierianum	Pisidie des rivières[64]^,[65]	1	-
Pisidium nitidum (en) ou Euglesa nitida	Pisidie ubique[66]	2	-

Faune mammalienne

Plusieurs fossiles de taxons mammaliens ont été mis en évidence sur le site de Needse Berg du début du XX^e siècle jusqu'à la fin des années 1980. Les spécimens inventoriés sont les suivants[1]^,[52]^,[4]^,[Note 6] :

Faune mammalienne inventoriée dans les argiles de Needse Berg.
Nom binominal du taxon	Nom vernaculaire	Type de fossiles identifiés
Cervus elaphus	Cerf elaphe	Astragale, phalange
Dicerorhinus mercki	Rhinocéros de Merck	prémolaires
Elephas antiquus ou Hesperoloxodon antiquus[51]^,[53]	Éléphant à défenses droites	fragments de défense
Trogontherium cuvieri	-	Mandibules
Ursus arctos arctos	Ours brun européen	fémur
Equus hydruntinus	Hydrontin	Métatarse et prémolaire
Megaloceros giganteus	Megaloros	-
Apodemus	Mulots	-
Clethrionomys glareolus	Campagnol roussâtre	-
Mammuthus primigenius	Mammouth laineux	Molaire
Arvicola terrestris	Campagnol terrestre	-
Mammuthus meridionalis	Mammouth méridional	Molaire

Flore

Azolla filiculoides.

Des spores fossilisées et d'autres résidus de plantes fossiles ont été répertoriés. Des analyses paléobotaniques ont permis d'identifier des spécimens d'euryale, de vitis vinifera, et de pyrus. Des macrospores ont été également mis en évidence, notamment celles appartenant à des spécimens de fougère aquatique, l'Azolla tegeliensis[Note 7] et l'Azolla filiculoides[70]^,[Note 8]^,[6]. Pour obtenir un diagramme pollinique du Needien, deux carottages ont été pratiqués dans la zone est du Noordoostpolder. La première carotte a été réalisée sur la parcelle Q28, à une profondeur de 17.50 à 20,70 m et la seconde a été forée sur la parcelle S20, à une profondeur allant de 13.10 à 16 m[6]. Le diagramme pollinique établi le 4 décembre 1954 par F. Forschütz fait état d'une dominante de spécimens d'alnus et de pinus. En outre, le spectre pollinique a mis en évidence la présence de résidus de chênaies mixte à un taux de 10 %. Cette recherche paléopalynologique a également permis de révéler la présence de microspores de Selaginella selaginoides[6]^,[Note 9].

Diagramme pollinique déterminé d'après les restes retrouvés dans la parcelle S20[6]

Ericales entre 0 et 10 % selon les couches stratigraphiques
graminées entre 0 et 25 %
Cyperaceae entre 0 et 25 %
Filicales entre 0 et 25 %
Sphaignes entre 0 et 10 %
Autres : entre 0 et 25 %
Azolla 0 %

Composition sédimentaire et minéralogique

L'analyse des gisements du Needien révèle des couches sédimentaires essentiellement composées d'argile, de sables et de tourbes. Les sables du Needien, dont les couches s'inscrivent entre ou sous les couches argileuses et de tourbes, comportent plusieurs gisements minéralogiques. Les espèces minérales et les types de roches inventoriées et répertoriées dans les dépôts de sables du Needien contenues dans la parcelle Q28 — site foré dans la partie orientale de Noordoostpolder — sont les suivantes[6] :

Minéraux et roches inventoriées dans les sables du Needien.
Nom du minéral ou de la roche	Nombre d'occurrences	Nom du minéral ou de la roche	Nombre d'occurrences
Tourmaline	73	Topaze	1
Zircon	49	Epidote	273
Grenat	234	Saussurite et Altérite	441
Rutile	13	Hornblende	183
Staurolite	38	Augite	8
Disthène	24	Hypersthène	4
Andalousite	13	Titanite	5
Sillimanite	8	Hornblende basaltique[Note 10]	9

Notes et références

Notes

Au cours de cette période, dans l'Antarctique, la concentration en CO₂ dans l’atmosphère s'échelonne entre un maximum d'environ 280 ppm/L et un minimum de 200 ppm/L, tandis que les températures oscillent entre une valeur maximale de 2 °C et une valeur minimale de −6 °C[16]. Durant l'Holsteinien, le rapport entre l'isotope ¹⁸O sur celui de l'¹⁶O présente un taux globalement supérieur une moyenne de 1. En termes de géologie isotopique et de paléoclimatologie, le Needien, corrélé avec l'Hosteinien, correspond au stade isotopique n^o 11[17].
Cette subdivision, le Masovien I, notamment mis en évidence au sein des schistes bitumeux interglaciaires de Pologne méridionale[21]^,[22] et dont l'âge est daté entre environ 440 000 et 370 000 années AP, est également connue sous les termes d'« Interglaciaire Masovien ». Des gisements géologiques appartenant à cette époque interglaciaire ont été mis en évidence dans les sous-sols de localités polonaises telles que Barkowice Mokre, à Olszewice, à Bełdna et ainsi que dans les schistes bitumeux du sous-sol de Sławna (pl), en Ukraine[23]^,[22].
Cette période trouve son « équivalent » avec le Cromérien[26].
La biostratigraphie de la subdivision du Ménapien, comme celles de toutes les couches stratigraphiques appartenant au Pléistocène inférieur identifiées et répertoriées aux Pays-Bas — Cromérien, Bavélien, Waalien, Eburonien, Tiglien, Prétéglien et Reuvérien —, ont été, dans un premier temps, établies par I. M. Van der Vlerk et F. Florschütz, en 1950 et 1953, puis via les analyses paléopalynologiques de Waldo Zagwijn[36] dans les années 1950 jusqu'à la fin des années 1990[37].
Au début des années 1960, les replats dans lesquels s’inscrivent les vallées de l'Escaut et de la Lys ont été datés de « l'âge du Needien ou plus ancien »[47]. De même, en 1962, des sédiments à caractère tourbeux, retrouvés aux environs de Bruges, à 42 km en direction du sud-ouest, ont été également attribués à la période du Needien[48].
Néanmoins, d'après le biostratigraphiste, paléoarchéologue et paléozoologiste Thijs van Kolfschoten[67] objecte que, compte tenu de leur biozonations, seules les espèces de Sorex araneus, et de rongeurs — tels que les Trogontherium cuvieri, Clethnonomys glareolus, d'Arvicola terrestris et de mulots —, mais également de Perissodactylae — comme les spécimens d'équidés, de cerf élaphe et de Dicerorhinus mercki — peuvent corréler, avec certitude, le faciès des fossiles mammaliens contenus dans les argiles du Needse Berg[1].
Il s'agit d'une espèce éteinte. Des macrospores de cette fougère aquatique, également appelée Azolla tegeliensis Florschütz ont été pour la première fois découvertes dans les années 1950 au sein de couches stratigraphiques datées Pléistocène inférieur, à Great Blakenham (en), dans le Suffolk[68]^,[69].
Toutefois, le micropaléontologue et paléobotaniste Rogier Vanhoorne remarque que les macrospores d'Azolla filiculoides ont été également mis en évidence dans les couches stratigraphiques datant du Taxandrien et dans celles attribuées au Tiglien[70].
Les analyses palynologiques ont montré que seules 17 % des essences exotiques poussant aux Pays-Bas durant le Tertiaire — à l'exemple des spécimens de liquidambars, de liriodendrons, de pseudolarix ou encore de taxodia — sont encore présentes à l'époque du Needien[13].
Cette espèce minérale est également connue sous les termes de black hornblende (ou hornblende noire) ; de Lamprobolite et de Oxyhornblende[71]. Cette espèce minérale appartient à la famille des amphiboles[72].

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[18] Au cours de cette période, dans l'Antarctique, la concentration en CO₂ dans l’atmosphère s'échelonne entre un maximum d'environ 280 ppm/L et un minimum de 200 ppm/L, tandis que les températures oscillent entre une valeur maximale de 2 °C et une valeur minimale de −6 °C[16]. Durant l'Holsteinien, le rapport entre l'isotope ¹⁸O sur celui de l'¹⁶O présente un taux globalement supérieur une moyenne de 1. En termes de géologie isotopique et de paléoclimatologie, le Needien, corrélé avec l'Hosteinien, correspond au stade isotopique n^o 11[17].

[25] Cette subdivision, le Masovien I, notamment mis en évidence au sein des schistes bitumeux interglaciaires de Pologne méridionale[21]^,[22] et dont l'âge est daté entre environ 440 000 et 370 000 années AP, est également connue sous les termes d'« Interglaciaire Masovien ». Des gisements géologiques appartenant à cette époque interglaciaire ont été mis en évidence dans les sous-sols de localités polonaises telles que Barkowice Mokre, à Olszewice, à Bełdna et ainsi que dans les schistes bitumeux du sous-sol de Sławna (pl), en Ukraine[23]^,[22].

[29] Cette période trouve son « équivalent » avec le Cromérien[26].

[41] La biostratigraphie de la subdivision du Ménapien, comme celles de toutes les couches stratigraphiques appartenant au Pléistocène inférieur identifiées et répertoriées aux Pays-Bas — Cromérien, Bavélien, Waalien, Eburonien, Tiglien, Prétéglien et Reuvérien —, ont été, dans un premier temps, établies par I. M. Van der Vlerk et F. Florschütz, en 1950 et 1953, puis via les analyses paléopalynologiques de Waldo Zagwijn[36] dans les années 1950 jusqu'à la fin des années 1990[37].

[53] Au début des années 1960, les replats dans lesquels s’inscrivent les vallées de l'Escaut et de la Lys ont été datés de « l'âge du Needien ou plus ancien »[47]. De même, en 1962, des sédiments à caractère tourbeux, retrouvés aux environs de Bruges, à 42 km en direction du sud-ouest, ont été également attribués à la période du Needien[48].

[73] Néanmoins, d'après le biostratigraphiste, paléoarchéologue et paléozoologiste Thijs van Kolfschoten[67] objecte que, compte tenu de leur biozonations, seules les espèces de Sorex araneus, et de rongeurs — tels que les Trogontherium cuvieri, Clethnonomys glareolus, d'Arvicola terrestris et de mulots —, mais également de Perissodactylae — comme les spécimens d'équidés, de cerf élaphe et de Dicerorhinus mercki — peuvent corréler, avec certitude, le faciès des fossiles mammaliens contenus dans les argiles du Needse Berg[1].

[76] Il s'agit d'une espèce éteinte. Des macrospores de cette fougère aquatique, également appelée Azolla tegeliensis Florschütz ont été pour la première fois découvertes dans les années 1950 au sein de couches stratigraphiques datées Pléistocène inférieur, à Great Blakenham (en), dans le Suffolk[68]^,[69].

[78] Toutefois, le micropaléontologue et paléobotaniste Rogier Vanhoorne remarque que les macrospores d'Azolla filiculoides ont été également mis en évidence dans les couches stratigraphiques datant du Taxandrien et dans celles attribuées au Tiglien[70].

[79] Les analyses palynologiques ont montré que seules 17 % des essences exotiques poussant aux Pays-Bas durant le Tertiaire — à l'exemple des spécimens de liquidambars, de liriodendrons, de pseudolarix ou encore de taxodia — sont encore présentes à l'époque du Needien[13].

[82] Cette espèce minérale est également connue sous les termes de black hornblende (ou hornblende noire) ; de Lamprobolite et de Oxyhornblende[71]. Cette espèce minérale appartient à la famille des amphiboles[72].

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