Voyage Afrique du Sud

L'exemple choisi concerne 4 espèces, celles-ci étaient auparavant incluses dans le genre Macowania. En 2017 ce genre a disparu, la plupart des espèces furent rangées dans le genre Arrowsmithia sauf une dans Fluminaria.

La divergence X se situerait vers 8,5 MA, c'est à dire au Miocène supérieur pendant le soulèvement, l'apparition de A. sororis est liée à l'altitude.
Les divergences suivantes ont lieu après 3,6 MA et sont liées à l'érosion. A. deflexa apparait dans un nouveau milieu, plus bas en altitude, A. conferta apparait par isolement géographique.

Seule A. sororis a pu être observé pendant ce voyage (voir fiche). F. pinifolia se rencontre dans une aire assez large au Lesotho et dans le KwaZulu Natal. A. deflexa a une aire très limitée dans les environs de Giant's Castle. A. conferta ne se rencontre que vers le sommet d'un petit massif isolé à l'Est du Grand escarpement (Mt Ngeli).

Bibliographie :
Bentley & al. : Erosive processes after tectonic uplift stimulate vicariant and adaptative speciation : evolution in an Afrotemperate endemic paper daisy genus.
Bentley & al. : Species-level phylogenic analysis in the Relhania clade of "everlastings" and a new generic treatment of species previously assigned to Macowania and Arrowsmithia (Asteraceae : Gnaphalieae).

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Umfolozi Black River

Watsonia pillansii	Forêts de Protea
Dans le Grand Escarpement vers 2000 m

Notre rondavelle à Thamatu Lodge	Près de Sehlabathebe
Lesotho

Giant's Castle

Carte géologique simplifiée	Histoire géologique Dans ce qui suit : GA = milliards d'années, MA = millions d'années Précambrien (4,55 à 0,6 GA) L'Afrique du Sud montre des roches qui sont parmi les plus anciennes de notre planète. Les roches de l'Archéen en particulier y sont bien étudiées et permettent d'imaginer le fonctionnement et l'environnement de la Terre à cette époque très ancienne (rappelons que l'âge de la Terre est de 4,55 GA). - Archéen : 4 à 2,5 GA. Au Nord Est les terrains archéens forment le craton du Kaapvaal, croûte terrestre épaisse et stable depuis longtemps. Le site de Barberton est mondialement connu. On peut y distinguer (Barberton Super Groupe) : Les Komatiites : Âge ~3,5 GA. Coulées volcaniques sous marines. Par comparaison avec les Basaltes (issus comme les Komatiites de la fusion partielle de la Péridotite du manteau) ces laves sont plus riches en Magnésium et plus pauvre en Aluminium, donc plus proche de la composition de la Péridotite que le Basalte. Cette particularité a été expliquée par un fusion plus importante de la Péridotite (1 à 10 % pour le Basalte, 20 à 60 % pour la Komatiite) dénotant une température plus élevée qu'actuellement pour le Manteau à cette époque. Au cours du temps le refroidissement progressif du manteau n'a plus permis de générer des komatiites. Le Fer rubanné : Âge ~3,3 GA. formation marine riche en oxyde ferrique donnant des lits de couleur rouge. L'oxygène est nécessaire pour oxyder et précipiter le fer ferreux soluble, il est admis qu'il est apporté grâce à la photosynthèse réalisée par des Cyanobactéries, une des première forme vivante. Les TTG : Âge ~3,5,à 3,2 GA. Ce sont des granites dépourvus de feldspaths potassiques, donc avec uniquement des plagioclases. Cette composition peut s'expliquer par fusion partielle de croûte océanique en subduction (par la suite la croûte océanique subduite est trop froide pour pouvoir fondre).


Vers la fin de l'Archéen des sédiments se déposent sur le craton, ce sont surtout des grès. Ce sont ces sédiments qui contiennent les fameux gisements d'or du Witswaterrand près de Johannesbourg. En résumé l'étude des roches archéennes montrent (1) une Terre dont le fonctionnement, différent de l'actuel, est commandé par un manteau plus chaud, (2) les débuts du monde vivant. Lors de notre voyage nous avons pu observer des terrains archéens dans le Swaziland : des Komatiites altérées et des granites, non pas TTG mais potassiques plus récents (-3,2 à -3 GA). - Proterozoïque : 2,5 à 0,54 GA. Période agitée, la partie du continent où se trouve l'Afrique du Sud tour à tour se disloque et se réunit en formant des ceintures orogéniques. Retenons le dernier épisode qui disloque le continent il y a 700 MA puis le réunit vers 600 MA lors de l'orogenèse panafricaine. Les cratons, dont celui du Kaapvaal, ne sont pas affectés car très stables. Les affleurements qui témoignent de cette orgenèse sont très réduits en Afrique du Sud, dans la région de Capetown. Paleozoïque : A la fin du Précambrien (540 MA) le sud de l'Afrique était rattachée au plateau des Falkland. Au Paléoïque, pendant la période qui s'étend du Cambrien au Dévonien, un rift s'est ouvert entre l'actuelle Afrique du Sud et le plateau des Falkland contigü. Il s'est peu à peu rempli de sédiments marins. (SuperGroupe du Cap). Au Carbonifère (~330 MA) le fossé s'est refermé, les sédiments se sont plissés puis, un peu plus tard, une importante chaîne de montagne s'est formée au niveau du plateau des Falklands. Cette orognèse se déroule en même temps que la surrection de la chaîne varisque (=hercynienne), bien connue en Europe, contribuant à rassembler tous les continents en un seul : La Pangée. Au nord de ces montagnes s'est installé un bassin d'avant pays dans lequel ont commencé à se déposer les sédiments du Super Groupe du Karro, lesquels ont peu à peu gagné sur le Super Groupe du Cap.
Super Groupe du Karoo : Carbonifère à Jurassique. Avant que l'érosion ait enlevé la partie supérieure des couches, l'épaisseur totale du Super Groupe atteignait 12 km. L'histoire de cette période a pu être reconstituée avec précision. En voici un apercçu : Groupe Dwyka : Carbonifère. La région se trouve au pôle Sud (pour plus de facilité les orientations se réfèrent à la situation actuelle) si bien que les roches de cet âge sont des formations d'origine glaciaire (tillites). Du Nord au Sud on a : un continent englacé, la mer du Karoo puis la région plissée du Cap. Sur le continent englacé se déposent des moraines. Dans la mer des débris provenant de la banquise et des icebergs se mêlent aux sédiments provenant de l'érosion de la région du Cap. Groupe Ecca : Début du Permien 300 à 260 MA. La région se déplace vers le nord et les glaces fondent. La bordure nord de la mer du Karoo est garnie de deltas avec une végétation luxuriante dont les débris sont à l'origine des importants gisements de charbon de l'Afrique du Sud. Au Sud une imposante chaîne de montagne borde encore la mer et y envoie des avalanches de sédiments donnant naissance à des turbidites. Groupe Beaufort : Fin du Permien - Début du Trias 260 à 245 MA. Les sédiments finissent par combler la mer du Karoo et les dépots sont alors terrestres, grès et schistes contennant de nombreux restes de Reptiles. Vers le milieu de la série intervient l'extinction massive de la limite Permien-Trias, sans doute la plus importante qu'ai subi la biosphère (disparition de 96 % des espèces). Les restes fossiles deviennent rares et les sédiments plus grossiers (forte érosion par disparition de la végétation). La fin du Groupe Beaufort montre une restauration progressive de la biosphère. Groupe Stormberg : Trias -Jurassique inférieur 245 à 183 MA. L'environnement devient aride. Les grès dominent, montrant des dunes fossiles. L'érosion a creusé des grottes dans ces grès, elles ont été utilisées pour développer un art rupestre.
Groupe Drakensberg : A partir de 182 MA commence une forte activité volcanique, donnant d'épaisses couches de basalte. Le continent de Gondwana commence à se disloquer, L'antarctique et l'Amérique du Sud se détachent de l''Afrique australe (Le plateau des Falkland se détache également et après une rotation de 180 degrés se retrouve actuellement au niveau des îles Falkland (= Îles Malouines). Le rifting qui commande la dislocation s'accompagne d'un soulèvement. L'érosion entame alors l'épaisse carapace du Super Groupe du Karoo, exhumant les roches sous jacentes : Craton du Kaapvaal au nord, ceinture plissée du Cap au Sud. Cenozoïque : Il y a 20 MA un nouvel épisode de dislocation commence, déterminant le grand rift africain qui court depuis la Mer Rouge en direction du Sud. L'Afrique du Sud connait un nouveau soulèvement (évalué à environ 1000 m au niveau du KwaZulu Natal) qui réactive l'érosion. La limite d'érosion constitue une grande falaise qui court sur une grande partie de l'Afrique du Sud, c'est le Grand Escarpement.

	Swaziland Mololotja National Park - Granite potassique archéen Swaziland Malolotja National Park - Komatiite altérée
Le Grand Escarpement vu des environs d'Underberg vers 1700 m - Les sommets culminent entre 3000 et 3200 m Il est principalement constitué des Grès du Stormberg Group surmontés par les Basaltes Ces sommets, situés ici à la frontière entre l'Afrique du Sud et le Lesotho, font partie d'une chaîne de montagne longue de 1000 km : Le Drakensberg.