Afrique du Sud,
Swaziland, Lesotho

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Novembre 2019 ==> Géologie ==> Biodiversité



Points d'hébergement



J : Johannesburg
M : Marloth Park
S :  Malototja Park
L : Ste Lucie
I  : Umfolozi Park
K : Khotso Lodge
T : Thamatu Lodge
G : Giant's Castle




Au jour le jour                   

17 - 18 novembre : Vol jusqu'à Johannesbourg. Transfert à Marloth Park (petite réserve au Sud du Park Kruger).

19 novembre : Tôt le matin, Safari en véhicule dans le Park Kruger essentiellement pour les animaux. Quelques plantes ont pu être photographié lors d'arrêts ou depuis le véhicule : Crossandra fruticulosa, Justicia flava, Ruellia patula, Thunbergia neglecta, Gomphrena celosioides, Sclerocarya birrea, Carissa macrocarpa, Carissa spinarum, Cynanchum viminale, Tridax procumbens, Ehretia amoena, Heliotropium steudneri, Cleome angustifolia, Commelina erecta, Coccinia rehmannii, Euphorbia cooperi (plantée), Euphorbia confinalis (plantée, mais indigène), Flueggea virosa, Acacia tortilis, Acacia xanthophloea, Bauhinia galpinii, Dalbergia melanoxylon, Dichrostachys cinerea, Schotia brachypetala, Senna italica, Tephrosia pumila, Karomia speciosa, Ocimum filamentosumAloe marlothii (planté), Bulbine frutescens (plantée), Grewia bicolor, Grewia monticola, Grewia flavescens, Hibiscus vitifolius, Corbichonia decumbens, Boerhavia diffusa, Ludwigia octovalvis (naturalisée), Talinum caffrum, Ziziphus mucronata, Solanum campylacanthum, Lippia javanica Tribulus terrestris. Promenade à pied dans Marloth Park depuis le lodge  : Crinum macowanii, Acacia swazica, Indigofera heterotricha, Aloe marlothii, Grewia bicolor, Grewia monticola, Ziziphus mucronata.

20 novembre : Tranfert en Swaziland, arrêt en route : Hypoxis hemerocallidea. Visite d'une verrerie. Installation au lodge . Promenade aux alentours : Brunsvigia radulosa, Erigeron primulifolius, Gamochaeta coarctata, Helichrysum aureonitens, Helichrysum pallidum, Helichrysum splendidum, Nidorella anomala, Senecio madagascariensis, Monopsis decipiens, Eriocaulon sonderianum, Hypoxis parvifolia, Ledebouria revoluta, Oenothera rosea (naturalisée), Solanum viarum, Solanum sisymbriifolium (naturalisé), Verbena rigida (naturalisée).

21 novembre : Transfert en véhicule jusqu'à l'entrée du Parc National de Mololotja . Randonnée à pied dans le Parc : Justicia anagalloides, Thunbergia atriplicifolia, Boophone disticha, Brunsvigia radulosa, Searsia chirindensis, Zantedeschia albomaculata, Pachycarpus transvaalensis, Acanthospermum australe (naturalisé), Berkheya setifera, Berkheya zeyheri, Callilepis leptophylla, Gerbera piloselloides, Haplocarpha scaposa, Helichrysum acutatum, Helichrysum calocephalum, Helichrysum kraussii, Helichrysum transmontanum, Hilliardiella aristata, Hilliardiella hirsuta, Hilliardella elaeagnioides, Macledium zeyheri, Senecio bupleuroides, Senecio latifolius, Stomatanthes africanus, Vernonia galpinii, Cynoglossum austroafricanum, Monopsis decipiens, Cyanotis speciosa, Ipomoea crassipes, Cyathea dregei, Cyperus sphaerocephalus, Scabiosa columbaria, Diospyros galpinii, Acalypha glandulifolia, Argyrolobium robustum, Indigofera crebra, Indigofera hedyantha, Leobordea pulchra, Ophrestia oblongifolia, Pearsonia aristata, Pearsonia sessilifolia, Rhynchosia angulosa, Vigna vexillata, Pelargonium luridum, Streptocarpus dunnii, Hypericum aethiopicum, Hypoxis acuminata, Hypoxis rigidula, Dietes iridioides, Ocimum obovatum, Rotheca hirsuta, Stachys aethiopica, Syncolostemon foliosus, Syncolostemon thorncroftii, Chlorophytum cooperi, Ledebouria sandersonii, Ledebouria revoluta, Schizocarphus nervosus, Hermannia cristata, Hibiscus aethiopicus, Maesa lanceolata, Oxalis obliquifolia, Polygala transvaalensis, Protea caffra, Protea roupelliae, Protea simplex, Anemone transvaalensis, Rubus niveus (naturalisé), Burchellia bubalina, Pavetta cooperi, Pentanisia prunelloides, Psychotria suber, Jamesbrittenia grandiflora, Phygelius aequalis, Gnidia caffra, Xerophyta retinervis.

22 novembre : Transfert à Ste Lucie . Installation au Lodge. Promenade en direction de la côte : Asystasia intrusa, Helichrysum decorum, Senecio tamoides, Senecio helminthioides, Ipomoea indica (naturalisée), Abutilon grantii, Grewia occidentalis, Hibiscus calyphyllus, Hibiscus tiliaceus, Trichilia emetica, Rivina humilis, Antigonon leptopus (naturalisé), Strelitzia nicolai, Lantana camara (naturalisée), puis sur la plage et les dunes : Arctotheca populifolia, Gazania rigens, Helichrysum asperum var. comosum, Osteospermum moniliferum, Canavalia rosea, Phylohydrax carnosa.

23 novembre : Lever tôt, au lodge : Kigelia africana. Navigation sur l'Estuaire de Ste Lucie . Observation d'Hippopotames et de Crocodiles. Quelques plantes sur les berges: Phoenix reclinata, Hibiscus tiliaceus, . Près de l'embarcadère : Desmodium setigerum, Hibiscus tiliaceus, Empogona coriacea. Retour au Lodge : Aristolochia littoralis (cultivée), . Transfert à Mpila Camp, près du Park d'Umfolozi , arrêts en route près de Mtubatuba : Gerbera viridifolia, Hilliardiella capensis, Tephrosia purpurea, Hypoxis hemerocallidea, Freesia laxa. Safari en véhicule dans le Park d'Umfolozi : Ammocharis coranica.

24 novembre : Lever tôt, approche en véhicule , Safari à pied dans le Park d'Umfolozi, passage à un belvédère dominant la Black River : Crossandra fruticulosa, Ruellia patula, Thunbergia atriplicifolia, Ammocharis coranica, Gerbera viridifolia, Commelina africana, Commelina erecta, Kalanchoe rotundifolia, Dichrostachys cinerea, Ocimum americanum, Orthosiphon thymiflorus, Ledebouria asperifolia, Grewia flava, Hibiscus meyeri, Hibiscus trionum (naturalisé), Hibiscus vitifolius, Cordylostigma virgatum, Datura stramonium (naturalisé), Solanum campylacanthum, Gnidia capitata, Chascanum hederaceum, . Retour à Mpila Camp : Senecio polyanthemoides, Evolvulus alsinoides, . Transfert près d'Underberg (Khotso Guest Farm), au pied du Grand Escarpement . Arrêt près de Richard's Bay : Erythrina lysistemon (planté). Arrêt à Dolphin Coast : Dimorphotheca fruticosa, Gazania rigens, Ipomoea pes-caprae, Canavalia rosea, Indigofera hendecaphylla, Phyla nodiflora.

25 novembre : Transfert à Bushman's Neck, Poste frontière du Lesotho . Randonnée, traversée du Grand Escarpement, Thamatu Lodge : Delosperma lavisiae, Schizoglossum elingue, Xysmalobium stockenstromense, Arrowsmithia sororis, Aster bakerianus, Aster perfoliatus, Chrysocoma ciliata, Dimorphotheca jucunda, Felicia muricata, Gazania krebsiana, Gerbera ambigua, Haplocarpha scaposa, Helichrysum argentissimum, Helichrysum aureum, Helichrysum chionosphaerum, Helichrysum ecklonis, Helichrysum flanaganii, Helichrysum monticola, Helichrysum oreophilum, Helichrysum pilosellum, Helichrysum sessilioides, Helichrysum trilineatum, Hilliardella elaeagnioides, Lobelia preslii, Dianthus basuticus, Ascolepis capensis, Erica algida, Erica cerinthoides, Euphorbia natalensis, Hypoxis acuminata, Hypoxis argentea, Rhodohypoxis baurii, Dierama dracomontana, Moraea alticola, Watsonia lepida, Watsonia pillansii, Ajuga ophrydis, Ledebouria ovatifolia, Hibiscus aethiopicus, Satyrium longicaudaGraderia scabra, Oxalis smithiana, Rumex woodii, Polygala hottentotta, Polygala virgata, Protea dracomontana, Protea roupelliae, Protea subvestita, Pentanisia prunelloides, Hebenstretia dura, Selago melliodora.

26 novembre : Randonnée en boucle, retour à Thamatu Lodge : Zantedeschia aethiopica, Gazania krebsiana, Haplocarpha nervosa, Helichrysum sessilioides, Helichrysum tenax, Hypochaeris radicata (naturalisée), Lobelia preslii, Cotyledon orbiculata, Indigofera dimidiata, Moraea huttonii, Ledebouria sandersonii, Drimia depressa, Malva neglecta (naturalisée). Salix fragilis (naturalisé).

27 novembre : Retour à Bushman's Neck : Searsia discolor, Schizoglossum elingue, Aster perfoliatus, Gazania krebsiana, Helichrysum argentissimum, Helichrysum chionosphaerum, Helichrysum sessilioides, Senecio rhomboideus, Sonchus nanus, Craterocapsa congesta, Lobelia preslii, Dianthus basuticus, Silene burchellii, Cyperus sphaerocephalus, Erica albospicata, Euphorbia natalensis, Euphorbia striata, Argyrolobium harveyanum, Indigofera dimidiata, Lessertia montana, Lessertia perennans, Geranium pulchrum, Rhodohypoxis baurii, Gladiolus parvulus, Moraea huttonii, Watsonia pillansii, Ajuga ophrydis, Ledebouria sandersonii, Eulophia foliosa, Polygala virgata, Protea dracomontana, Protea subvestita, Leucosidea sericea, Rubus cuneifolius (naturalisé), Hebenstretia dura, Jamesbrittenia breviflora, Nemesia caerulea, Selago galpinii. Transfert routier à Khotso .

28 novembre : Transfert routier à Giant's Castle . Le long de l'autoroute  : Cirsium vulgare (naturalisé), Helichrysum rudérale. Depuis le Lodge, promenade avec visite de peintures rupestres : Crinum bulbispermum (planté, mais indigène dans la région), Cussonia paniculata, Xysmalobium stockenstromense, Gomphostigma virgatum, Diospyros austro-africana, Erica oatesii, Calpurnia sericea, Lotononis lotononoides, Hypericum forrestii (naturalisé), Greyia sutherlandii, Melianthus villosus, Rumex woodii, Podocarpus latifolius, Protea caffra.

29 novembre : Autour du Lodge : Helichrysum tenax, Buddleja salviifolia, Leucosidea sericea, Rhoicissus tridentata. Randonnée  : Searsia discolor, Asclepias cucculata ssp. cucculata, Artemisia afraAster bakerianus, Gerbera ambigua, Haplocarpha scaposa, Helichrysum chionosphaerum, Helichrysum herbaceum, Helichrysum oreophilum, Hilliardella elaeagnioides, Senecio latifolius, Senecio napifolius, Ursinia tenuiloba, Wahlenbergia krebsii, Silene burchellii, Commelina africana, Cyperus sphaerocephalus, Acalypha punctata, Eriosema krausssianum, Indigofera hilaris, Leobordea pulchra, Grewia occidentalis, Hypericum aethiopicum, Hypericum forrestii (naturalisé), Hypoxis acuminata, Stachys aethiopica, Ledebouria cooperi, Ledebouria sandersonii, Hermannia woodii, Eulophia aculeata, Buchnera simplex, Graderia scabra, Polygala ohlendorfiana, Kohautia amatymbica, Pentanisia prunelloides Diascia cordata.

30 novembre : Retour à Johannesbourg



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



Géologie

Pour plus de précisions : Cliquer ici

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.



Biodiversité

    L'Afrique du Sud possède une flore particulièrement riche. Son territoire héberge 3 hotspots de biodiversité sur les 36 que compte la planète. Un hotspot de biodiversité obéit à des critères précis, en particulier il doit contenir un bon nombre d'espèces endémiques.

  Le Drakensberg ne fait pas partie d'un hotspot, seules les pentes inférieures du Grand Escarpement en font partie. Cependant dans le massif du Drakensberg la flore est assez exceptionnelle, riche en endémiques. De plus on peut y trouver matière à étudier les facteurs de la spéciation. Ce sujet a été abordé dans la thèse de Joanne Bentley et des échanges fructueux avec cette chercheuse ont permis d'élaborer et de livrer ici un modèle liant l'histoire géologique et l'évolution des espèces.
    C'est la fin de la longue histoire géologique qui est concernée, débutant il y a environ 20 MA. D'abord un soulèvement (évalué à 1000 m environ) en liaison avec l'ouverture du Grand Rift africain, puis de l'érosion débutant pendant le soulèvement et continuant encore aujourd'hui. Joanne Bentley a montré que ces deux évènements (soulèvement et érosion) ont contribué à l'apparition de nouvelles espèces.
 



  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.


Répartition altitudinale :

Fluminaria pinifolia
: 1500 - 2150 m
Arrowsmithia sororis : 2150 - 3000m
Arrowsmithia deflexa : 1500 m
Arrowsmithia conferta : 2200 m


 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).