LA RECONNAISSANCE AUTOMATISÉE DES NANNOFOSSILES CALCAIRES DU CÉNOZOÏQUE | The automated recognition of Cenozoic calcareous nannofossils

Francés. SYRACO est un SYstème de Reconnaissance Automatisée des COccolithes, développé à son origine par Luc Beaufort et Denis Dollfus à partir de 1995 et plus récemment avec Yves Gally. L'utilité d'un tel système est de permettre aux spécialistes un gain de temps majeur dans l'acquisition et le traitement des données. Dans ce travail, le système a été amélioré techniquement et sa reconnaissance a été étendue aux nannofossiles calcaires du Cénozoïque (Eocène Sup.). Ce système fait le tri entre les nannofossiles et les non-nannofossiles avec une efficacité respectivement estimée à 75% et 90 %. Il s'appuie sur une nouvelle base d’images de référence d’espèces datant de l’Eocène Supérieur aux espèces vivantes, ce qui représente des centaines d’espèces avec une forte variabilité morphologique. Il permet de réaliser une classification en 39 morphogroupes par la combinaison de réseaux de neurones artificiels avec des modèles statistiques. Les résultats sont présentés sous forme de comptages automatisés, de données morphométriques (taille, masse, etc.) et de mosaïques d’images. Il peut ainsi être utilisé pour des analyses biostratigraphiques et paléocéanographiques. Les résultats obtenus sur la carotte MD052930 (Golfe de Papouasie) mettent en évidence les changements écologiques majeurs des derniers 800 000 ans : l’acmé d’Emiliania huxleyi, l’augmentation des petits Gephyrocapsa, l’acmé de Gephyrocapsa caribbeanica et la dernière occurrence de Pseudoemiliania lacunosa et de Discoaster. Ces évènements permettent de déterminer la biozonation utilisée en biostratigraphie. Il est possible aussi d’étudier la paléoproductivité primaire grâce au comptage automatique de Florisphaera profunda. D’autre part, une étude sur la distribution morphologique des Noelaerhabdaceae (environ 350 000 individus) met en évidence que les évènements écologiques utilisés en biostratigraphie sont observables par le biais de la distribution de la taille ou de la masse. De plus, ces résultats montrent que l’excentricité et la précession modulent la variance de la distribution morphologique (taille, masse et épaisseur moyenne). Ces influences se répercutent par des périodes de distributions bimodales de la taille lors d’une forte excentricité.Par cette étude, SYRACO dévoile un nouveau potentiel pour la stratigraphie grâce aux coccolithes : la cyclo-morpho-chronostratigraphie qui permettrait d’atteindre des résolutions de 20 000 ans, voire de 5 000 ans.

Inglés. SYRACO is an Automated Recognition SYstem of COccoliths, originally developed since 1995 by Luc Beaufort and Denis Dollfus, and more recently with the help of Yves Gally. The main purpose of this system is for specialists to save time in the acquisition and treatment of data. By this recent work, the system has been technically improved and its ability of recognition has been extended to calcareous nannofossils of the Cenozoic Era (Upper Eocene). It sorts nannofossils and non-nannofossils with a reliability respectively estimated to 75% and 90%. It is based on a new database of reference images using species from the Upper Eocene up to living ones. This represents hundreds of species with a high morphological variability. It leads to the establishment of a classification arranged in 39 morphogroups, combining artificial neural networks to statistical models. The results are presented as automated counting, morphometrical data (size, mass, etc.) and mosaics of images. Those results can be valuable in biostratigraphical and paleoceanographical analyses. The results on the core MD052930 (Gulf of Papoua) highlight major ecologic changes on the last 800,000 years: the acme of Emiliania huxleyi, the rise of the small Gephyrocapsa, the acme of Gephyrocapsa caribbeanica and the last occurrence of Pseudoemiliania lacunosa and Discoaster. These events lead to the determination of biozonations used in biostratigraphy. It is also possible to study primary paleoproductivity with the help of the automated counting of Florisphaera profunda. While on the other hand, a study about the morphologic distribution of the Noelaerhabdaceae (around 350.000 individuals) highlights that the ecological events used in biostratigraphy are observable through the evolution of the size and mass distributions. Moreover, these results show that the eccentricity and the precession modulate the variance of the morphologic distribution (size, mass and mean thickness). These influences are reverberated by periods of bimodal distributions of the sizes during high eccentricity. By this study, SYRACO unveils a new potential for the stratigraphy using the coccoliths: the cyclo-morpho-chronostratigraphy that would enable to reach a resolution up to 20,000 years, or even 5,000 years.