Le remaniement physique et le mélange des particules sédimentaires et des eaux interstitielles associés par les activités d'organismes (fouissage, alimentation, creusement, locomotion bioturbatrice) qui modifient la structure du sédiment, la porosité et les gradients géochimiques.

Principe

Se produit lorsque la faune benthique pénètre et transporte des particules sédimentaires verticalement et latéralement, avec des processus décrits comme biodiffusion, transport en tapis roulant et bioirrigation ; l'intensité dépend de la taille des organismes, de leur comportement, de leur abondance et des propriétés du sédiment.

Démonstration

Un estuaire vaseux intertidal où des polychètes forment des réseaux de galeries et des dépressions superficielles ; des expériences avec traceurs montrent une redistribution rapide de matière organique marquée vers les horizons subsuperficiels et une oxygénation des interstices via la bioirrigation, modifiant les profils redox à l'échelle de quelques centimètres.

Mauvaise application

Attribuer tout mélange subsurfacique ou échange d'eau interstitielle à la turbulence physique ou à la diffusion chimique sans reconnaître le transport biologique ; ou utiliser un coefficient unique de mélange pour représenter des processus divers médiés par les organismes selon les habitats.

Conséquence

Modifie la diagenèse précoce, la préservation de la matière organique, les flux de nutriments et la texture des sédiments ; réduit la lamination, augmente la reminéralisation et peut masquer les signaux paléoenvironnementaux dans les archives sédimentaires.

Inversion

En l'absence de bioturbation, les sédiments conservent souvent des laminations fines, présentent une stratification redox plus marquée et une meilleure conservation des couches riches en matière organique, produisant des enregistrements d'événements plus clairs pour les reconstitutions paléoenvironnementales.

Limite

Exclut l'altération biogéochimique microbienne qui n'implique pas de déplacement de particules ; inclut le mouvement physique des particules causé par la faune mais exclut le remaniement physique par courants ou vagues sauf s'il est médié par des organismes.

Tension sémantique

Conflit conceptuel avec la terminologie de la bioirrigation et du mélange sédimentaire ; la bioirrigation met l'accent sur l'échange d'eau interstitielle tandis que la biodiffusion insiste sur la redistribution particulaire — la bioturbation est le processus chapeau produisant les deux et doit être précisée lors de la quantification des taux de mélange.

Synthèse

La bioturbation désigne l'ensemble des processus physiques dirigés par les organismes qui déplacent et mélangent particules sédimentaires et eaux interstitielles, générant des altérations biodiffusives et advectives de la structure et de la chimie des sédiments qui influent profondément sur la diagenèse, l'écologie et l'archive géologique.