De l'émergence de la vie aux extinctions massives, la Terre a connu des changements incroyables au cours de ses 4,6 milliards d'années. Avec tant d'histoire, comment les chercheurs peuvent-ils suivre ce qui s'est passé quand?
Le système sur lequel de nombreux scientifiques ont opté est l'échelle internationale de temps géologique (présentée ici dans l'International Chronostratigraphic Chart), qui divise le temps géologique en cinq unités. Du plus long au plus court et au plus précis, ces unités sont des éons, des époques, des époques, des périodes et des âges.
Les différentes étapes du temps géologique sont "définies par des changements visibles dans les archives fossiles", selon Jacquelyn Gill, professeur agrégé de paléoécologie et d'écologie végétale à l'Université du Maine. Les fossiles sont un outil pratique dans ce travail de rencontres pour plusieurs raisons. D'une part, la vie a probablement existé pendant environ 90% de l'existence de la Terre, donc l'histoire de la Terre est parallèle à l'histoire de la vie. Les fossiles sont également utiles parce que les changements dans les archives fossiles reflètent des changements dans l'écologie, c'est-à-dire les relations entre les êtres vivants et leur environnement. Ces changements dans l'écologie de la Terre ont tendance à refléter les événements majeurs de l'histoire de la planète, a déclaré Gill.
Un moment important de l'époque géologique a été la transition de l'ère mésozoïque à l'ère cénozoïque il y a environ 65 millions d'années. Le changement a été stimulé par l'impact des astéroïdes qui ont finalement tué les dinosaures non-aviens.
"Ce fut un mauvais après-midi qui a pris du temps pour jouer pleinement", a déclaré Gill à Live Science. Les effets de cette mauvaise journée se sont répercutés sur des dizaines de millions d'années depuis. Il a inauguré notre ère actuelle et a permis aux mammifères et aux plantes à fleurs de prospérer.
"Si vous voyagez dans le temps, c'est à ce moment-là que vous saurez que vous étiez sur la planète Terre", a déclaré Gill à propos du début du Cénozoïque, "au moins jusqu'à ce qu'un étrange mammifère passe."
Mais il n'est pas nécessaire de mettre la main sur une machine à remonter le temps pour apprécier l'ampleur du changement entre le Mésozoïque et le Cénozoïque. Une étude minutieuse d'une couche rocheuse peut être suffisante pour aider un chercheur à déterminer son âge. Par exemple, l'impact attribué à la fin de l'ère mésozoïque et au début de l'ère cénozoïque est marqué par une couche contenant des niveaux anormalement élevés d'iridium, qui est beaucoup plus fréquent dans les météores que dans la croûte terrestre.
D'autres changements dans les rapports minéraux et éléments peuvent également fournir des preuves de l'histoire tumultueuse de la Terre. Par exemple, il y a un peu plus de 5 millions d'années, l'activité tectonique a fermé le détroit de Gibraltar, entraînant finalement un rétrécissement de la mer Méditerranée et une augmentation de son contenu minéral. Cet événement s'est produit à l'époque messinienne et a marqué la fin de l'époque miocène et le début de l'époque pliocène, il y a environ 5,3 millions d'années.
"Les gisements de sel et de gypse sont désormais observables dans de nombreux pays qui entourent la Méditerranée et sont désormais exposés sous forme de roches au-dessus du niveau de la mer moderne", en raison de l'activité tectonique des millions d'années depuis qu'elle s'est produite pour la dernière fois, selon Karl Wegmann, professeur agrégé de géologie à la North Carolina State University.
Les récents progrès de la géochronologie, ou datation des roches, permettent aux géologues de mesurer la désintégration radioactive et "d'attribuer des âges absolus très précis aux événements géologiques", a déclaré Wegmann à Live Science par e-mail. Pour ce faire, les géochronologues calculent l'âge des roches en comparant les proportions de certains isotopes, ou éléments qui ont dans leur noyau un nombre de neutrons différent de la normale. Toutes ces approches s'assemblent comme un puzzle pour donner aux chercheurs un langage commun pour discuter du passé lointain.
L'échelle de temps géologique est un outil scientifique, mais c'est aussi un artefact de l'histoire. La mesure objective de propriétés comme la désintégration radioactive peut indiquer aux chercheurs quand des couches de roche se sont formées, mais c'est aux scientifiques, qui s'appuient souvent sur le travail de leurs prédécesseurs, de décider comment découper et découper les données en tranches de temps géologiques. L'une des questions les plus controversées de la chronostratigraphie est de savoir comment définir notre propre temps.
"L'Holocène est une sorte d'époque arbitraire", a déclaré Gill. L'époque holocène a commencé il y a environ 12 000 ans lorsque la Terre a commencé à se réchauffer après la dernière période glaciaire. Mais selon Gill, la fin de cette période glaciaire, même si elle a coïncidé avec la transition vers une nouvelle époque, n'a pas une plus grande importance géologique que la fin des périodes glaciaires qui l'ont précédée.
Même aujourd'hui, les scientifiques nomment encore de nouvelles fenêtres temporelles, y compris l'âge chibanien, du nom d'une préfecture japonaise où les sédiments définissant l'âge ont été trouvés. De nombreux scientifiques et d'autres affirment que l'effet récent des humains sur la planète mérite la déclaration d'un nouvel âge, l'Anthropocène, tandis que d'autres chercheurs affirment que le Capitalocène transmet avec plus de précision les systèmes sociaux qui ont tellement affecté la planète depuis la révolution industrielle.
Note de l'éditeur: cette histoire a été mise à jour pour corriger le titre de Karl Wegmann. Il est professeur agrégé à la North Carolina State University, et non à l'Université de la Caroline du Nord.
