Les géologues ont divisé notre passé en intervalles que nous pouvons lire dans les couches de roches sédimentaires.
Ces couches renferment souvent des fossiles de plantes et d’animaux qui permettent une datation relative.
Cette chronologie stratigraphique ne peut donner une datation absolue. Elle manque donc de précision.
La découverte de la radioactivité naturelle a révolutionné les méthodes de datation. Cette nouvelle datation est dite « absolue »
La datation relative
Pour replacer un fossile dans son contexte, les paléontologues doivent le comparer aux roches et fossiles environnants.
Certains fossiles dits « fossiles caractéristiques ou guides » sont de précieux outils de datation.
Ces changements de fossiles permettent donc de diviser les temps géologiques en trois grandes ères, subdivisées en périodes.
Ammonite du genre Amaltheus du Jurassique inférieur découverte en Angleterre. © dinosoria.com
Ces fossiles guides sont des marqueurs stratigraphiques. Les temps géologiques sont découpés en éons, ères, périodes, époques, âges et zones.
Datation relative par les microfossiles. Ici, microfossiles de nummulite du Paléocène. © dinosoria.com
Les marqueurs interviennent surtout pour définir les zones qui sont de petites unités de temps. C’est l’histoire évolutive de ces organismes à la durée de vie relativement courte qui permet de définir ces zones. Exemples de marqueurs stratigraphiques : ammonites, brachiopodes, trilobites, bélemnites.
Bélemnite du Crétacé. © dinosoria.com
Les marqueurs sont utilisés pour dater les roches dans le monde entier. Par exemple, les trilobites servent à repérer les roches du Cambrien, les graptolites celles de l’Ordovicien et du Silurien.
Les trilobites, classe d'arthropodes éteinte, furent très répandus durant tout le Paléozoïque.
Trilobite d'Amérique du Nord. Ordovicien. © dinosoria.com
Il faut que les sédiments marins soient importants sur une période pour que cette méthode fonctionne. Ce n’est pas le cas, par exemple pour le Trias.
La datation absolue
Synthèse simplifiée de cette méthode de datation
Un corps radioactif émet à partir de sa consolidation, à vitesse constante, une série de radiations ce qui le transforme peu à peu en un élément stable.
À chaque élément radioactif correspond un temps au bout duquel la moitié de sa masse se désintègre.
Cette méthode de datation chronométrique convertit la séquence de formation des roches, telle qu’elle a été établie par la stratigraphie et la datation relative, en échelle absolue mesurée en millions d’années.
Faune d'Ediacara en Australie datée du précambrien. Ici, un ver fossilisé. © dinosoria.com
D’autres méthodes viennent en complément comme la datation radiométrique qui mesure les proportions d’isotopes dans les éléments radioactifs. La datation au Carbone 14 est l’une des meilleures techniques de datation radiométrique.
Cette technique se fonde sur la désintégration de l’isotope radioactif carbone 14 (C 14).
Mais, cette technique a ses limites et ne peut servir à dater des organismes vieux de plus de 70 000 ans.
Grenouille fossile du Tertiaire. © dinosoria.com
En résumé, dans une roche, on peut évaluer le pourcentage de corps radioactif non transformé et celui de l’élément stable qui résulte de sa transformation. Une simple règle de trois permet alors de dater la consolidation de cette roche.
Le paléomagnétisme complète ces techniques. Tout au long de son histoire, le champ magnétique terrestre s’est inversé. Le nord magnétique est devenu périodiquement le sud magnétique. L’étude des roches volcaniques sur les dorsales océaniques permet de reconstituer ces inversions et donc de dater ces périodes.
Roche basaltique qui a conservé la trace de l'orientation du magnétisme terrestre. © dinosoria.com
Les résultats obtenus avec ces différentes techniques sont d’une grande précision.
V.Battaglia (02.2005)