Echelle des temps géologiques : fiable ou pas ?

[Floda200489]

Bonjour,

Bon, inutile de préciser plus longuement qu'en une phrase ce que tout le monde sait : notre manière de classer, de mettre dans des cases, est arbitraire, simplement pour qu'en science et en recherche nous nous y retrouvions, mais il n'y a jamais de limite nette entre les catégories.

Ce propos est peut-être à nuancer évidemment, si vous trouvez que je suis trop cache là-dessus on peut en discuter, mais cela consiste surtout à poser les bases pour la question qui va suivre :


J'ai écouté une conférence de Pierre Thomas, qui a émit quelque limites à l'échelle des temps géologiques.

Notamment le fait que l'Anthropocène ne serait pour lui pas une nouvelle époque géologique, car les effets qu'auraient l'humanité sur la Terre seraient tellement courts à l'échelle des temps géologiques, qu'il ne s'agirait que d'une crise de quelque siècles et non d'une nouvelle époque. J'avoue qu'avant j'étais assez séduit par l'idée d'Anthropocène, par rapport à tout ce que l'être humain a pu déséquilibrer depuis longtemps, mais surtout depuis l'avènement des énergies fossiles. Mais maintenant l'idée de crise me parait plus juste.

Il dit aussi que l'Holocène est une époque philosophique, et que le choix d'avoir inventé cette époque n'a pas grand rapport avec la géologie.

Et dernier point, il explique que la limite entre l'Hadéen et et l'Archéen peut varier à partir du moment où l'on trouve une roche plus vieille.


Ajout personnel : par un simple regard de l'échelle des temps géologiques, on voit bien que durant l'éon Phanérozoïque il y a beaucoup plus de divisions en ères, périodes, époques et étages alors que cela concerne une fraction de l'histoire de la Terre. Donc on voit là un biais simple à comprendre, qui est que plus on remonte dans le passé, plus nos données sont parcellaires.


Donc voici mes questions :

Les propos de Pierre Thomas sont-ils justes ? Et y a-t-il d'autres limites à émettre sur cette méthode ?

Où puis-je trouver la liste des limites entre les ères, les périodes les époques et les étages ? Et pour poursuivre, qu'est ce qui justifie le passage de l'une vers une autre ? Est-ce toujours justifié ou effectivement il y a des raisons philosophiques / idéologiques ? Dit autrement, le passage d'une période à une autre est-elle corrélée à l'importance réelle, intrinsèque de l'événement qui l'a causé ?

Et enfin, est-ce que l'importance donnée dans les médias de la notion d'Anthropocène ne peut pas influencer son entrée officielle dans la charte stratigraphique ?


La conférence dont il est question : https://www.youtube.com/watch?v=AXW2F13wRtM

Merci d'avance !
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Ce propos est peut-être à nuancer évidemment, si vous trouvez que je suis trop cache là-dessus on peut en discuter, mais cela consiste surtout à poser les bases pour la question qui va suivre :

Il y a des nuances a apporter, mais en effet, c'est essentiellement pour s'y retrouver et donner des noms plutot que des chiffres. Mais suivant les domaines en geologie, cette terminologie est beaucoup utilise (paleo, strati) ou quasiment ignoree ou sans grande utilite (geochimie, tectonique, geodynamique, etc.).

Notamment le fait que l'Anthropocène ne serait pour lui pas une nouvelle époque géologique, car les effets qu'auraient l'humanité sur la Terre seraient tellement courts à l'échelle des temps géologiques, qu'il ne s'agirait que d'une crise de quelque siècles et non d'une nouvelle époque. J'avoue qu'avant j'étais assez séduit par l'idée d'Anthropocène, par rapport à tout ce que l'être humain a pu déséquilibrer depuis longtemps, mais surtout depuis l'avènement des énergies fossiles. Mais maintenant l'idée de crise me parait plus juste.

En effet, a beaucoup de point de vue, l'Anthropocene est plus une crise qu'une epoque geologique. Neanmoins, il peut y avoir des consequences a plus long terme. Le PETM (Maximum thermique Paleocene-Eocene) est une crise egalement, mais marque le debut de l'Eocene vu les changements qui se sont installes dans les millions d'annees qui ont suivi le Paleocene - difficile de dire ce qu'il va se passer dans le million d'annees qui nous suit mais il serait premature de dire que nos actions ont impactes la Terrre a un niveau geologique d'epoque (cad une dizaine de millions d'annees).

Il y a neanmoins un changement a tres long terme qui demare avec l'Anthropocene, et qui va subsister pour plusieurs centaines de millions d'annees; c'est la dispersion et l'appauvrissement des gisements. L'air de rien (et on ne vas pas s'arreter tout de suite), on extrait du sol des quantites faramineuses de metaux (et autres) qui sont redisperses dans une seule couche geologique (alors que les 3-4 milliards d'annees precedentes, chaque metal est associe a son propre environnement geotectonique ou on pouvait le trouver en concentration importante). La couche Anthropocene sera dans le futur lointain, le niveau stratigraphique a exploiter (ou a prendre en compte en cas de remobilisation) pour obtenir des ressources metalliques. On peut trouver des equivalents passes (periodes, eres, qui ont accumules une partie importante d'une ressource miniere) mais ce n'aura jamais ete aussi global et couvrant toutes les ressources que l'anthropocene. De ce point de vue (donc tout a fait critiquable a pas du tout inclusif), l'Anthropocene est un changement d'eon !.

Il dit aussi que l'Holocène est une époque philosophique, et que le choix d'avoir inventé cette époque n'a pas grand rapport avec la géologie.

Oui, et jusqu'a une certain point, j'ai le sentiment que dans une optique d'actualisme, le Quaternaire tout entier n'a pas de raison d'exister comme periode puisqu'il est un peu la pour "l'age des humains" ou "l'age des glaciations" - - le premier est anthropocentrique, le second est faux. Je vois d'ailleurs que l'ICS (l'autorite sur ce sujet) a envisage de supprimer le Quaternaire (sans surprise, considere comme une option inacceptable pour l'INQUA (Union Internationale Pour la Recherche Quarternaire)).

Et dernier point, il explique que la limite entre l'Hadéen et et l'Archéen peut varier à partir du moment où l'on trouve une roche plus vieille.

Non, ca ce n'est pas correct. Le debut de l'Archeen n'est pas defini par la roche la plus vieille. C'est une definition chronometrique (comme la plupart des limites du Precambrien)
La roche la plus ancienne connue pour le moment est datee a 4,031 milliards d'annees (gneiss d'Acasta). (la date a 4,28 milliards d'annees a Nuvvuagittuq est plus que controversee comme age de la roche). Cela a ete etablie en 1999 et la derniere comission pour l'age de l'Archeen (en 2013) reste a 4,000 milliards d'annees.

Il me semble d'ailleurs que 4 Ga etait deja la limite Hadeen-Archeen alors que les roches plus vieilles connues etait ~3,8 milliards d'annees dans les annees 90s.

Ajout personnel : par un simple regard de l'échelle des temps géologiques, on voit bien que durant l'éon Phanérozoïque il y a beaucoup plus de divisions en ères, périodes, époques et étages alors que cela concerne une fraction de l'histoire de la Terre. Donc on voit là un biais simple à comprendre, qui est que plus on remonte dans le passé, plus nos données sont parcellaires.

Il y a egalement l'utilite des subdivisions. Le phanerozoique (comme son nom l'indique) est l'age des fossiles. On a donc plein de marqueurs stratigraphiques pour mettre des limites precises et globales. Les subdivisions du Phanerozoique sont donc associe a des changements de la biosphere, pas de la Terre elle-meme. Avant le Phanerozoique, il y a quelques limites stratigraphiques dans le Proterozoique superieur, mais plus vieux, il n'y a rien. On a juste des dates de roches, et parfois des phenomenes globaux (ex: cryogenien), et plus c'est vieux, moins ces evenements globaux ont un debut ou une fin precisement determinable. Donc, on se rabat sur des limites chronometriques avec des ages ronds (2500 millions d'annees pour la limite Archeen-Proterozoique, qui ne correspond en pratique a rien de precis, les changements entre les deux eons se sont deroules sur plusieurs centaines de millions d'annees).

Typiquement, pour les geologues travaillant sur l'Archeen et Proterozoique, on utilise rarement la terminologie stratigraphique car elle a peu d'interet.

Où puis-je trouver la liste des limites entre les ères, les périodes les époques et les étages ? Et pour poursuivre, qu'est ce qui justifie le passage de l'une vers une autre ? Est-ce toujours justifié ou effectivement il y a des raisons philosophiques / idéologiques ? Dit autrement, le passage d'une période à une autre est-elle corrélée à l'importance réelle, intrinsèque de l'événement qui l'a causé ?

La commision internationale de stratigraphie (ICS), tu cliques sur GSSPs (la liste des stratotypes et les definition des limites).
Ce qui justifie le passage est paleontologique essentiellement. Un changement permanent dans la flore ou la faune au voisinage de la limite choisie. La limite elle-meme (exacte autant que possible) est definie sur un fossile abondant, caracteristique present a cette epoque (typiquement, des microfossiles, des conodontes, des ammonites, etc.), certains cas ont ete redefinis sur d'autres marqueurs primaires (l'anomalie d'iridium pour la fin du Cretace par exemple).
L'ideologie, comme je l'ai dit precedemment, ne s'applique je pense qu'au Quaternaire. Avant, on peut toujours discuter sur l'importance d'une changement qui fait qu'une limite ne devrait pas etre un etage, mais plutot une epoque, etc., mais ce serait subjectif suivant l'interet de chacun. De mon point de vue professionel (de non paleontologue, non sedimentologue), il n'y a pas de differences entre le Paleozoique et le Mesozoique.

Et enfin, est-ce que l'importance donnée dans les médias de la notion d'Anthropocène ne peut pas influencer son entrée officielle dans la charte stratigraphique ?

Si tout a fait. C'est d'ailleurs suprenant que ce soit autant utilise alors que c'est une epoque non approuvee officiellement par l'ICS, et donc pas utilisable dans les articles de geologie. Neanmoins, pour des raisons mediatiques (grand public, mais aussi au niveau mediatiique scientifique), je ne serais pas surpris si ca passe.

T-K

[Floda200489]

Merci beaucoup pour tes réponses très complètes !

[Geb]

Bonjour,

Et dernier point, il explique que la limite entre l'Hadéen et et l'Archéen peut varier à partir du moment où l'on trouve une roche plus vieille.

Non, ca ce n'est pas correct. Le debut de l'Archeen n'est pas defini par la roche la plus vieille. C'est une definition chronometrique (comme la plupart des limites du Precambrien)
La roche la plus ancienne connue pour le moment est datee a 4,031 milliards d'annees (gneiss d'Acasta). (la date a 4,28 milliards d'annees a Nuvvuagittuq est plus que controversee comme age de la roche). Cela a ete etablie en 1999 et la derniere comission pour l'age de l'Archeen (en 2013) reste a 4,000 milliards d'annees.

Il me semble d'ailleurs que 4 Ga etait deja la limite Hadeen-Archeen alors que les roches plus vieilles connues etait ~3,8 milliards d'annees dans les annees 90s.

Je n’ai aucune compétence en géologie et je fais moi-même confiance à l’opinion d’expert (offerte gratuitement qui plus est) de T-K, mais j’aimerais néanmoins me risquer à une remarque un rien divergente sur un point particulier (qui n’enlève rien à la qualité de la réponse de T-K).

Lorsque le paléontologue américain Preston Ercelle Cloud, Jr. (1912-1991) propose le terme Hadéen au début des années 1970, c’est bien pour désigner cette époque de laquelle on ne possède aucune roche. C’est même ainsi qu’il la définit.

Il est tout à fait possible que des définitions ultérieures issues de Commissions aient normalisées cela à -4000 Ma, et que par conséquent la limite à -4 Ga était déjà en place avant la découverte de Bowring & Williams (1999).

Aussi, je note que le même duo (avec W. Compston) propose déjà en 1989 un âge de -3,96 Ga pour des gneiss canadiens (Bowring et al., 1989).

Encore une fois, je n’y connais rien, donc je n’ai aucune compétence pour évaluer la pertinence de cette publication de 1989. Néanmoins, si ce résultat était pris au sérieux à l'époque de sa publication, "les roches plus vieilles connues" n'étaient déjà plus à -3,8 Ga et cela pourrait expliquer pourquoi "4 Ga était déjà la limite Hadéen-Archéen" "dans les années 90".

Autre hypothèse : il est également possible que Pierre Thomas (né en 1952) se souvienne tout simplement de la vieille définition de Preston Cloud, sans se soucier des conclusions issues des dernières commissions normatives.

Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Floda200489]

J'ai encore quelques questions :

En plus de certains néologismes comme Anthropocène, n'y a-t-il pas des essais ou des travaux d'une échelle des temps géologiques du futur qui prendrait en compte ce que l'on sait de l'avenir : disparition de la quasi-totalité des plantes dans 600 millions d'années, disparition de la vie etc ? Ou existe-t-il un vocabulaire utilisé par des auteurs pour parler non officiellement d'une future période géologique ? (ex: nécrocène ?)

Et en parlant du futur, comme nous savons que les calottes polaires sur Terre c'est assez peu courant dans l'Histoire de la Terre, j'aimerai savoir quand est-ce qu'elles auront fondues avec certitude, à cause de l'augmentation de la luminosité du Soleil ? J'ai entendu Pierre Thomas dire 20 millions d'années et sur une vidéo Youtube montrant l'avenir de la Terre j'ai vu 200 millions d'années...

Merci !

[Tawahi-Kiwi]

Lorsque le paléontologue américain Preston Ercelle Cloud, Jr. (1912-1991) propose le terme Hadéen au début des années 1970, c’est bien pour désigner cette époque de laquelle on ne possède aucune roche. C’est même ainsi qu’il la définit.

Il est tout à fait possible que des définitions ultérieures issues de Commissions aient normalisées cela à -4000 Ma, et que par conséquent la limite à -4 Ga était déjà en place avant la découverte de Bowring & Williams (1999).

Oui, tu as raison, c'est souvent cela. La définition de l'Hadéen est venue plus tardivement que d'autres limites mais l'idée est souvent la meme. Marquer une limite macroscopique dans les archives géologiques, mais pour etre rigoureux, il faut definir cela de maniere plus précise apres coup.

Ainsi, les grandes limites de périodes du Phanérozoique ont été définies initialement lithologiquement ou sur des changements de faunes/flores, ensuite sur des fossiles macroscopiques specifiques, ensuite (entre autre avec l'avenement de la datation absolue mais pas seulement), on a realisé que beaucoup de fossiles sont diachroniques ou pas du tout global et on s'est rabattu sur des microfossiles ou certains macrofossiles de répartition quasi globale qui jusqu'a preuve du contraire ne sont pas diachroniques (=sont apparus ou disparus au meme moment, partout sur Terre).

Pour l'Hadéen, et par extension, une bonne partie du Precambrien, c'est également l'idée generale a la base, mais elle n'est pas applicable en pratique, car elle dependrait d'une unique étude, sur un unique échantillon provenant d'une localité unique, juste pour déplacer les limites du Précambrien. Pour éviter d'avoir a changer ces limites toutes les décennies (avec les confusions potentielles que cela pourrait avoir dans les anciennes publications), je suppose que l'ICS se contente de limites chronometriques.

n'y a-t-il pas des essais ou des travaux d'une échelle des temps géologiques du futur qui prendrait en compte ce que l'on sait de l'avenir : disparition de la quasi-totalité des plantes dans 600 millions d'années, disparition de la vie etc ? Ou existe-t-il un vocabulaire utilisé par des auteurs pour parler non officiellement d'une future période géologique ? (ex: nécrocène ?)

Pas a ma connaissance, et l'interet serait assez limité.

Et en parlant du futur, comme nous savons que les calottes polaires sur Terre c'est assez peu courant dans l'Histoire de la Terre, j'aimerai savoir quand est-ce qu'elles auront fondues avec certitude, à cause de l'augmentation de la luminosité du Soleil ? J'ai entendu Pierre Thomas dire 20 millions d'années et sur une vidéo Youtube montrant l'avenir de la Terre j'ai vu 200 millions d'années...

Aucune certitude sur ce sujet, juste des modeles difficilement vérifiables. L'Antarctique actuel est recouvert de glace de part sa situation géographique (isolé avec un courant marin faisant le tour) depuis pres de 30 millions d'années, alors que les glaciations de l'hemisphere nord n'ont commencé que récemment (a l'échelle géologique, 3-4 millions d'années).
20 millions d'années pourrait etre base sur la géographie future* et les cycles orbitaux, mais cela me semble trop court pour envisager un changement permanent d'insolation solaire consequent.
200 millions d'annees coté paléogéographie, on est au supercontinent hypothétique Pangea Ultima et l'Antarctique n'est plus en position polaire. Sans continents aux poles, plus de calottes vraiment possibles sauf sur les chaines de montagnes de haute lattitude. Néanmoins, des modeles montrent (on est vraiment dans le tres hypothetique) que l'Antarctique retournerait en position polaire apres ce supercontinent.
Mais 200 millions d'années pourrait etre un seuil interdisant l'installation de glaciations a cause du Soleil lui-meme, sa luminosité augmentant de 1% tout les ~100 millions d'annees. Je ne sais pas. Il y a surement des publis sur le sujet, mais cela reste des modeles basés sur un nombre non négligeable d'hypotheses peu vérifiables.

*meme 20 millions d'annees me parait court pour que l'Antarctique quitte sa position polaire et/ou que le courant circumpolaire soit interrompu, donc c'est plutot du cote des cycles orbitaux qu'il faut voir.

T-K

[Floda200489]

Merci beaucoup pour tes réponses, et merci Geb pour ton complément que je n'avais pas vu, on a publié en même temps ^^'

[Tawahi-Kiwi]

Aussi, je note que le même duo (avec W. Compston) propose déjà en 1989 un âge de -3,96 Ga pour des gneiss canadiens (Bowring et al., 1989).

En fait, apres avoir jeté un coup d'oeil a l'abstract, cela souligne un peu le souci de prendre l'age le plus vieux comme définition pour l'Hadéen.
Il y a le probleme des ages au neodyme (meme methode que pour Nuvvuagittuq a 4,28 Ga) qui sont difficilement acceptables comme réponses définitives - ils ne veulent pas forcement dire que la roche s'est formée a cette époque, mais plutot que le magma qui va former cette roche a suivi une évolution indépendante du reste du manteau a l'age donné

Les ages Pb-Pb des zircons sont plus solides mais dans le cas présent, sont des ages de protolithes magmatiques (comme le 4,03 Ga de 1999 d'ailleurs). La lithologie de la roche actuelle (le gneiss) a été formée il y a ~3,6 Ga.
Les zircons 'hadéens' hérités d'un protolithe magmatique sont plus aptes a "certifier" la roche comme existant sous une forme similaire a l'hadéen (contrairement aux zircons des metasediments de Jack Hills) mais ce que l'on observe actuellement est un truc cuit et recuit du machin forme a l'origine. La definition a prendre en compte pour 'roche la plus vieille' peut devenir complexe et sujette a une discussion dans laquelle l'ICS ne veut peut etre pas trop tremper .

[EDIT]
Le wiki sur l'hadeen semble montrer d'ailleurs que l'ICS est tres flou sur la limite donc je ne sais pas trop ou ca en est et si ca interesse quelqu'un dans le domaine car c'est essentiellement de la terminologie et le cadre d'une definition.

As of 2016, the ICS describes its status as "informal".[2]

Ogg et al, 2016
[/EDIT]

T-K

[WizardOfLinn]

A propos de l'anthropocène : les paléontologues du 20000ème millénaire seront peut-être bien intrigués par l'apparition subite de lapins dans les couches géologiques australiennes, et d'une façon générale, par la dispersion mondiale quasiment instantanée d'espèces animales et végétales, jusque sur des îles qui étaient isolées depuis des millions d'années.
Il me semble que ces effets sont permanents, la faune australienne (par exemple, ou néo-zélandaise ) est définitivement modifiée, même si l'humanité disparaissait demain, et globaux.

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

en effet. C'est un phenomene qu'on observe avec la supercontinentalite et/ou les variations du niveau des oceans entrainant des connections importantes entre continents, mais ces deux processus naturels prennent des millions ou dizaines de millions d'annees a se mettre en place et rarement de maniere complement globale (y compris les especes marines).

D'un point de vue paleontologique, l'Anthropocene pourrait marquer une limite, mais il n'est peut etre pas differenciable de l'Holocene (maintenant, dans 20 millions d'annees, la difference Holocene-Anthropocene ne serait pas aisee a mettre en evidence dans la plupart des roches - 10000 ans, c'est pas grand chose).

T-K

[Floda200489]

Salut !

Je reviens ici afin d'obtenir une petite précision sur l'Holocène. Bien que nous ayons évoqué le sujet ici, j'aimerai avoir une confirmation pour être sûr d'avoir bien compris.

Quand on regarde les courbes des variations de températures lors des intervalles glaciaires-interglaciaires du Pléistocène, l'Holocène ne semble être que le dernier interglaciaire (si on regarde les courbes sur plusieurs centaines de milliers d'années). Donc l'Holocène n'est qu'un des maximum thermique parmi les autres ? Ou alors il y a tout de même quelque chose de particulier ? J'ai l'impression que sur les courbes on constate une sorte de stabilité sur le haut de la courbe que l'on ne retrouve pas pour l'Éémien...



Merci !

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

J'ai l'impression que sur les courbes on constate une sorte de stabilité sur le haut de la courbe que l'on ne retrouve pas pour l'Éémien...

L'Eemien, en effet, la periode de stabilite climatique ne semble pas tres longue mais la duree de l'interglaciaire reste bien marquee. Mais on trouve de tout dans les interglaciaires.

Les interglaciaires a 230k (MIS-7), 320k (MIS-9) ont un pic thermique post-glaciaire similaire a l'Eemien (MIS-5) ou mal defini; l'interglaciaire de 400k(MIS-11) a un plateau plus similaire a l'Holocene (MIS-1). Dans le demi-million d'annees avant cela, on trouve des interglaciaires egalement similaire (en terme d'evolution des temperatures) a l'Holocene bien que legerement moins chaud.


Source: wiki

Dans le cadre de cette discussion, la definition du debut de l'Holocene est la presence d'une anomalie en deuterium, qui correspond a la fin du Dryas recent et la deglaciation complete qui avait deja debute quelques milliers d'annees plus tot. L'Holocene est defini parce que c'est le dernier (et present) interglaciaire, pas parce qu'il est different des autres.

T-K

[Floda200489]

D'accord, c'est donc pratique pour désigner un objet d'étude précis j'imagine, sans pour autant qu'il y ait de réel changement par rapport aux autres ^^'

Et pour aller un peu plus loin, j'aimerai simplement comprendre pourquoi je lis souvent que la prochaine glaciation sera probablement dans 50 000 ans... Rien sur les courbes que nous avons vu ne semble indiquer une durée d'un interglaciaire de 50 000 ans... Il y a un rapport avec les paramètres de Milankovitch ou alors c'est purement géologique ?

[Tawahi-Kiwi]

A une epoque pas si lointaine (avant qu'on aie etabli clairement les tendances du rechauffement climatique actuel), on avait encore une comprehension assez relative de ce qui est necessaire pour initier une glaciation.

Sur bases des parametres de Milankovitch, le refroidissement se serait amorce il y a 6000 ans.... et selon certains auteurs, on a rate de peu une reprise de glaciation au 18eme siecle (Ganopolski et al., 2016). Dans les annees 70-80, on s'attendait d'ailleurs toujours a un debut de glaciation "imminent". Depuis, on a affine nos modeles (sur bases des englacements precedents et notre comprehension de la physique de l'atmosphere) et il semblerait que l'interglaciaire sera plus long.
Le debut du refroidissement (independamment du CO₂ atmospherique anthropique) aurait lieu entre 25000 et 50000 ans et des conditions suffisantes pour avoir un englacement entre 55000 et 100000 ans (Berger & Loutre, 2002). L'excentricite de l'orbite de la Terre (qui est une variation long-terme de Milankovitch) a un terme a 400000 ans qui semble jouer sur la prolongation d'un episode chaud pour le moment. Une fois qu'on y rajoute la contribution anthropique, cela peut durer davantage.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

Je constate que le wiki en francais dit un peu la meme chose (et les memes 'vieilles' references, donc il n'y a peut etre pas beaucoup de nouvelles donnees sur le sujet)

https://fr.wikipedia.org/wiki/Glacia...es#Prospective

T-K

[Floda200489]

Très bien, je te remercie pour tes réponses