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Week-end Première

Un milliard d’années ont disparu des archives géologiques

Les couches géologiques bien visibles du Grand Canyon
15 nov. 2021 à 07:10 - mise à jour 15 nov. 2021 à 07:103 min
Par RTBF La Première

Un milliard d’années ont disparu des archives géologiques, nous explique le scientifique Pasquale Nardone. Une dissonance géologique remarquée il y a déjà plus d’un siècle, mais qu’on n’explique toujours pas.

La Terre, un millefeuille

On sait que la Terre fait environ 4.5 milliards d’années et que les couches terrestres, typiquement composées d’oxyde de silicium, changent de nom en fonction de leur structure cristalline : on peut avoir du granit, du grès, du schiste, de l’ardoise,… Toutes ces couches sont disposées en millefeuilles, les unes au-dessus des autres, les plus anciennes logiquement en bas, explique Pasquale Nardone.

On peut aujourd’hui dater ces différentes couches grâce aux mesures d’isotopes qui constituent les roches. Elles contiennent aussi des fossiles, ce qui permet d’étudier comment et quand la vie apparaît et comment elle se diversifie.
 

L’anomalie ou la grande discordance

Dans son ouvrage De l’origine des espèces publié en 1859, Charles Darwin avait déjà signalé un fait bizarre, inexplicable, qui se produisait entre deux époques particulières. Dans le Grand Canyon par exemple, où l’on distingue bien les couches différentes grâce à leurs couleurs franches, la dernière couche cristalline a 1.7 milliard d’années. Et la couche qui est au-dessus, un grès rosé, a 550 millions d’années.

Il y a donc là un énorme trou, un énorme manquement que l’on a baptisé 'l’Anomalie' ou 'la Grande Discordance'. 'The Great Unconformity' en anglais, ou G.U.

Cette anomalie ne concerne pas que le Grand Canyon, on la retrouve absolument partout sur Terre. Il y a des endroits où c’est très visible, d’autres où il faut creuser des kilomètres sous terre pour pouvoir étudier les couches.
 

Comment expliquer cette anomalie ?

Dans la période qui va de -541 millions à 485 millions, on assiste à un autre phénomène inexplicable : l’explosion soudaine de la vie, de la faune, de la flore. Une période que les géologues appellent l’explosion du Cambrien.

Avant le Cambrien, on trouve déjà des fossiles de type bactérien, de type algues marines, il y a donc de la vie mais elle est très élémentaire. Après le Cambrien, viendront le Jurassique, avec les dinosaures, puis le Crétacé qui verra leur disparition.

La couche manquante est celle qui précède tout juste le Cambrien.

Le mystère est entier : pourquoi cette couche d’un milliard d’années a-t-elle disparu ? De nombreuses théories ont été avancées, dont ces deux hypothèses.
 

1e hypothèse : l’érosion

Les scientifiques essaient de répondre à cette énigme via la modélisation et en particulier via le modèle de la boule de neige. On estime ainsi qu’il y a -1.7 milliard d'années, la Terre était complètement recouverte de glace. Les glaciers, lorsqu’ils ne sont pas trop froids, ont la propriété de glisser sur les granits et sur la roche. En bougeant, ils frottent le sol et agissent un peu comme du papier de verre, ils érodent les couches.

Ils sont ainsi capables, sur une longue période de quelques centaines de millions d’années, d’éliminer presque 3 kilomètres de granit par frottement systématique, par érosion, et de les retransformer en sédiments qui vont ensuite se déplacer.
 

2e hypothèse : un grand continent

La Terre, à cette époque, est recouverte d’eau qui entoure un seul grand supercontinent, au nom mythique de Rodinia. Il englobe approximativement l’Antarctique Est, l’Inde, la Sibérie, la Chine, une grande partie de l’Amérique du Sud, l’Amérique du Nord et plusieurs zones d’Afrique. Il concentre la chaleur du noyau terrestre.

L’hypothèse est que le magma terrestre aurait subi une expansion, provoquant l’élévation verticale du continent. Ce phénomène aurait causé la fracture de Rodinia, mais aurait aussi effacé les traces géologiques du milliard d’années précédent.
 

Les recherches continuent

Ces deux hypothèses ne sont que des modélisations. Les scientifiques sont très attentifs aux publications qui sortent, en particulier sur les fossiles. Comme cet article de la revue Nature paru en juillet 2021, qui évoque des fossiles d’éponges marines microscopiques découvertes dans l’Arctique canadien, qu’on peut dater de -890 millions d'années.

"Il reste donc l’espoir de repérer, dans des zones un peu perdues, des zones aquatiques ou dans des zones où les glaciers, trop froids, n’auraient pas bougé et n’auraient pas érodé la roche, des fossiles qui permettraient de compléter cette couche manquante d’un milliard d’années, entre 1.7 milliard d’années et 500 millions d’années", conclut Pasquale Nardone.

Pasquale ramène sa science, écoutez ici

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