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Horloge géologique HTML5

Résumé

La Terre s’est formée il y a près de 4,54 milliards d’années. Ce chiffre est à placer en comparaison avec d’autres chiffres comme :

  • 13,6 milliards d’années : âge estimé de l’univers.  
  • 4,57 milliards d’années : âge du Soleil (soit la moitié de sa vie complète).

L’histoire de la Terre est divisée de la façon suivante :

  • 4 « éons » qui durent entre 540 Ma (Ma = millions d’années) et 2 Ga (Ga = milliard d’années).
  • Chaque éon est subdivisé en trois ou quatre « ères » de quelques centaines de millions d'années (> 100 Ma).
  • Une ère se divisent trois ou quatre "périodes" de quelques dizaines de millions d'années (> 10 Ma)
  • Les périodes se divisent en « époques » dont l'unité de temps est le million d'années (> 1 Ma).

L'animation n'illustre pas les époques et seules les périodes du dernier éon (Phanérozoïque) sont représentées.

Le principal objectif pédagogique de cette animation est de représenter l'histoire de la Terre sous forme d'une horloge géologique afin de révéler les ordres de grandeurs des durées et les proportions. En effet, notre perception usuelle du temps ne nous permet pas d'appréhender correctement les gigantesques durées géologiques à l'œuvre ici. Ainsi une extinction de masse qui apparaît ponctuelle dans l'illustration s'étale en réalité sur des milliers voire des millions d'années. Un tel évènement demeure cependant très brutal sur une échelle de temps géologique.

Si l'âge de la Terre est ramené à une horloge de 12h, alors les trois premiers éons (nommés Précambrien) occupent plus de 10h, le Phanérozoïque ne constitue que les dernières 90 minutes et l'apparition des hominidés les 30 dernières secondes. Homo sapiens n'apparaît que dans les deux dernières secondes, à 11h59min58s !

La Commission Internationale de Stratigraphie (ICS en anglais) a dans ses missions l’établissement d’une échelle des temps géologiques. Cette échelle est disponible sur le site http://www.stratigraphy.org/ . Elle est mise à jour en fonction des découvertes des paléontologues.

Cliquer sur un éon pour l'agrandir.

Objectifs d'apprentissage

  • Définir les termes "Éon", "Ère", "Période" et leur imbrication.
  • Enseigner les ordres de grandeurs de durées.
  • Replacer l'Histoire de l'humanité dans son contexte.
  • Réaliser une frise chronologique.

En savoir plus

  • Hadéen : Premier éon (550 Ma). La protoplanète Terre vient tout juste de se former par accrétion. Pendant des dizaines de millions d’années, une pluie de météorites achève sa formation. La Terre n’est à ses débuts qu’un océan de magma à plus de 2000°C. L’atmosphère initiale est riche en dioxyde de carbone (CO2), azote (N2) et vapeur d’eau (H2O) mais totalement dépourvue de dioxygène (O2). La pression atmosphérique est 10 fois celle actuelle. La rotation est rapide (un jour vaut 6h). Nous sommes très loin des conditions de la vie et cet ère porte bien son nom (Hadès est le maître des enfers de la mytologie Grecque). C’est au début de l’Hadéen, 100 Ma après la naissance de la protoplanète « Terre », que se forme la Lune. Selon une théorie qui fait encore débat, elle serait le résultat d’une gigantesque collision avec un planétoïde nommé Théia. Le refroidissement est cependant rapide et en moins de 200 millions d'années, la pression atmosphérique chute et les pluies forment les premiers océans. Une proto-croûte terrestre se forme mais les roches fusionneront à nouveau lors du Grand Bombardement Tardif (GBT) qui termine l’éon Hadéen il y a 4 milliards d'années.
  • Archéen : Second éon (1,5 Ga). Le GBT se termine. La Terre est couverte d’eau liquide et une croûte continentale primitive totalement stérile s'est formée. Malgré une intense activité magmatique et l’absence d’oxygène, les conditions de la vie semblent réunies comme en témoignent des microfossiles vieux de 3,8 Ga découverts dans des roches anciennes du Groenland et du Canada. Il s'agit de cellules procaryotes (sans noyau) de type cyanobactéries, qui s'empilèrent en couches successives sous forme de stromatolithes. Il faut attendre encore quelques centaines de millions d'années pour que le métabolisme de ces cyanobactéries évolue vers une photosynthèse productrice d'oxygène. Cela va profondément modifier l'environnement marin et atmosphérique de la Terre. Ce milliard d'années de photosynthèse est une des causes de la grande oxydation qui clôture l'Archéen il y a 2,5 milliards d'années.
  • Protérozoïque : Troisième et plus long éon (presque 2 Ga). Cela fait maintenant des centaines de millions d'années que des cyanobactéries fixent le carbone et rejettent du dioxygène par photosynthèse. Lorsque les grands puits de captation d'oxygène que sont les océans et le fer non oxydé ont saturé, l'excès de dioxygène n'a eu d'autre choix que de s'échapper dans l'atmosphère. Les océans se sont désacidifiés, le ciel devient bleu et une couche d'ozone protectrice se forme. L'effet de serre est atténué ce qui provoque au début de l'éon protérozoïque la plus importante glaciation jamais enregistrée : la glaciation "huronienne" qui s'étale sur 300 millions d'années. La grande oxydation est aussi appelée "crise de l'oxygène". Il faut comprendre que l'oxygène est un poison pour les organismes anaérobies de l'époque. Cet oxygène a donc provoqué l'émergence de nouveaux organismes (aérobies), et permis l'apparition d'une nouvelle chimie. Des organismes multicellulaires font leur apparition dans les océans dès 2,1 milliards d'années. Il faut cependant attendre la dernière période du néo-protérozoïque (l'Édiacarien) pour voir émerger une étonnante biodiversité : La faune de l'Édiacara.
  • Phanérozoïque : Le dernier et le plus court des quatre éons (541 Ma). C'est celui dans lequel nous vivons et sa principale caractéristique est l'explosion de la biodiversité. L'abondance de vie observée pour la première fois à la toute fin du protérozoique (Édiacarien) s'accélère au cambrien avec ce que les paléontologues nomment l'explosion cambrienne, La biodiversité est d'abord sous-marine et ce n'est qu'au Silurien puis au Dévonien que la flore et la faune s'adaptent pour conquérir le littoral terrestre. Les dinosaures ont régné bien plus tard, au cours du mésozoïque (plus de 150 millions d'années après la sortie des eaux de Tiktaalik au dévonien). Le phanérozoïque est l'éon que nous connaissons le mieux car les couches géologiques et les fossiles sont mieux conservés. Les trois précédents éons sont parfois fusionnés en un seul super-éon nommé précambrien.

Sitographie:

  • International Commision on Stratigraphy (ICS) : http://stratigraphy.org/
  • Faune de l'Édiacara : www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/explosion.biodiversite.html