Géologie : voyage dans le temps - 29/04/2007

Une fois élaborées les échelles stratigraphiques très détaillées, il était frustrant de ne pas pouvoir donner d'âge aux divers événements géologiques, comme par exemple la formation des chaînes de montagne ou bien l'ouverture des océans.

La notion de temps absolu a fait son chemin depuis qu'il existe des écrits. Avant que l'on sache le mesurer, les évaluations du temps ont plus ou moins bien collé avec la réalité, avec des périodes de progrès et des périodes de grande régression, sans doute parallèlement aux fluctuations de la culture et du savoir des sociétés qui se sont succédées depuis l'Antiquité.

On devrait d'ailleurs faire preuve de davantage d'humilité lorsqu'on porte un jugement sur la culture et le savoir de sociétés soit anciennes, soit très différentes de la nôtre, cela aurait évité et éviterait encore aujourd'hui un grand gâchis irréversible de la diversité culturelle sur notre planète !

Cette remarque pourrait paraître hors sujet, mais nous pouvons tirer leçon de l'histoire de l'évaluation du temps, du moins ce que l'on en connait ! Ainsi, l'astronome grec Hipparque (190-120 avant J-C) proposait que la rotation complète de l'axe de rotation de la Terre autour d'un axe perpendiculaire au plan de l'écliptique se fait en 36 000 ans . En revanche, dans l'Ancien Testament, le monde s'est formé en six jours, il y a quelques 6000 ans : faut-il prendre les chiffres à la lettre, comme le font aujourd'hui les créationnistes, ou en retenir la symbolique ? Certains en débattent, mais il est important de remarquer que cela semble avoir marqué suffisamment les esprits pour que des évaluations du temps plus réalistes, et aussi plus proches de celles proposés par les anciens, mettent des siècles à être acceptées. Par exemple, Alphonse de Vignoles, Directeur de l'Académie des Sciences de Berlin, 1649-1744) disait : « …j'ai recueilli plus de 200 calculs dont le plus court ne compte que 3483 ans depuis la Création du Monde jusqu'à Jésus-Christ, et le plus long en compte 6984 » ! Les chiffres de l'Ancien Testament sont dans son domaine d'incertitude! Plus récemment, Lord Kelvin (ou William Thomson, 1864) se rapprochait un peu plus de la réalité lorsqu'il a estimé le temps nécessaire au refroidissement de la Terre, entre 20 à 400 millions d'années, à partir du gradient de température terrestre actuel en fonction de la profondeur
(http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_the_secular_cooling_of_the_earth.html).

L'une des premières expériences pour accéder au temps a été faite par le comte de Buffon (1707-1788), qui entreprit d'établir l'âge de la Terre…dans ses forges bourguignonnes. Il y emploie « le ministère de quatre ou cinq jolies femmes à la peau douce » qui tiennent « tour à tour dans leurs mains délicates » des globes « de toutes sortes de matières et de toutes sortes de densités » qui ont été préalablement chauffés au rouge. Puis il mesure le temps de refroidissement de ces globes et extrapole ces mesures à la Terre. Il annonce en 1778 que la Terre était encore un astre incandescent il y a 75 000 ans, ce qui était révolutionnaire. Mais ce qui est le plus intéressant ici, est que Buffon ne croyait pas à ce chiffre, mais à des durées considérablement plus grandes, de l'ordre de 10 millions d'années, qu'il n'osa pas révéler: « Quoiqu'il soit très vrai que plus nous étendrons le temps et plus nous approcherons de la vérité,…, néanmoins, il faut le raccourcir autant qu'il soit possible pour se conformer à la puissance limitée de notre intelligence ».

Figure : 4

C'est à la fin du 19ème siècle que commence l'histoire de la datation absolue, avec la découverte du rayonnement de sels d'uranium, par Henri Becquerel en 1896 (Figure 4). Puis Marie et Pierre Curie isolent le radium, mettent en évidence la radioactivité, et Pierre Curie découvre que l'intensité des rayonnements décroît de manière exponentielle avec le temps.

Dans un cours à Harvard, Ernest Rutherford (1871-1937, Figure 4) suggère que les rapports uranium/hélium et uranium/plomb pourraient être utilisés pour calculer l'âge des roches. L'idée est lancée, il n'y a plus qu'à la mettre en pratique ! C'est Arthur Holmes qui publie en 1911 des âges par la méthode Uranium/Plomb, basés essentiellement sur des mesures effectuées quelques années plus tôt par B.B Boltwood, entre 340 et 1640 millions d'années ( http://www.talkorigins.org/faqs/geohist.html ). La géochronologie était née. Notons que ces âges mesurés par ces pionniers se situaient à environ 20% des âges réels, ce qui était un progrès énorme par rapport aux estimations précédentes des géologues.