Le temps absolu

La Bible et l'Archevêque

James Ussher, archevêque d’Armagh.

Au milieu du XVII^éme siècle, l'archevêque Ussher utilise la bible pour calculer l'âge de la Terre en additionnant l'âge des patriarches. Son calcul est d’une précision étonnante : la Terre serait née en 4004 avant notre ère, le 22 octobre, et l’humanité quatre jours plus tard, à 9 heures du matin. Les calculs sont irréfutables mais le document de base ne l'est pas. Cette datation va pourtant rester un carcan dans lequel les scientifiques vont se trouver enfermés.

Pourtant les observations des géologues commencent à ébranler cette certitude. Les études de la sédimentation et de l'érosion leur soufflent à l'oreille des chiffres bien supérieurs : 10 000 ans voir plusieurs millions d'années. Les varves sont des dépôts saisonniers des lacs et des cours d'eau. Des sédiments grossiers se déposent au printemps et des sédiments fins en hiver. Le couple sédiments grossiers, sédiments fins constitue une varve et mesure une année. En comptant les varves, Jean-Étienne Guettard avait calculé que les vallées de la région parisienne avaient plus de 10 000 ans. Chiffre inconcevable pour un homme profondément religieux comme Guettard. Il publia ses résultats en 1779 en indiquant qu'ils étaient probablement faux!

Les boulets de Buffon

Georges-Louis Leclerc, comte de Buffon

Georges Louis Leclerc, comte de Buffon, régent du Jardin du Roi (actuel Muséum national d'Histoire Naturelle) part de l'idée que la Terre originelle était une sphère de matière en fusion. Combien de temps lui a-t-il fallu pour se refroidir? Pour le déterminer il fait forger des boulets de fer de différents diamètres, les fait chauffer à blanc puis mesure le temps qu'il leur faut pour se refroidir. Il montre que plus le boulet est gros plus il met de temps à se refroidir. En extrapolant à un boulet de la taille de la Terre il peut en déduire son âge. En 1779 il publie ses résultats : la Terre a 75 000 ans. Dans ses notes privées, il ose même un chiffre de 10 millions d’années — impossible à publier à l’époque.

Au milieu du XIX^éme siécle Lord Kelvin, sur le même principe, estime que la Terre ne peut avoir plus de 24 millions d'années sinon dit-il "Il faudrait qu'il y ait création d'énergie à l'intérieure du globe terrestre, ce qui est impossible". Pourtant les géologues estiment que ce chiffre est bien trop faible pour expliquer les phénomènes qu'ils observent.

Rutherford : la radioactivité change tout

Ernest Rutherford

La découverte de la radioactivité par Henri Becquerel en 1896 puis l'étude des propriétés des corps radioactifs par Ernest Rhuterford, Pierre et Marie Curie vont changer la donne. Rutherford comprend rapidement que la désintégration radioactive peut servir d’horloge naturelle et que l'on tient là une méthode de datation des roches et de la Terre. Il expose ses idées à une séance de la Royal Institution of Great Britain en 1904. Son étude d'un minerais d'uranium indique un âge de plusieurs centaines de millions d'années, ce qui contredit les travaux de Lord Kelvin présent dans la salle. Rutherford, diplomate, fait remarquer qu'il n'en est rien. Lord Kelvin avait précisé que ses calculs valaient s'il n'y avait pas de source de chaleur. Ors, fait remarquer Rutherford, les corps radioactifs contenus dans le globe terrestre produisent de la chaleur. Le vieux Lord en sortait avec les honneurs et reconnu rapidement la validité des calculs du jeune Rutherford.

En 1953, en utilisant les isotopes du Plomb et de l'Uranium, C. Patterson va donner un âge bien plus ancien à la Terre soit 4,55 milliards d'années.

Les isotopes : une horloge pour toutes les échelles de temps

La datation à partir des éléments radioactifs prend rapidement le nom de "datation absolue". Il convient de s'entendre sur le terme. Si la date de 1515 pour la bataille de Marignan est bien absolue, il n'en va pas de même lorsque l'on dit que les peintures de Lascaux ont été datées à 18 600 ans avant le présent (et non avant Jésus Christ) au ¹⁴C. Il faut précisez aux erreurs de mesure prêt soit ±190 ans. Par "avant le présent" on entend ici avant 1950.

En 1950, la mise au point du spectromètre de masse va permettre d'obtenir des mesures plus précises et de démocratiser la datation absolue. Aujourd’hui, les géologues disposent d’une large palette d’isotopes adaptés à différentes échelles de temps, et presque tous les stratotypes de l’échelle chronostratigraphique internationale possèdent désormais une datation absolue.