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L’échelle des temps géologiques

L’échelle des temps géologiques est la division des 4,54 milliards d’années de l’histoire de la Terre en unités de cinq rangs. Chaque éon contient des ères, chaque ère des périodes, et ainsi de suite jusqu’aux époques et aux âges1. L’échelle compte quatre éons. Les trois plus anciens, l’Hadéen, l’Archéen et le Protérozoïque, couvrent 4 milliards d’années. Le quatrième, le Phanérozoïque, commence il y a 539 millions d’années et dure encore1. Son nom signifie « vie visible » : ses roches abondent en fossiles d’animaux et de plantes visibles à l’œil nu.

La stratigraphie est l’étude des couches de roche et de leur ordre. La Commission internationale de stratigraphie fixe les limites des unités de l’échelle2. Dans un empilement de couches de roche, les plus anciennes sont en dessous : le début d’une unité de temps correspond donc à la base d’une couche. Pour définir ce début, les spécialistes de la Commission choisissent un affleurement, un endroit où la roche apparaît en surface, et y retiennent une couche, souvent la plus basse où l’on trouve les fossiles d’une espèce donnée3. Les géologues du monde entier situent ensuite le début de l’unité en comparant les couches de leur région à cette couche de référence. Ils l’appellent le « clou d’or », et une pointe de métal la signale dans la roche3. Les stratigraphes ont commencé à définir les limites de cette façon dans les années 19602.

En septembre 2018, 71 des 102 âges du Phanérozoïque avaient leur clou d’or2. Lucas, qui a fait ce compte, reproche aux spécialistes de placer souvent la couche de référence à un point arbitraire de l’évolution graduelle d’un microfossile, là où une forme passe insensiblement à la suivante2. Il reproche aussi à la méthode de faire commencer chaque ère ou période avec son premier âge, ce qui, selon lui, réduit l’importance des limites des grandes unités2.

L’Holocène est l’époque en cours. L’Union internationale des sciences géologiques, qui valide les décisions de la Commission, a ratifié en 2018 sa division en trois âges4. Le début de chacun correspond à un changement brusque du climat, que les géologues ont repéré dans des cylindres de glace forés au Groenland pour les deux premiers, et dans une stalagmite d’une grotte d’Inde pour le troisième4.

Le mot Anthropocène désigne la période où l’activité humaine transforme la planète. Un groupe de travail de la Commission a proposé d’en faire une nouvelle époque de l’échelle5. En 2023, Finney et Gibbard ont plaidé pour le traiter plutôt comme un événement géologique, c’est-à-dire une transformation étalée dans le temps, sans date de début unique6. En 2024, la sous-commission de stratigraphie du Quaternaire a rejeté par un vote la proposition de faire de l’Anthropocène une époque5.

En 2025, Harper et ses collègues ont défendu la méthode du clou d’or contre les critiques qu’elle a reçues, dont celles de Lucas3. Ils rappellent que la couche de référence est choisie là où plusieurs repères coïncident, fossiles ou non, et que, grâce à elle, les géologues du monde entier partagent les mêmes limites, précises et stables3.

Références de cette introduction

  1. Cohen et al. (2013), Episodes · The ICS International Chronostratigraphic Chartdoi:10.18814/epiiugs/2013/v36i3/002
  2. Lucas (2018), Frontiers in Earth Science · The GSSP Method of Chronostratigraphy: A Critical Reviewdoi:10.3389/feart.2018.00191
  3. Harper et al. (2025), Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology · Stability and precision in chronostratigraphic definition: The Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) is the solutiondoi:10.1016/j.palaeo.2025.113515
  4. Walker et al. (2018), Episodes · Formal ratification of the subdivision of the Holocene Series/Epoch (Quaternary System/Period): two new Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSPs) and three new stages/subseriesdoi:10.18814/epiiugs/2018/018016
  5. Witze (2024), Nature · It’s final: the Anthropocene is not an epoch, despite protest over votedoi:10.1038/d41586-024-00868-1
  6. Finney & Gibbard (2023), Journal of Quaternary Science · The Humanities are invited to the Anthropocene Event but not to the Anthropocene Series/Epochdoi:10.1002/jqs.3520

50 unités, du plus grand au plus petit découpage

Une limite de période est une décision avant d'être une date. Lorsque la décision et la mesure ne concordent pas, la fiche de l'unité en indique la raison.

Deux façons de fixer une limite

La première méthode consiste à désigner un lieu. Les géologues choisissent un affleurement quelque part dans le monde, puis une couche déterminée dans cet affleurement, et établissent que la période commence à ce point précis. Cette couche devient la référence pour la planète entière, et sur beaucoup de ces sites un repère métallique est scellé dans la roche, d’où le nom de clou d’or. La conséquence est moins immédiate : la limite est un lieu et non une valeur. Si une nouvelle datation corrige l’âge de la couche, le chiffre affiché change et la limite demeure au même endroit.

La seconde méthode existe parce que la première suppose une condition : la même couche doit être identifiable à l’autre extrémité du globe. Les fossiles rendent cette corrélation possible ; en leur absence, il n’existe aucun repère commun et donc aucune couche à désigner. Pour les temps les plus anciens, une valeur est donc adoptée par convention : un milliard d’années, deux milliards cinq cents millions. Ces valeurs sont rondes parce qu’aucun événement ne les impose, et la relation s’inverse : c’est ici le nombre qui constitue la limite, de sorte qu’un nouveau vote la déplace définitivement. Une limite fixée dans la roche peut elle-même être révisée : en 2009, la base du Quaternaire a été transférée d’un affleurement à un autre, et le Pléistocène a gagné trois quarts de million d’années sans qu’aucune découverte soit en cause.

clou d’or20
Une couche de roche choisie comme référence, à un endroit précis du globe.
clou à planter2
La division est acceptée, mais la falaise de référence n’est pas encore choisie. Le chiffre changera.
nombre choisi12
Un âge décidé en commun, faute de couche reconnaissable. Rien dans la roche ne le marque.
âge mesuré2
Une date obtenue par la mesure, et non une limite officielle. Une mesure meilleure la déplacera.
aujourd’hui1
La charte laisse cette limite ouverte.

20 limites ont leur clou d’or, 12 sont des nombres choisis, 2 attendent encore leur falaise. 50 unités et 37 limites : c’est normal, chaque limite sert aux deux unités qu’elle sépare.

D’où viennent ces chiffres

  1. Cohen, K. M., Finney, S. C., Gibbard, P. L., Fan, J.-X. (2013). The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36(3), 199–204, mise à jour continue, voir Cohen et al. (2025), Episodes.
  2. Head, M. J. (2019). Formal subdivision of the Quaternary System/Period: Present status and future directions. Quaternary International 500, 32–51.
  3. Walker, M., Head, M. J., Berkelhammer, M., et al. (2018). Formal ratification of the subdivision of the Holocene Series/Epoch: two new GSSPs and three new stages/subseries. Episodes 41(4), 213–223.

Ces trois publications fondent la charte elle-même. Les références propres à chaque unité figurent sur sa fiche, et les cinquante fiches sont liées ci-dessus.