L’histoire de la Terre

La Terre a environ 4,5 milliards d’années. En 1956, le géochimiste Clair Patterson a mesuré cet âge à 4,55 milliards d’années1. Sa méthode repose sur l’uranium, qui se transforme lentement en plomb, à un rythme connu. En mesurant le plomb qu’a produit l’uranium d’un échantillon, on calcule le temps écoulé depuis sa formation. Patterson a fait cette mesure dans des météorites et dans des sédiments océaniques, qui mélangent le plomb de toute la planète ; les deux donnent le même âge, et la Terre est donc née en même temps que les météorites1.

Le plus ancien morceau de la Terre connu est un grain de zircon, un minéral très résistant, trouvé en Australie-Occidentale. Il a cristallisé il y a 4,4 milliards d’années, 150 millions d’années après la formation de la Terre. Les grains de zircon résistent à l’érosion de leur roche d’origine et se retrouvent dans des roches plus jeunes qu’eux ; c’est dans l’une d’elles qu’on a trouvé celui-ci. En 2014, Valley et ses collègues ont localisé un à un les atomes de plomb du grain et vérifié qu’ils étaient restés en place. S’ils s’étaient déplacés, la mesure de son âge aurait été fausse2.

Presque toutes les roches datant de 4,4 à 4,02 milliards d’années ont disparu. En 2014, Marchi et ses collègues ont attribué cette disparition aux impacts d’astéroïdes, qu’ils ont simulés3. Dans leur modèle, des impacts répétés font fondre la roche de surface, la brassent et l’enfouissent sous des coulées de roche fondue. Les plus grandes collisions y vaporisent aussi les océans déjà présents, jusqu’à il y a environ 4 milliards d’années3. La plus ancienne roche datée avec précision, le gneiss d’Acasta, au nord-ouest du Canada, date de la fin de cette période. D’après Reimink et ses collègues, en 2016, elle a 4,02 milliards d’années, à moins de 2 millions d’années près4.

Aujourd’hui, la croûte terrestre est découpée en plaques qui se déplacent : c’est la tectonique des plaques. Il y a 3,9 à 3,4 milliards d’années, la croûte était encore d’une seule pièce, immobile. Tarduno et ses collègues l’ont établi en 2023 à partir de zircons d’Afrique du Sud5. Ces zircons renferment de minuscules grains de magnétite, un minéral qui s’aimante en se refroidissant, d’autant plus fort que le champ magnétique terrestre est intense à ce moment-là. Or l’intensité de ce champ dépend de la latitude. Les grains de magnétite datant de 3,9 à 3,4 milliards d’années ont presque tous la même aimantation. Tarduno et ses collègues en déduisent que les roches d’origine de ces zircons n’ont pas changé de latitude pendant cette période. Des zircons d’Australie-Occidentale, mesurés auparavant, montrent la même intensité5. La tectonique des plaques a donc commencé après 3,4 milliards d’années. Avant ce résultat, les estimations de cette date allaient de l’Hadéen au Protérozoïque5.

Les rédacteurs de Genes.media rangent les événements de la frise de ce site sur l’une de deux pages, selon ce qui les caractérise le mieux. Ceux qui concernent avant tout la planète, sa formation, son air et son climat, sont sur cette page. L’accumulation d’oxygène dans l’air en fait partie, bien que des bactéries l’aient provoquée. Les autres sont sur la page « L’histoire du vivant ».

Références de cette introduction

  1. Patterson (1956), Geochimica et Cosmochimica Acta · Age of meteorites and the earthdoi:10.1016/0016-7037(56)90036-9
  2. Valley et al. (2014), Nature Geoscience · Hadean age for a post-magma-ocean zircon confirmed by atom-probe tomographydoi:10.1038/ngeo2075
  3. Marchi et al. (2014), Nature · Widespread mixing and burial of Earth's Hadean crust by asteroid impactsdoi:10.1038/nature13539
  4. Reimink et al. (2016), Nature Geoscience · No evidence for Hadean continental crust within Earth's oldest evolved rock unitdoi:10.1038/ngeo2786
  5. Tarduno et al. (2023), Nature · Hadaean to Palaeoarchaean stagnant-lid tectonics revealed by zircon magnetismdoi:10.1038/s41586-023-06024-5

18 jalons retenus sur 200, groupés en 8 chapitres

Hadéen4,54 Ga → 4,03 Ga

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Mésoarchéen3,2 Ga → 2,8 Ga

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Paléoprotérozoïque2,5 Ga → 1,6 Ga

  • 04
    La Grande Oxydationil y a ~2,4 milliards d’années

    L’oxygène s’est accumulé durablement dans l’atmosphère pour la première fois il y a environ 2,4 milliards d’années, après des centaines de millions d’années où la planète le consommait aussi vite que des micro-organismes le produisaient.

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Mésoprotérozoïque1,6 Ga → 1 Ga

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Néoprotérozoïque1 Ga → 539 Ma

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Paléozoïque539 Ma → 252 Ma

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Mésozoïque252 Ma → 66 Ma

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Cénozoïque66 Ma → 2026

  • 11
    L’englacement de l’Antarctiqueil y a ~34 millions d’années

    Le dioxyde de carbone est descendu sous le seuil où la glace subsiste durant l’été antarctique il y a environ 34 millions d’années, et une calotte de glace a couvert le continent en environ huit cent mille ans.

  • 12
    Les glaciations du Quaternaireil y a ~2,6 millions à 11 700 ans

    Les calottes de glace ont grandi et fondu des dizaines de fois sur l’Amérique du Nord et l’Europe du Nord depuis 2,6 millions d’années, au rythme des cycles de Milankovitch, des variations de l’orbite et de l’axe de la Terre.

  • 13
    La révolution industriellede 1750 à 1950

    La révolution industrielle a remis dans l’atmosphère, en quelques décennies à partir de 1750, un carbone dont l’enfouissement avait pris des centaines de millions d’années.

  • 14
    James Hutton et le temps profond1788

    James Hutton a déduit en 1788, de deux ensembles de couches de roche qui se rencontrent à angle droit à Siccar Point, sur la côte écossaise, que l’histoire de la Terre dépassait toute chronologie courte, durée appelée le temps profond.

  • 15
    La Grande Accélérationdepuis 1950

    La Grande Accélération est la hausse brusque et simultanée, après 1950, d’une vingtaine d’indicateurs de l’activité humaine et de la réponse de la Terre, qui vont de la population et de l’énergie au dioxyde de carbone et aux plastiques.

  • 16
    L’âge de la Terre1956

    L’âge de la Terre, 4,55 milliards d’années, a été obtenu en 1956 par Clair Patterson, qui a mesuré les isotopes du plomb dans des météorites et dans des sédiments océaniques réputés représentatifs du plomb de toute la planète.

  • 17
    L’expansion des fonds océaniquesde 1963 à 1968

    L’expansion des fonds océaniques, établie entre 1963 et 1968, est la formation du plancher océanique aux dorsales, des chaînes de montagnes sous-marines, d’où il s’éloigne des deux côtés en gardant des bandes magnétiques symétriques.

  • 18
    La carotte de glace EPICA Dome C2004

    La carotte de glace EPICA Dome C est un cylindre de trois kilomètres de glace antarctique, étudié couche par couche depuis 2004, qui renferme des bulles d’air ancien et donne côte à côte la température et le dioxyde de carbone du passé.

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