Montres de la Terre

2006/03/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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À l'Université du Pays Basque, il y a des détectives de ce type, dont le paléontologue Xabier Murelaga. Pour clarifier ce qui s'est passé dans un lieu, il est essentiel de dater et d'ordonner chronologiquement les phénomènes géologiques qui ont eu lieu sur terre, à savoir les ordonner de plus en plus jeune âge.

En fait, il ne semble pas difficile. Normalement, les sédiments sont placés sur des couches horizontales, l'une sur l'autre, étant plus jeune que la couche inférieure supérieure. Concrètement, ils sont appelés loi d'horizontalité et principe de superposition des couches, respectivement. Ils ont été exposés en 1669 par un naturaliste nommé Steno et, bien que simples, ils sont très utiles pour commander chronologiquement les couches.

Cependant, il y a des phénomènes qui brisent le principe de Steno : tremblements de terre, éruptions, plis... Si oui, il reste toujours des traces, qui sont celles que les géologues recherchent. Ces pistes sont des critères de polarité qui permettent de savoir s'il y a eu des changements.

Par exemple, en observant les traces de pas, vous savez quelle couche il y avait à l'époque où elle a été foulée sur elle, car il est impossible de marcher sur le fond. Les gouttes d'eau ou les marques de fissure sont toujours en surface. Une autre façon de se baser sur les remplissages de creux. Lorsqu'il y a un trou et qu'il n'est pas entièrement rempli, le remplissage se trouve toujours dans la partie inférieure, de sorte que, une fois la roche formée, la position du remplissage indique la partie inférieure. Ils sont les geopetales soi-disant avec des bêtas.

Cependant, comme toutes les lois, le principe de superposition a également des exceptions. Murelaga nous parle des terrasses et des grottes des rivières. En fait, sur les rives des fleuves, les couches les plus jeunes sont inférieures, car les fleuves se jettent toujours dans le sol. Dans les grottes, au contraire, on peut remplir le creux avec des sédiments et, une fois rempli, créer un ruisseau en dessous. Si ensuite l'eau disparaît, le trou inférieur est aussi plein et, même s'il est en dessous, il est plus jeune que celui d'en haut.

Relatif, absolu

Sauf exception, le principe de superposition des calques est très utile pour trier les calques par temps. Cependant, il n'indique pas l'âge des couches. C'est donc une méthode de datation relative, pas absolue.

Les fossiles servent également à des datations relatives, car chaque époque contient ses propres fossiles. Les archéologues, par exemple, utilisent l'industrie, c'est-à-dire les ustensiles élaborés par l'homme, pour différencier les temps: Magdalénien, Solutrense... Ces cultures sont définies avec leur propre industrie.

Cependant, il faut garder à l'esprit que l'industrie n'est pas synchrone, ne se crée pas et développe simultanément dans toute l'Europe. Au contraire, quand il apparaît dans un endroit et s'étend aux autres, le temps passe. Cela crée des problèmes dans l'élaboration de datations et de corrélations.

Murelaga et d'autres paléontologues travaillent habituellement avec des fossiles préarchéologiques, c'est-à-dire antérieurs à l'apparition de l'homme, mais, cependant, ils ont le même problème avec les fossiles continentaux. Et c'est que, jusqu'à ce qu'une nouvelle espèce arrive ici, il est possible que des milliers d'années se passent. Cela ne se produit pas avec les fossiles marins, car les êtres vivants se développent beaucoup plus rapidement par mer.

Malgré les problèmes, après avoir trié chronologiquement les couches à l'aide de la stratigraphie, chacun peut être placé à son moment à partir des fossiles. Mais avec cela, vous ne pouvez pas spécifier l'âge, pour cela, vous devez utiliser la datation absolue.

Plus les roches sont jeunes, plus la datation absolue est facile. S'il est plus jeune qu'il y a 50.000 ans et a la matière organique, il est possible d'employer la méthode de 14 carbone. C'est la méthode la plus simple et la plus utilisée. En outre, il a une petite erreur, proche de cent ans ou même inférieure.

Isotopes radioactifs

La vérité est que les êtres vivants absorbent le 14 carbone qui est autour pendant qu'ils vivent. Cependant, dès sa mort, le 14 carbone commence à disparaître. Le rythme de disparition est connu, de sorte que l'empreinte peut être connue en comparant le 14 carbone restant avec celui existant dans l'atmosphère.

Les isotopes de carbone ne servent pas uniquement à calculer l'âge. Par exemple, Murelaga est fixé sur les isotopes de carbone et d'azote des fossiles des cerfs pour savoir ce que ces animaux ont mangé. Grâce à la diète, Murelaga déduit le climat de cette époque.

Cependant, le carbone 14 a une limite : il ne sert pas à dater des roches antérieures à 50 000 ans, car à cette période la quasi-totalité du carbone 14 contenant les traces est désintégrée.

Des datations basées sur des isotopes sur des roches peuvent également être effectuées. Sur les rochers, ils travaillent avec des isotopes d'uranium, de rubidium, de potassium, etc. Leur vie moyenne est beaucoup plus grande que celle du 14 carbone, ils sont donc aptes à dater des roches il y a plus de 50.000 ans.

Ainsi, avec des isotopes avec un rythme de désintégration lent, vous pouvez reculer des millions d'années. L'isotope du carbone 14 a une vie moyenne de 5.730 ans, c'est-à-dire en 5.730 il perd la moitié du carbone 14 qu'a le fossile. Au contraire, le processus de conversion de l'uranium-235 au plomb -207 a une durée de vie moyenne de 700 millions d'années, tandis que le processus de génération de plomb de 238 à uranium-206 est de 4,5 milliards d'années. L'erreur est également de cette mesure, c'est à dire, dans les datations de 3 milliards d'années, il peut y avoir une erreur de l'un ou l'autre million.

Les détectives du passé choisissent en fonction de l'âge de roche sur quels isotopes basent la datation. Plus la roche est ancienne, plus sa demi-vie est longue. En plus de ceux déjà mentionnés, ils utilisent l'extrontium de rubidium, l'argon potassique, le thorium uranium et d'autres systèmes.

Oui, ces techniques ne sont valables qu'avec des roches générées à un moment donné. Ce type de roches sont volcaniques. Toutes les parties de la roche ont été formées simultanément lors du refroidissement de la lave. Par conséquent, toutes les parties ont la même valeur isotopique, car la désintégration se produit à la fois dans toutes les parties. Cela ne se produit pas dans les roches sédimentaires comme les conglomérats. Tous n'ont pas la même valeur isotopique, car ils sont formés par plusieurs parties.

Magnétisme

Cependant, les chercheurs utilisent souvent plusieurs méthodes sur une même roche pour rendre le calcul aussi précis que possible. Murelaga, par exemple, utilise parfois paléomagnetisme. La méthode est basée sur les changements de polarité du champ magnétique terrestre et, selon lui, est un mélange de datation relative et absolue.

Aujourd'hui, le pôle négatif est proche du pôle géographique nord, mais en période de 10.000 à 25.000 ans cette polarité est échangée. Le changement de polarité se produit simultanément sur toute la planète, il est donc général. Ainsi, si la roche contient du fer ou un autre minéral magnétique et est sur un matériau fondu, le minéral est toujours orienté vers le pôle magnétique.

Par conséquent, l'orientation du minerai suggère polarité et il est facile de voir s'il coïncide ou non avec le courant. Cela ne signifie pas en soi que la roche est noica, puisque les changements de polarité sont cycliques, mais les paléontologues, mesurant la polarité en plusieurs couches superposées, forment une colonne paléomagnétique. Il s'agit d'une sorte de barre de code, dans laquelle sont représentés en noir et blanc les tronçons avec polarité actuelle et contre.

Dans la prochaine étape, la colonne paléomagnétique est assimilée à celle des roches volcaniques qui émergent des fonds océaniques. En fait, dans les roches volcaniques des nageoires dorsales océaniques, la datation exacte avec les isotopes est utilisée comme référence. En outre, des fossiles sont utilisés pour "ancrer" les changements de polarité, c'est-à-dire pour savoir plus ou moins où se situe la colonne paléomagnétique que l'on souhaite dater de la référence des dorsales.

C'est une méthode complexe, mais Murelaga, par exemple, a daté les gisements des Bardenas. Cependant, il y a parfois des problèmes, par exemple quand un fleuve a traîné une partie, ou quand il oriente les flux d'eau les minéraux et pas les magnétismes. Sauf dans ces cas, le paléomagnetisme est une méthode valide qui permet de voyager très loin dans le temps, car il sert aussi à dater des roches de plus de 100 millions d'années.

Anneaux et autres

Les troncs des arbres ont également un code à barres: anneaux ou lignes de croissance. Ils servent également à effectuer des datations. La technique des anneaux, appelée dendrochronologie, consiste à relier les lignes de croissance au climat et au temps.

En fait, les arbres ici sont créés un anneau par an. Ailleurs, cependant, ce n'est pas le cas. Par exemple, dans les forêts tropicales, les plantes poussent constamment, tandis que dans les zones d'été très sec il peut y avoir plus d'un anneau dans la même année. Par conséquent, ils ne servent pas à utiliser la dendrochronologie.

Cependant, dans ces latitudes, les arbres poussent plus en été qu'en hiver. Puisque le bois initial et final de la période de croissance est différent, il est possible de séparer les anneaux. Les anneaux présentent également une largeur différente en raison des facteurs qui affectent la croissance (température, polluants, etc.). ). De là, ils obtiennent des informations supplémentaires, par exemple, comment le temps a changé.

Comme pour les colonnes paléomagnétiques, il est nécessaire de comparer la séquence des anneaux avec un modèle. De cette façon, il est moulé, placé en chronologie. D'autre part, en commençant par les arbres vivants et en les superposant avec des morceaux de bois mort, on peut obtenir une longue chronologie. Ainsi, le tronc le plus ancien, daté avec dendrochronologie, a 7.000 ans.

En plus d'eux, il existe de nombreuses autres méthodes de datation: luminescence, palinologie, qui tient compte de l'hydratation de l'obsidien... Certains d'entre eux sont absolus et d'autres relatifs, mais normalement les chercheurs utilisent plus d'un pour effectuer un calcul aussi précis que possible.

Une dame ne doit pas demander combien d'années elle a, mais les détectives du temps utilisent tous les trucs à leur portée pour inventer l'âge de la Terre.