ÉCHELLE STRATIGRAPHIQUE

La Terre telle qu'elle est aujourd'hui représente la dernière image d'un film que le géologue cherche à reconstituer à partir de données essentiellement fragmentaires, d'autant plus incomplètes qu'elles sont anciennes. La stratigraphie – étymologiquement, la description des couches de terrain, encore appelées strates – étudie l'agencement, dans le temps et l'espace, des terrains et des événements enregistrés afin d'aboutir à une reconstitution de l'histoire de la Terre. Cette discipline est donc fondamentalement confrontée à la notion de temps qui est généralement représentée par une échelle : l'échelle stratigraphique.

La notion du temps en sciences de la Terre

Dans le domaine des sciences de la Terre, le temps n'est pas directement accessible et mesurable. Il ne peut être appréhendé qu'au travers de traces (des restes d'organismes, par exemple) qui l'ont « fossilisé ». La plupart d'entre elles n'ont pas de signification temporelle en elles-mêmes mais elles peuvent en acquérir grâce à leur position par rapport à d'autres. Au-delà de la trace conservée, l'objet fossilisé correspond à un événement (remontée du niveau marin, par exemple), c'est-à-dire à un processus qui a eu lieu à un certain moment (aspect chronologique) et avec une certaine durée. Il faut donc essayer d'atteindre le temps à travers une série complexe, un ensemble quadridimensionnel puisqu'il s'agit d'une forme structurée dans l'espace (x, y et z) qui a une histoire, la quatrième dimension étant celle du temps. Il s'agit, en général, de couches de terrains, parfois regroupées en « formations », et de toutes les données qu'elles renferment (géométriques, chimiques, biologiques, etc.).

Le temps englobe trois concepts fondamentaux : la simultanéité, la succession et la durée. Dans le temps géologique écoulé, il importe de déterminer si deux événements sont synchrones. Pour cela, le géologue fait appel à la corrélation stratigraphique qui consiste à comparer les couches entre elles et à y établir des liens. On peut aller plus loin en ordonnant les différents événements afin de constituer une succession chronologique : c'est l'échelle stratigraphique. Un aspect quantitatif s'ajoute à cette notion, celui de la durée : il ne peut être apprécié que si une évaluation est possible, par exemple à partir de plusieurs événements. La connaissance de la durée est indispensable pour une approche phénoménologique de la géologie telle que la transformation de roches, la formation de plis ou de chevauchements, les transformations successives d'espèces, etc. Pendant longtemps, deux approches du temps presque opposées ont prévalu. L'une tendait à sous-évaluer les durées ; elle impliquait alors des phénomènes catastrophiques. L'autre introduisait une sorte de mythique « facteur temps » qui était censé résoudre tous les problèmes. Ce n'est qu'avec la radiochronologie, fondée sur des rapports isotopiques d'éléments et qui s'est développée dans les années 1950, que la notion de durée a pu être évaluée et les âges chiffrés.