Les fossiles disposés chronologiquement, par exemple, peuvent souvent suggérer des relations évolutives entre les espèces. Et les fossiles du même âge démontrent la répartition des plantes et des animaux anciens dans le monde. Heureusement, les paléontologues disposent aujourd’hui d’un certain nombre de techniques qu’ils peuvent utiliser pour répondre à la question « Quel est son âge ? »
C’est tout relatif
Une façon de dater les fossiles repose sur leur position relative dans le sol. Lorsque les paléontologues creusent plus profondément dans la roche sédimentaire, ils regardent, en fait, dans le passé. Lorsque les sédiments transportés par le vent et l’eau s’accumulent, ils enterrent les couches plus anciennes – ainsi, les couches inférieures d’une séquence géologique sont généralement les plus anciennes et les couches supérieures les plus jeunes. Les paléontologues peuvent ainsi placer les fossiles dans un ordre chronologique sans connaître l’âge réel de chaque spécimen.
Les limiers sédimentaires
Lorsque les fossiles sont enfouis les uns sur les autres, il est facile de les disposer dans un ordre chronologique. Mais les mêmes couches sédimentaires peuvent souvent être tracées sur de vastes zones, de sorte que même les fossiles provenant de sites très éloignés les uns des autres peuvent être disposés selon une chronologie relative.
Les horloges dans les roches
Aujourd’hui, les scientifiques utilisent diverses techniques pour dater précisément les roches et les fossiles. Le plus souvent, ils mesurent les quantités d’éléments radioactifs particuliers – souvent du radiocarbone ou du potassium – présents pour déterminer quand une roche s’est formée, ou quand un animal ou une plante est mort. Certaines techniques fonctionnent mieux avec des matériaux vieux de millions, voire de milliards d’années. D’autres ne fonctionnent que pour des matériaux beaucoup plus jeunes. Et chaque méthode ne fonctionne que pour certains matériaux, allant de la roche volcanique au charbon de bois en passant par les os.
Datation au radiocarbone
Les plantes et les animaux vivants absorbent le carbone de l’atmosphère, y compris le carbone 14 – une forme radioactive de l’élément produite lorsque les rayons cosmiques du soleil interagissent avec l’azote dans la haute atmosphère. Mais lorsque les organismes meurent, ils n’absorbent plus de carbone, et le carbone 14 présent dans leur corps commence à se désintégrer à un rythme connu. Les scientifiques utilisent des accélérateurs de particules pour mesurer la quantité de carbone 14 dans les matériaux biologiques afin de déterminer quand cet organisme est mort.
Sur le niveau
La paroi de la falaise de la Gran Dolina, un site de la Sierra de Atapuerca dans le nord de l’Espagne, mesure plus de 18 mètres (59 pieds) et englobe 11 couches distinctes formées sur plus d’un million d’années. Ici, les scientifiques travaillent dans la couche TD 6, où ils ont trouvé des fossiles d’hominidés de plus de 800 000 ans – certains des premiers Européens.
Analyse des cendres
Les tufs volcaniques gris – produits lorsque des couches de cendres chaudes sont déposées après des éruptions volcaniques – sont datables et peuvent aider à dater les fossiles trouvés dans les couches adjacentes. Lorsque les couches de cendres refroidissent, le potassium-40 radioactif qu’elles contiennent commence à se décomposer en argon, un gaz rare, à une vitesse connue. En comparant les quantités de potassium et d’argon stables, les paléontologues peuvent estimer le temps écoulé depuis la formation du tuf volcanique.