Le premier auteur remercie Mr Philippe Courville, Président du Comité Français de Stratigraphie, qui a bien voulu le désigner comme volontaire pour présenter à la communauté des quaternaristes les arcanes de la terminologie stratigraphique. Mme S. Gardin, MM. F. Robaszynski et J. Thierry ont contribué à la discussion de ces questions avant cette adaptation quaternaire. La fréquentation de l’ensemble du Comité d’organisation du colloque durant 18 mois a été bénéfique au développement des idées présentées ci-dessus. M. A. Lamaurelle a bien voulu remédier autant que faire ce peut à nos déficiences en anglais.
1La position du Quaternaire, son rang hiérarchique et la nécessité même du terme sont des questions qui divisent la communauté des stratigraphes. Cette situation est en partie liée au fait que les études concernant les derniers millions d’années de l’histoire terrestre ont souvent été envisagées par une communauté de chercheurs n’ayant pas de relations suivies avec les stratigraphes préoccupés par des temps plus anciens, les uns n’intégrant pas les préoccupations des autres.
2Il devient alors souhaitable, dans un recueil réunissant les contributions présentées lors d’un colloque dont le thème phare était : « le Quaternaire, limites et spécificités » de rappeler brièvement, comment les unités stratigraphiques conventionnelles sont définies. On nomme unité stratigraphique un intervalle de temps ou un ensemble de roches formé durant ce temps, individualisé par le stratigraphe pour décrire l’histoire de la Terre. Cette question comporte plusieurs contextes qui seront abordés successivement (historique, actuel, administratif).
3L’application pratique des principes de subdivision sera alors évoquée et l’on mettra en évidence les spécificités des divers intervalles de temps vis à vis des moyens dont on dispose pour retracer l’histoire de la terre. Il sera alors possible de proposer un éclairage suffisant pour une vision de cette histoire dans laquelle le Quaternaire paraît présenter une identité et une signification bien particulières. Cette signification autorise à suggérer que les règles édictées pour les temps plus anciens doivent être adaptées tandis que le problème du rang hiérarchique peut avoir diverses solutions qui ne doivent pas exclure les rangs les plus élevés dans la hiérarchie des unités stratigraphiques.
4La définition originale des unités stratigraphiques notamment les unités sédimentaires fut, le plus souvent, fondée sur un contenu faunistique caractérisant un type de roches. La biosphère joue alors un rôle prépondérant dans la caractérisation des dépôts.
5Par exemple, Moullade et al. (2006) rappellent que le terme « Aptien » fut proposé par d’Orbigny, en 1840, dans les termes suivants : « on pourrait peut-être séparer entièrement cette faune et donner aux couches qui les renferment un nom spécial. Je proposerai celui d’aptiennes, les environs d’Apt en étant le siège principal… ». De même, Neumann et Odin (2001) rappellent que la définition historique de l’Étage Campanien par Coquand en 1857 était « troisième étage : Campanien, Craie à Ostrea vesicularis, septième horizon de Rudistes »… « le nom de Campanien… est emprunté à celui de Champagne, contrée dans laquelle il est généralement répandu dans la Charente ». On constate, dans ces définitions, que l’Étage se caractérise d’abord par sa faune laquelle est rattachée à la fois à un type de roche et à une région. On pourrait multiplier les exemples d’où il ressort que les éléments de la biosphère contenus dans des couches de nature lithographique particulière ont très souvent servi de base pour la désignation des unités stratigraphiques fondamentales : les Étages. Ces Étages historiques constituent alors un ensemble de couches individualisées par leur contenu fossile dans une région.
6Le regroupement de ces unités fondamentales en unités de rang supérieur s’est fait en fonction de l’ampleur des “révolutions faunistiques”, du moins celles perçues à l’époque où la terminologie s’est établie. La coupure basale du Phanérozoïque fut liée à l’apparition des animaux à squelette. La coupure considérable entre l’Ère Primaire et l’Ère Secondaire est caractérisée par la disparition de 70 % des genres et 90 % des espèces ; les goniatites sont remplacées par les cératites et les ammonites ; les trilobites, les fusulines et bien des brachiopodes diversifiés auparavant, disparaissent… La coupure entre l’Ère Secondaire et l’Ère Tertiaire se voit immédiatement sur le terrain avec la disparition des ammonites et des globotruncanides omniprésents auparavant dans l’océan, en même temps que celle les dinosaures qui constituaient le sommet de la pyramide trophique sur le continent.
7Les connaissances modernes montrent que les pionniers de la stratigraphie avaient bien perçu ces révolutions mais pas toujours précisément leur ampleur relative. La figure 1 schématise la position de six coupures majeures telles que les a identifiées Lethiers (1998). On y note que des coupures majeures se situent entre deux Ères mais également entre deux Systèmes (Trias-Jurassique ou Ordovicien-Silurien) et même, entre deux Étages (coupure Frasnien-Famennien au Dévonien supérieur). La séparation marquant la base du Quaternaire a été laissée en blanc ; nous y reviendrons.
Fig. 1 : Lien entre les coupures biologiques et les limites des unités stratigraphiques. Pour chaque crise, les pourcentages de genres (gen.) et d’espèces (sp.) qui disparaissent sont donnés en milieu marin (mer).
8La définition des Étages historiques est donc liée, le plus souvent, à des faunes marines, notamment de plates-formes côtières ; c’est dans les dépôts accumulés dans cet environnement que les restes sont abondants, formant des faluns qui ont attiré l’attention des pionniers de la stratigraphie. Ceci conduit assez communément à ce que deux Étages historiques soient séparés, entre une régression et une transgression sur la plate-forme, par un intervalle de non-dépôt (situation 2, fig. 2). Dans d’autres cas, les étages successifs étant définis dans des environnements ou des bassins distincts, ils peuvent se recouvrir temporellement ; les faunes sont certes distinctes mais elles sont en partie contemporaines (situation 1, fig. 2).
9Afin de clarifier la situation, on a proposé d’abord de définir des stratotypes historiques dont le contenu (fossiles et roches) était désigné en même temps que leur base (colonne de gauche, fig. 3). Dans ce cas, la limite d’Étage était définie automatiquement par la base des couches du stratotype qui, éventuellement, interrompait l’Etage précédent dans le cas de recouvrement. Cette solution peut laisser un intervalle mal défini lorsque aucun dépôt n’est connu ni dans l’Étage historique supérieur ni dans l’Étage historique inférieur. Le concept de Point stratotypique mondial (PSM) est la solution actuellement mise en œuvre pour améliorer les conventions.
10En effet, depuis une trentaine d’années, la Commission Internationale de Stratigraphie a pris comme priorité de s’attacher à définir une succession unique d’Étages valables pour l’ensemble du globe. Ces Étages “globaux” sont définis conventionnellement entre des limites choisies dans des séries de dépôts continus ; c’est la condition primordiale requise pour le choix. Ainsi, l’objet de la définition n’est plus le contenu de l’Étage mais ses limites.
11Comme pour les Étages historiques et les stratotypes historiques, un affleurement concret est désigné. Dans cet affleurement, on choisit un point particulièrement intéressant où l’on observe un changement significatif susceptible d’être retrouvé dans d’autres affleurements. Comme par le passé, l’évolution biologique joue un rôle important mais elle n’est plus le seul outil (moyen d’investigation) mis en jeu : on recommande, en particulier, de considérer les propriétés physiques et chimiques des dépôts dont on pense qu’elles ont été communes sur une grande partie de la planète. C’est le cas de la polarité magnétique liée au champ créé par les mouvements du noyau de la terre ; c’est le cas de la composition de l’eau des océans (ex. les variations de la composition isotopique du strontium). L’ensemble de ces connaissances aide à choisir et à caractériser les dépôts à la limite et de part et d’autre. Pour être rigoureuse, la définition formelle désigne donc un point qui est le clou d’or (fig. 3, colonne de droite). Ce point est situé à un niveau que l’on considère synchrone de part et d’autre mais qui est déjà une extension de la définition et ce niveau est entouré de couches qui, par les caractères de leur contenu permettent d’extrapoler la définition en d’autres lieux.
12La mise en œuvre du concept de PSM se heurte encore à des difficultés car un accord international sur la position de la limite ou la désignation d’une section est parfois difficile. De nombreuses limites d’Étage restent encore à définir car on manque de sections favorables. Dans un premier temps, les instances de la Commission de stratigraphie ont soutenu que la définition d’un Étage devenait effective dès lors que le PSM était établi (Remane et al., 1996).
13Pour ce qui est de la communauté francophone, des dispositions complémentaires sont considérées comme indispensables et ont été discutées par ailleurs (on pourra se reporter à l’exposé détaillé en anglais : Odin et al., 2004 ou en français Odin et al., 2005), en particulier sur la nature de la définition. Pour ces auteurs, la continuité requise dans les successions pour choisir un PSM permet au dit PSM de définir une limite (par exemple la limite Campanien-Maastrichtien) ; ce terme simple de limite doit remplacer avantageusement l’expression consacrée par un ancien usage à savoir, “la base d’une unité qui devient automatiquement le sommet de l’unité inférieure” (Remane et al., 1996) généralement simplifié en base de l’unité (par exemple la base du Maastrichtien).
14Les stratigraphes francophones rappellent en outre que la définition complète d’un Étage nécessite trois composants : les définitions des deux limites et le choix d’un nom pour le désigner (fig. 4). Ce nom est généralement dérivé d’un stratotype historique illustré par son contenu. La position “officielle” (Remane et al., 1996) a conduit à admettre des étages dont la base était définie par le PSM de la limite inférieure sans que le sommet soit défini ce qui nous paraît ni souhaitable ni rigoureux.
15Les règles admises par la Commission Internationale de Stratigraphie sont très strictes : le PSM définit l’unité, il est et doit rester unique. Cette règle a conduit à rejeter, parfois, la proposition faite pour une section auxiliaire c’est-à-dire pour une section autre que celle où est concrétisé le point stratotypique et étudiée parallèlement. Pourtant, une seule section n’illustre que rarement une palette large d’outils stratigraphiques (divers groupes biostratigraphiques complétés par les aspects chimio- et physico-stratigraphiques). Aussi, l’opinion de beaucoup de stratigraphes francophones (cf. Rey et al., 1997 ; Odin et al., 2005) est qu’il n’est pas inutile que la définition d’un PSM soit accompagnée de l’étude de sections auxiliaires prises dans des environnements de dépôt différents permettant d’illustrer d’autres événements que ceux visibles dans la section type. Ces détails pratiques étant résumés, il convient de présenter maintenant comment les unités se nomment ainsi que leur hiérarchie.
Fig. 2 : Définition historique des Étages.
A chaque faune correspond un Étage. Si le temps se déroule de façon continue, son enregistrement dans les couches se fait de façon discontinue ce qui conduit à des discontinuités entre les Étages historiques (cas 2). Dans d’autres cas des Étages (faunes) distincts choisis dans des environnements différents peuvent se recouvrir (cas 1) : les fossiles sont distincts mais une partie d’entre eux sont contemporains.
Fig. 3 : Stratotype historique et point stratotypique mondial.
Si l’on admet que la base des stratotypes historiques définit aussi le sommet de l’Étage précédent, tout le temps de l’histoire géologique est défini. Mais il n’est pas représenté dans les couches servant à la définition. Si l’on utilise le concept de point stratotypiquemondial choisi dans une section où le dépôt est continu, tout le temps de l’histoire géologiqueest défini et représenté dans la section de définition au niveau de la limite.
Fig.4 : Stratotype historique, point stratotypique mondial et définition complète d’un Étage.
Les stratotypes historiques ne représentaient qu’un témoignage discontinu de l’histoire ; le point stratotypique ne témoigne que d’un moment de l’histoire ; la définition complète comprend 1- la limite inférieure, 2- le contenu de l’Étage et 3- la limite supérieure.
16Le stratigraphe manie deux concepts différents lorsqu’il désigne ses unités : celui de temps et celui d’ensemble de couches déposées durant ce temps (voir par exemple : Rey et al., 1997 ou Odin et al., 2005 dont nous reprenons ici partiellement l’exposé). Ainsi, pour désigner les temps pendant lesquels vivaient les dinosaures, on écrit : les dinosaures vivaient durant le Secondaire (ou Mésozoïque). Lorsqu’on désigne les roches contenant les fossiles de dinosaures on écrit : les fossiles de dinosaures se trouvent dans le Mésozoïque (sous-entendu, dans les roches qui constituent l’ensemble de couches désigné sous le nom de Mésozoïque). On comprend là les deux concepts recouverts par le mot Mésozoïque : temps et couches déposées durant un intervalle de temps.
17Afin de formaliser cette distinction, la terminologie à la mode (en pays anglophones surtout) recommande une double hiérarchie que nous avons adaptée (Odin et Odin, 1990). La figure 5 donne les termes français et les termes anglais correspondant entre parenthèses. On note que, dans la terminologie francophone, le temps est subdivisé en intervalles (Ère, puis Période, puis Époque, puis Âge) dont les noms sont distincts des noms des unités utilisées pour désigner les couches. Par contre, les qualificatifs des sous unités sont les mêmes (inférieur, supérieur) pour le temps et les couches tandis que l’anglais distingue “Early/Late” de “Lower/Upper” y compris pour le Quaternaire.
18L’expérience a montré que l’instauration de cette dualité ne facilitait pas la communication, ni entre les géologues anglophones et non-anglophones, ni entre stratigraphes et géologues non-stratigraphes, ni dans le cadre de l’enseignement et qu’en outre, elle n’était pas utilisée avec succès par la majorité des stratigraphes.
19La Commission de Stratigraphie de la Société Géologique de Londres (Zalasiewicz et al., 2004) verrait favorablement une simplification de cette terminologie. En effet, le concept de Point Stratotypique Mondial (GSSP en anglais, pour Global standard Stratotype Section and Point) permet une exacte coïncidence entre la base d’un Étage et le sommet du précédent dès lors que le PSM est choisi dans une succession continue. Tout le temps étant représenté par des dépôts, il n’y a donc pas de divergence entre le temps représenté par les couches et le temps désigné dans les unités de temps ce qui n’était pas garanti avec les stratotypes historiques souvent bornés par des arrêts de dépôt. On pourra alors utiliser un même mot recouvrant la même histoire pour désigner unités de temps et unités déposées, le contexte faisant comprendre, si nécessaire ce que l’on désigne. Nos collègues britanniques plaident pour une hiérarchie temporelle (Era, Period, Epoch, Age) et pour les subdivisions Early/Late (colonne “Temps”, fig. 5). Ce serait une nouveauté par rapport à de nombreux usages en différentes langues. Ainsi, l’usage francophone favorise depuis longtemps les termes Ère, Système, Étage avec les subdivisions inférieur/moyen/supérieur (termes en gras, fig. 5), voire avec des sous-unités là où le besoin s’en fait sentir (sous-systèmes dans le Cénozoïque). Les équivalents de ces termes qui désignent d’abord les ensembles de roches (Système, Étage, supérieur, inférieur) sont aussi d’usage historique en allemand, en espagnol, en grec, en italien, etc. Dès les débuts du développement de la stratigraphie l’emploi était commun et cet usage historique n’a pas généré de problème de compréhension. En outre, les termes ainsi retenus ont un sens propre, géologique, qui ne peut pas être confondu avec d’autres termes du langage courant. Ce serait, par exemple le cas de période ou époque qui, dans un exposé pourraient désigner soit un intervalle quelconque, soit une unité spécifique de rang défini. Enfin, ce choix respecte l’expression concrète du temps géologique, à savoir les couches qui se déposent de bas en haut – ce qui caractérise l’histoire de la terre dont le déroulement de bas en haut conduit à ce qu’un temps plus ancien est immédiatement conçu comme représenté dans une couche inférieure par tout stratigraphe.
20Avec la place du Quaternaire dans cette hiérarchie, ces questions de terminologie divisent la communauté des stratigraphes. Elle divise moins celle des quaternaristes dont la position peut se résumer simplement : le Quaternaire est une unité de haut rang, qui fut souvent nommé Ère. Vu de l’extérieur, sa subdivision ne paraît pas poser de problème fondamental, chacun étant amené à utiliser la terminologie la mieux adaptée à son objet d’étude, qu’elle soit locale, régionale ou mondiale. Les seuls problèmes posés semblent liés aux décisions extérieures à cette communauté telles que l’intégration au Néogène voire sa suppression dans certaines échelles “marines”, propositions qui se heurtent à de vives et compréhensibles oppositions dans une communauté dont les méthodes et les objets sont particuliers.
Fig. 5 : Hiérarchie et nomenclature des unités stratigraphiques.
On a d’abord adapté une vue anglo-saxonne (entre parenthèses) à la terminologie francophone. Pour cette dernière, on suggère aujourd’hui une simplification (termes en caractères gras) tandis que les membres de la commission de stratigraphie de la Société géologique de Londres suggèrent les termes de la colonne “temps”.
21Les conventions concernant la géologie sont choisies au sein de l’Union Internationale des Sciences géologiques (U.I.S.G.). Il existe, de même, une Union internationale pour la chimie, pour la physique etc... Cette U.I.S.G. investit des Commissions spécialisées chargées de traiter les problèmes nécessitant une coordination internationale. La Commission dédiée à la Stratigraphie est dirigée par un Président qui s’entoure de trois personnes formant un bureau exécutif. Ce bureau établit des sous-commissions en désignant un président qu’elle charge de mener une activité spécifique. Ainsi la sous-commission de stratigraphie du Crétacé sera chargée de proposer des conventions pour les limites des Étages de ce Système. Là encore, le Président de la sous-commission s’entoure de membres qu’il choisit dans la communauté concernée. Pour réaliser le travail concret, le président de la sous-commission institue des Groupes de Travail en désignant un animateur qui, à son tour, s’entoure d’experts pour réaliser le travail scientifique et administratif. On voit ainsi que du sommet à la base, la composition des instances qui animent ces structures sont dépendantes d’un petit nombre de responsables qui, par ailleurs, s’habilitent à supprimer l’une ou l’autre sous commissions quand elle le “juge opportun” mais assurent aussi une tâche lourde qui pose toujours le problème de son financement.
22Concrètement, le processus d’établissement d’une convention pour une limite entre unités stratigraphiques se déroule de la façon suivante. Le groupe de travail recherche de par le monde des sections candidates favorables. Une section favorable est une section dans laquelle sont présentes, dans de bonnes conditions d’observation, de nombreuses caractéristiques considérées comme déterminantes pour repérer l’âge stratigraphique et le reconnaître dans des sections situées dans une portion la plus large possible du globe terrestre. Le plus souvent, un marqueur de temps est choisi d’abord pour situer la limite (apparition, transition de forme ou disparition d’un fossile, événement physique ou géochimique) et c’est lui qu’on cherche en premier. Plus généralement, des recommandations sont suivies pour juger de la qualification d’une section. Nous avons nous même proposé un guide, sous la forme de 10 conditions qui comprennent des facteurs d’accessibilité, de préservation à long terme, de présence d’outils stratigraphique variés (Odin, 1992).
23Les diverses sections ayant été caractérisées pour ces facteurs, présentées et discutées lors de réunions internationales, la meilleure est sélectionnée par vote postal entre tous les membres du Groupe de Travail. Une majorité de 60 % doit être atteinte. Les exemples ne manquent pas de travaux qui ont demandé 5 ou 10 années pour obtenir cette sélection.
24Lorsque le vote est positif, un dossier est préparé par l’animateur du GT donnant les raisons du choix et les caractéristiques. Ce dossier est proposé à la sous-commission qui le diffuse à ses membres ; un vote postal est organisé. Une majorité de 60 % autorise la présentation du dossier (éventuellement amélioré) à la Commission qui le diffuse à ses membres. Une majorité de 60 % de oui permet de soumettre la limite ainsi recommandée à la ratification de l’UISG.
25Les clichés (fig. 7) montrent un exemple de réalisation. Le PSM de la limite Campanien-Maastrichtien (Odin, 2002) est située à la cote 115,2 sur le palier IV du site géologique de Tercis (près Dax, Landes, France). Il est concrétisé sur le terrain par un “clou d’or”, en l’occurrence un clou d’acier, surmonté d’un panneau indiquant que là est située par convention la limite entre les Étages Campanien et Maastrichtien du Système Crétacé ; proposé en Septembre-1999, ratifié en Février-2002.
26Les principes de subdivision énoncés ci-dessus reflètent d’abord l’objet principal traité par la Commission de Stratigraphie : les temps phanérozoïques caractérisés par un enregistrement précis de l’évolution biologique illustré par la présence abondante de fossiles. La biostratigraphie est l’outil cardinal de corrélation (moyen d’investigation clé) entre 530 et 5 Ma. La définition des limites par l’utilisation du concept de PSM ne saurait se faire efficacement sans contrôle biostratigraphique. Historiquement et pratiquement, les Étages sont d’abord une expression de l’évolution biologique telle qu’elle fut perçue par les pionniers de la stratigraphie. Pour eux, c’est le changement de faune qui impliquait la création d’une unité stratigraphique. Cette pratique n’est pas adaptée à l’ensemble des couches géologiques et il convient d’envisager d’autres principes en dehors de l’intervalle de temps précisé ci-dessus.
27Pour saisir cette nécessité de conventions différentes pour les différentes étapes de l’histoire de la terre, rappelons d’abord les caractéristiques des cinq groupes principaux d’outils stratigraphiques utilisés pour reconstituer cette histoire.
28La géochronologie (caractérisation d’un niveau par un âge numérique mesuré) et la biostratigraphie (caractérisation d’un niveau par un âge relatif indiqué par les fossiles) sont des outils stratigraphiques univoques (Odin & Odin, 1990) car à chaque caractère correspond un moment unique de l’histoire de la terre. La lithostratigraphie (caractérisation d’un niveau par la nature de la roche), la chimiostratigraphie (caractérisation d’un niveau par une propriété chimique élémentaire voire isotopique) et la magnétostratigraphie (caractérisation d’un niveau par une propriété magnétique) sont des outils plurivoques car à une même caractéristique pourra correspondre plusieurs moments de l’histoire de la terre.
29La figure 8 rappelle ces caractères des outils stratigraphiques. Bien qu’il ne s’agisse que d’un schéma (les coupures ne sont pas toujours franches d’un domaine d’application à l’autre : exceptions locales, caractères dépendants de l’environnement de dépôt) cette classification met en évidence les différences fondamentales entre trois intervalles de temps de l’histoire de la terre : l’intervalle pré-phanérozoïque (précambrien), l’intervalle phanérozoïque sans le Quaternaire et l’intervalle quaternaire. C’est ce qui a été présenté, depuis une dizaine d’années, sous le vocable des trois stratigraphies (Odin, 1994).
30Nous ne nous préoccuperons pas de l’intervalle précambrien en signalant seulement que la sous commission chargée de cet intervalle de temps a admis, après de nombreuses années de réflexion, que les PSM étaient d’application tellement délicate dans ces dépôts que des âges numériques conventionnels devaient s’y substituer pour situer les limites des diverses unités (Plumb, 1991). Cette décision de bon sens résulte directement de nos considérations sur la disponibilité des outils stratigraphiques.
Fig.6 : Instances de discussion et de décision pour les conventions en stratigraphie.
Les instances internationales(A) sont distinctes des instances nationales (B). De la Commission Internationale de Stratigraphie aux groupes de travail, le choix des membres est très centralisé ce qui favorise l’efficacité mais présente des risques de restriction des idées.
31Trois questions sont à distinguer dans la discussion concernant le Quaternaire : 1- son rang hiérarchique, 2- la position de sa limite inférieure, 3- sa subdivision. Bien qu’imbriquées, elles seront traitées séparément.
32La durée du Quaternaire en fait un simple Étage si ce critère est retenu pour rendre compte de la signification de cet intervalle de temps. C’est une des raisons pour lesquelles, depuis les années 70, certains stratigraphes ont poussé à inclure cet intervalle de temps dans la dernière unité de rang supérieur du Tertiaire des auteurs (le Néogène). Ceci conduisait ipso facto à supprimer le terme de Tertiaire qui n’était plus nécessaire remplacé qu’il était par le terme Cénozoïque. Depuis plus de 30 ans que ce ‘glissement terminologique’ est apparu, le terme Tertiaire s’est pourtant maintenu dans la littérature, très vivace vis à vis du Cénozoïque. C’est donc bien que, pratiquement, il avait une utilité et même qu’il avait une signification ancrée dans l’esprit des géologues. La négation de la signification propre des termes Tertiaire et Quaternaire ne tient pas compte des caractéristiques particulières des derniers millions d’années à de nombreux points de vue, qu’il s’agisse des méthodes, des témoignages ou des spécialistes qui en font l’étude.
33Même dans l’optique de l’évolution de la biosphère qui régit pour une grande partie les subdivisions de l’histoire géologique (cf. supra), une identité propre du Quaternaire peut être mise en évidence. La figure 9 schématise une vision qui va dans ce sens et que nous soumettons au lecteur. On peut voir dans l’évolution de la biosphère 4 stades. Au cours du premier milliard d’années, la vie n’a pas laissé de trace. Par la suite et jusque vers 540 Ma, des cellules puis des organismes ont laissé des traces (activité biologique) ou des empreintes (marques du corps lui-même). Viennent alors, champ d’action d’une majorité des stratigraphes, les dépôts qui relatent une évolution naturelle du vivant qui colonise tous les biotopes par un processus d’évolution dont la diversification est la clé. Enfin, vient le Quaternaire, intervalle de temps où une espèce prend le pas peu à peu sur la quasi-totalité de la biosphère (c’est une observation, non une philosophie). Tout se passe comme si l’évolution avait changé de sens, changement majeur vers une tendance centralisatrice : la production biologique se fait au bénéfice d’une seule espèce qui a su modifier les facteurs naturels.
34L’histoire de la terre se subdivise en intervalles significatifs dont la pertinence et la hiérarchie sont largement dépendantes de ce qui se passe dans la biosphère. L’émergence de l’homme n’est pas un détail de cette histoire ; cela peut être considéré, au moins, comme une caractéristique digne d’une Ère (ou sous-Ère si ce rang est acceptable pour se rapprocher de la position de Pillans et Naish, 2004). Donner au Quaternaire, dont la biosphère est dominée et modifiée par notre espèce, à son bénéfice ( ?), un rang majeur dans cette hiérarchie, c’est à la fois prendre acte de son action passée et c’est, surtout, prendre conscience de sa responsabilité pour l’avenir.
35Si l’on admet pour le Quaternaire le rang d’Ère, la question se pose d’une hiérarchie rigoureuse des autres unités usuelles. Le tableau 1 donne une position cohérente qui prend comme position de principe de changer le moins possible la signification des termes utilisés dans le passé. Pour l’Ère quaternaire, le rang de Système resterait anonyme (le terme d’Anthropogène a été proposé mais peu utilisé). Au rang de sous-système on identifierait un Pliocène quaternaire distinct du Pliocène tertiaire, solution qui permet de maintenir le terme très usité de Pliocène sans changer son contenu.
Fig. 7 : Le point stratotypique mondial de la limite Campanien-Maastrichtien.
A : vue généralede la section dont les couches sont verticales ; B : détail du “clou d’or”. Le PSM est signalé par la flèche ; à droite les couches sont campaniennes, à gauche maastrichtiennes ; la sédimentation est continue et homogène sans coupure d’un Étage à l’autre.
clichés F. Robaszynski, IX-2002.
Fig. 8 : Les outils de la stratigraphie.
Du simple point de vue des possibilités d’approche des couches ayant enregistré l’histoire de la terre, il existe 3 domaines clairement distincts. Le Quaternaire se distingue par une variété de moyens d’investigation qui permet l’élaboration d’échelles diverses (fig. 9).
Fig. 9 : Une vision de l’histoire de la terre à travers celle de la biosphère.
On individualise trois coupures majeures qui individualisent un intervalle azoïque, un intervalle pré-Phanérozoïque, un intervalle phanérozoïque et un intervalle post-phanérozoïque. La nature nouvelle de l’évolution biologique donne au Quaternaire une signification de tout premier rang hiérarchique (l’échelle des temps n’est pas respectée).
Tab. 1 : Subdivisions et hiérarchie des unités autour de la base du Quaternaire.
36Sans aller plus loin dans cette analyse, on pourrait réfuter cette vision en constatant que l’influence réelle de l’homme sur son milieu et sur la biosphère est bien plus tardive que l’une ou l’autre limite proposée par l’un ou l’autre groupe de la communauté des stratigraphes. Mais ce serait confondre la question de la signification du Quaternaire et la question de sa limite inférieure.
37En effet, il n’y a nul besoin, pour caractériser un intervalle de temps de rang hiérarchique élevé, pour que la caractéristique dominante soit présente dès les premiers instants, dès la base des dépôts qui lui sont attribués. C’est même pratiquement une règle que les prémices de la caractéristique dominante d’une Ère, par exemple soit absentes au début de l’Ère en question. Ainsi les trilobites sont absents des premiers Étages du Primaire ; les dinosaures étaient loin d’avoir une importance majeure au début du Secondaire tandis que les mammifères étaient bien modestes au début du Tertiaire. Il suffit que les couches renferment une annonce même indirecte. Et celle-ci est bien là puisque l’on reconnaît aujourd’hui que l’hominisation (la réalisation d’outils qui implique la dimension culturelle propre à l’homme) a débuté voici près de 2,6 Ma (Semaw et al., 1997, 2003 ; Roche & Texier, 2006). Entre cette date et la dégradation climatique reconnue vers 2,6 Ma dans le domaine marin comme dans le domaine continental on peut envisager une limite aussi solide que la limite formelle suggérée par d’autres stratigraphes à 1,8 Ma date à laquelle les marques d’activité humaine sont encore plus évidentes. Ici, nous argumentons simplement pour indiquer qu’il existe de solides référents pour conclure que la limite inférieure du Quaternaire doit interrompre toutes les unités de rang hiérarchique égal ou inférieur à l’Ère (fig. 5). La rigueur basique de cette position n’autorise pas la récente suggestion (Clague, 2006) d’un Quaternaire (une sous-Ère) inclus dans le Néogène (un Système).
38Pour le Quaternaire (voire les temps précédents jusque vers 5 derniers Ma), une subdivision en Étages conventionnels définis par des PSM conduirait à des unités qui auraient une autre signification que celle des Étages du Phanérozoïque quant à leur durée. Cette durée étant elle-même liée, nous l’avons vu, aux changements de faune c’est à dire aux facteurs qui déterminent l’évolution biologique naturelle. Le terme d’étage est pourtant utilisé par les quaternaristes : étages isotopiques ou étages “glaciaires” ; ces intervalles ont une nature différente des Étages conventionnels car liés à un outil ou a un phénomène particulier et de durée bien différente ; pour éviter la confusion, il est suggéré de les qualifier (étage isotopique / étage glaciaire) par opposition à Étage au sens du stratigraphe du Phanérozoïque.
39Selon nous, bien plus nettement que pour les terrains plus anciens, de nombreux outils stratigraphiques complémentaires permettent de subdiviser efficacement l’histoire stratigraphique récente en unités claires pour tous. Chaque caractéristique des dépôts, chaque succession stratigraphique, sera mieux décrite au moyen de l’échelle qui lui est propre. Le Quaternaire a la particularité de combiner les informations de grands champs disciplinaires ; les Sciences de la Terre, les Science de la Vie et les Sciences de l’Homme et de la Société, s’ajoutant à un espace d’application fructueux pour les Sciences de la Matière. Évidemment, les coupures observées avec les différents outils ne sont pas précisément contemporaines ce qui conduira à des échelles parallèles (fig. 10).
40Par ailleurs, la notion de précision est importante dans cette optique car si, pour le Précambrien, définir une limite à quelques millions d’années près n’est pas inadmissible, pour le Phanérozoïque, ces limites atteignent généralement une précision de l’ordre de 0,1 Ma tandis que, pour le Quaternaire, la précision de l’enregistrement (et de la connaissance) peut atteindre 0,01 Ma (et parfois moins). C’est une autre caractéristique de l’histoire géologique qui justifie d’adapter les principes de leur description historique. Pour ces temps récents, un langage commun peut être élaboré du fait que toutes ces catégories d’unité (géochimiques, biostratigraphiques, lithologiques, climatiques, magnétostratigraphiques, industrie humaine etc…) peuvent être in fine corrélées entre elles par des âges numériques mesurés ou des corrélations avec les variations climatiques elles-mêmes bien repérées dans le temps.
41Dans cet intervalle de temps, chaque spécialiste peut alors utiliser les unités propres à l’outil dont il dispose dans les couches étudiées voire des environnements de dépôts concernés.
Fig. 10 : Les diverses subdivisions stratigraphiques du Quaternaire : des terrains divers, des outils divers, des unités diverses, un référentiel commun (en années, par exemple). Les colonnes sont données à titre d’exemple, il existe d’autres possibilités et chaque subdivision est indépendante bien que des causalités communes puissent conduire à des limites contemporaines.
42La définition des unités stratigraphiques utilisées internationalement pour décrire l’histoire géologique s’est faite, historiquement, en fonction des témoignages immédiats dont on dispose dans les roches. Parmi ces témoignages, ceux inscrits par la biosphère jouent un rôle clé.
43La communauté des stratigraphes dominée par les spécialistes intéressés par le Phanérozoïque a mis au point une procédure et des règles pour établir les conventions modernes qui définissent les limites des Étages ; ces derniers sont les unités fondamentales de description et de terminologie pour cette partie de l’histoire terrestre. Cette procédure et ces conventions sont adaptées à la majorité des temps ainsi considérés. Cependant, des difficultés apparaissent dans l’application de ces règles pour les temps plus anciens lesquels ont été subdivisés par des âges conventionnels en unités bien plus longues que les Étages (des Systèmes de validité mondiale). Ces Systèmes conventionnels ne remplacent pas les subdivisions régionales toujours nécessaires pour décrire les histoires régionales pour ces temps ou le repérage univoque précis manque souvent. Ils donnent simplement un cadre conventionnel commun à l’ensemble de la planète auquel peuvent se rattacher les unités régionales.
44La question se pose de la même façon pour le Quaternaire mais pour des raisons opposées. Cet intervalle de temps particulier, par la nature et le nombre des témoignages disponibles comme par l’échelle de temps concernée, demande à être traité de façon particulière pour rendre compte de la qualité des informations disponibles et de la nature des phénomènes étudiés.
45Dans la pratique, des subdivisions parallèles impliquant l’outil stratigraphique le mieux adapté au cadre local, utilisera bien mieux la richesse et la particularité des données recueillies dans différents environnements qu’une échelle unique difficile à appliquer dans tous les domaines ou, plus simplement, peu parlante en dehors des lieux où les unités-types seraient établies. Ces diverses échelles doivent être maintenues et s’intercorrèlent naturellement à travers le référentiel unique que constitue la connaissance (et non la convention) que l’on a de l’âge des limites de ces unités. Les conventions de type Point Stratotypique Mondial sont superflues et pourraient se révéler inutilement contraignantes.
46Quant à l’existence et à la signification du Quaternaire, si l’on adopte comme point de vue, dans la continuité des concepts établis pour les temps plus anciens, le rôle clé joué par la biosphère, on est amené à exiger, pour le Quaternaire un rang hiérarchique qui doit le rendre indépendant du Tertiaire qui le précède comme des diverses unités qui y sont établies. Il résulte de cette proposition que la logique veut que les termes Tertiaire et Quaternaire ne soient plus déconseillés comme il a été proposé par le passé.
47La présente communication n’a pas valeur de conclusion pour la réunion scientifique qu’elle a inaugurée. Elle rappelle que rien n’est impossible selon que l’on veut souligner tel ou tel aspect de l’échelle des temps mais que des choix raisonnables peuvent être faits pour que le Quaternaire et l’Homme qui le caractérise prennent leur place dans l’histoire de la biosphère. En quantité, c’est à dire vis-à-vis de la Terre, objet astronomique, le Quaternaire est peu de chose. En signification, c’est à dire vis-à-vis de la planète support d’une biosphère, le Quaternaire doit être considéré comme un monde complètement nouveau. Sa limite inférieure exacte ne dépend pas univoquement et précisément du rôle actif que tend à prendre l’espèce humaine sur l’évolution de la biosphère. Ce rôle “centralisateur” d’une espèce unique qui tend à utiliser la biosphère dans son seul intérêt particulier et, par là à en modifier le devenir, n’a jamais existé sur notre planète d’après les témoignages dont on dispose aujourd’hui.