Une formation rocheuse discrète située sur la rive est de la baie d’Hudson, au Canada, pourrait abriter les roches les plus anciennes connues sur Terre, selon une étude récente.
Les analyses ont daté ces roches gris strié, issues d’un affleurement appelé la ceinture de roches vertes de Nuvvuagittuq, à environ 4,16 milliards d’années. Elles seraient ainsi des vestiges de la toute première croûte terrestre, dès l’aube de notre planète vieille de 4,57 milliards d’années.
Cette datation, réalisée par deux méthodes basées sur la désintégration d’isotopes radioactifs pour mesurer l’âge du magma ancien emprisonné dans les roches, vient renforcer une étude antérieure, elle aussi signée par ces chercheurs, qui avait suscité quelques débats dans la communauté scientifique.
Si ces résultats, publiés le 26 juin dans la prestigieuse revue Science, se confirment, ils pourraient offrir un aperçu inédit de l’histoire géologique primitive et du contexte géochimique qui a précédé l’apparition de la vie.
« Ces roches volcaniques ont au moins 4,16 milliards d’années, voire 4,3 milliards selon moi », précise Jonathan O’Neil, co-auteur de l’étude et professeur en sciences de l’environnement à l’Université d’Ottawa, lors d’un entretien. « Aucune roche connue n’est plus ancienne. »
À ses débuts, la Terre était une boule incandescente de lave en fusion. Elle s’est refroidie lentement pendant environ 600 millions d’années, durant l’éon Hadéen, période chaotique marquée par de violents impacts d’astéroïdes, notamment la collision avec la protoplanète Théia, dont le choc a arraché un morceau de la Terre pour donner naissance à la Lune.
À partir de 3,8 milliards d’années, la surface terrestre s’est fragmentée en plaques tectoniques, lesquelles s’enfoncent sous d’autres plaques pour être recyclées dans le manteau ou construire montagnes et fosses océaniques. Ce jeu continu de subduction a profondément altéré chimiquement la majorité des roches de la surface par la chaleur et la pression intenses.
Pourtant, certaines zones, éloignées des marges tectoniques, conservent des roches quasi inchangées depuis plusieurs milliards d’années. C’est notamment le cas dans le nord-est du Canada, où se trouve la ceinture de Nuvvuagittuq, dont l’âge minimal est accepté autour de 3,8 milliards d’années.
En 2008, O’Neil et son équipe avaient proposé que cette ceinture soit en réalité âgée de 4,3 milliards d’années, ce qui en ferait les roches les plus anciennes au monde.
Cependant, d’autres géologues avaient contesté ces résultats, pointant des failles méthodologiques. Les roches anciennes sont généralement datées grâce au zircon, un minéral stable sur des milliards d’années. Or, les roches volcaniques de Nuvvuagittuq ne contiennent pas de zircon, obligeant les chercheurs à adopter la désintégration d’un autre élément, le samarium, en néodyme.
Cette méthode pose problème : le samarium peut se transformer en néodyme par deux voies différentes, l’une avec une demi-vie de 96 millions d’années, l’autre avec une durée s’étalant sur des milliards d’années. Les âges estimés par ces deux « horloges » isotopiques divergent donc fortement, notamment lorsqu’une activité tectonique vient perturber l’équilibre isotopique au fil du temps.
« Tout métamorphisme ou remise à température après 4 milliards d’années n’affecte pas vraiment la « montre » à demi-vie courte mais peut réinitialiser l’autre, ce qui explique les différences d’âge obtenues », explique O’Neil.
Pour contourner cet obstacle, l’équipe s’est concentrée sur des parties où du magma provenant du manteau terrestre a infiltré la croûte ancienne, ces intrusions devant être forcément plus récentes que la roche encaissante. La datation de ces zones a révélé un âge concordant des deux horloges à 4,16 milliards d’années.
Si ces résultats sont validés, les roches de Nuvvuagittuq pourraient révéler des indices précieux sur l’environnement où la vie a pu surgir sur Terre — voire, par extrapolation, ailleurs dans le système solaire.
« Certaines roches de cette ceinture se sont formées par précipitation à partir de l’eau de mer primitive. Elles peuvent nous renseigner sur la composition, la température de nos premiers océans, sur l’atmosphère, et peut-être même héberger les plus anciennes traces de vie », souligne Jonathan O’Neil. « Comprendre l’environnement d’origine de la vie sur Terre éclaire aussi la quête de vie extraterrestre, notamment sur Mars. »
Points à retenir
- La ceinture de roches vertes de Nuvvuagittuq, au Canada, contiendrait des roches âgées d’environ 4,16 milliards d’années.
- Ces roches sont sans doute issues de la toute première croûte terrestre, formée pendant l’éon Hadéen.
- Les méthodes de datation isotopique utilisées ici sont complexes et parfois source de débats entre géologues, notamment à cause des horloges naturelles multiples à disposition.
- L’étude repose sur la désintégration du samarium en néodyme, une alternative au zircon absent dans ces roches volcaniques.
- Les intrusions magmatiques plus récentes servent de « repères » pour confirmer un âge minimum des roches originales.
- Ces découvertes peuvent éclairer les conditions environnementales où la vie a peut-être émergé sur Terre, tout en alimentant les recherches sur la vie extraterrestre.
Alors voilà, on a peut-être entre les mains les fossiles géologiques les plus vieux de la planète — ou du moins leurs souvenirs figés dans la pierre. Si on parvenait enfin à cerner l’enfance de la Terre, on ne serait pas loin de comprendre l’enfance de la vie elle-même. Bon, j’admets que ça fait un peu « film de science-fiction à gros budget », mais avouons-le, après tout ce babillage sur la jeunesse de notre planète, ne serait-il pas temps d’ouvrir les yeux sur la vôtre ? Question existentielle, évidemment, laissez-moi savoir ce que vous en pensez… ou pas.