Scara timpului geologic: eonii, erele și perioadele

Scara timpului geologic este calendarul oficial al istoriei Pământului, o împărțire în intervale numite eoni, ere, perioade și epoci, fiecare cu un nume și cu limite stabilite pe baza rocilor și a fosilelor. Planeta are aproximativ 4,5 miliarde de ani, iar scara îți permite să plasezi orice eveniment, de la apariția primelor celule până la dispariția dinozaurilor, într-un tablou coerent.

Cifrele pentru perioade atât de lungi sunt greu de imaginat. De aceea geologii folosesc nume și limite clare, la fel cum istoricii împart trecutul omenirii în Antichitate, Evul Mediu și epoci mai apropiate de noi. Diferența este că, pentru geologie, singurele „documente scrise” sunt straturile de rocă.

Cum este împărțită istoria Pământului?

Istoria Pământului este împărțită, de la cel mai mare interval la cel mai mic, în eoni, ere, perioade, epoci și vârste. Cele patru eoni sunt Hadeanul, Arhaicul, Proterozoicul și Fanerozoicul. Primii trei se grupează uneori sub numele neoficial de Precambrian și acoperă aproape 90% din timp, dar au lăsat puține fosile vizibile. Fanerozoicul, ultimul eon, începe odată cu apariția bogată a animalelor cu cochilii și schelete și se împarte în trei ere.

Numele erelor din Fanerozoic spun ceva despre viață: Paleozoic înseamnă „viață veche”, Mezozoic „viață de mijloc”, iar Cenozoic „viață nouă”. Fiecare eră se împarte în perioade, precum Cambrian, Jurasic, Cretacic sau Neogen.

Cum își dau seama geologii cât de vechi sunt rocile?

Geologii folosesc două metode complementare: datarea relativă, bazată pe ordinea straturilor și a fosilelor, și datarea absolută, bazată pe dezintegrarea elementelor radioactive. Nicio metodă nu stă singură; rezultatele se verifică încrucișat.

Datarea relativă: ordinea straturilor

Regula de bază, numită principiul suprapunerii, spune că într-o succesiune de straturi nederanjate, cele de jos sunt mai vechi decât cele de deasupra. Mai există alte reguli simple: o falie care taie un strat este mai nouă decât stratul tăiat, iar o rocă magmatică ce străbate alte roci este mai tânără decât ele. Fosilele ajută mult, pentru că anumite specii au trăit o perioadă limitată, iar prezența lor într-un strat arată vârsta aproximativă; astfel de specii se numesc fosile-index. Cum se păstrează organismele în piatră poți afla din Fosilele: cum se formează și ce spun despre trecutul vieții.

Datarea absolută: ceasul din atomi

Unele elemente chimice instabile se transformă în timp în alte elemente, într-un ritm constant, măsurat prin timpul de înjumătățire, adică timpul după care jumătate din atomii inițiali s-au dezintegrat. Dacă măsori raportul dintre elementul-mamă și cel rezultat dintr-o rocă, poți calcula de când s-a solidificat. Pentru roci foarte vechi se folosește perechea uraniu-plumb, care are un timp de înjumătățire de ordinul miliardelor de ani. Pentru materiale organice relativ tinere, de până la zeci de mii de ani, se folosește carbonul radioactiv. Natura atomilor și a nucleelor instabile este prezentată în Atomul: din ce e făcută materia, de la protoni la quarci.

Sfat: orice dată dintr-o carte de geologie este o estimare cu margine de eroare. Atunci când vezi „aproximativ 66 de milioane de ani”, margina este de ordinul sutelor de mii de ani, mică față de intervalul total, dar nu nulă.

Ce evenimente marchează limitele dintre ere?

Limitele dintre marile intervale sunt, de multe ori, momente de schimbare bruscă în fosile, adică extincții în masă sau apariții bruște de forme noi. În Fanerozoic cercetătorii identifică cinci extincții majore:

1. Ordovicianul târziu: dispariția unei mari părți din viața marină, legată de răcirea climei și de glaciație.
2. Devonianul târziu: declin puternic al recifelor și al faunei marine.
3. Limita Permian-Triasic: cea mai gravă extincție cunoscută, în care a dispărut cea mai mare parte a speciilor marine; este limita dintre Paleozoic și Mezozoic.
4. Limita Triasic-Jurasic: dispariția multor grupe, care a deschis calea dinozaurilor.
5. Limita Cretacic-Paleogen: extincția care a pus capăt dinozaurilor nezburători, marcată în roci de un strat bogat în iridiu, asociat cu impactul unui asteroid mare; este limita dintre Mezozoic și Cenozoic.

Cauzele acestor evenimente sunt încă studiate, iar în mai multe cazuri contribuie combinații de factori: erupții vulcanice mari, schimbări climatice și ale nivelului mării. Mecanismul erupțiilor este descris în Vulcanii: cum se formează, cum sunt alcătuiți și de ce erup.

Cât de lung este timpul geologic comparat cu istoria omului?

Timpul geologic este atât de lung, încât prezența omului ocupă o fracțiune minusculă. Dacă ai comprima istoria planetei într-un an calendaristic, Pământul s-ar forma la 1 ianuarie, primele organisme unicelulare ar apărea în primăvara timpurie, animalele cu schelete abia spre mijlocul lui noiembrie, dinozaurii ar domni în decembrie, iar specia noastră ar apărea în ultima oră a ultimei zile. Toată istoria scrisă ar încăpea în ultimele secunde.

Analogia ajută și la un alt lucru: procese care par neglijabile la scara noastră, ca mișcarea de câțiva centimetri pe an a plăcilor tectonice sau depunerea unui strat subțire de mâl, produc în sute de milioane de ani continente și lanțuri muntoase. Modul în care se mișcă plăcile e explicat în Tectonica plăcilor: cum se mișcă și se ciocnesc continentele, iar o consecință a lui, formarea Carpaților, se vede în Munții Carpați: cum s-au format din punct de vedere geologic.

Cum folosesc geologii scara în practică?

Scara este un limbaj comun care permite geologilor din țări diferite să se înțeleagă. Cartarea unei regiuni, căutarea resurselor sau interpretarea unei fosile pornesc de la încadrarea straturilor în ea. În România, hărțile geologice împart terenul în unități de vârstă, de la rocile foarte vechi ale Carpaților Meridionali până la depozitele tinere ale luncilor. O imagine de ansamblu asupra structurii planetei, a rocilor și a forțelor care le formează se găsește în Pământul explicat: structura, rocile și forțele interne.