Article | 09/06/2022

Frise géologique : exemple et mode d'emploi

09/06/2022

Aurélien Augier

Lycée Camille Guérin, Poitiers

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Présentation, mode d'emploi et sources des informations proposées dans un outil de frise chronologique géologique. À utiliser et, pour les développeurs, à adapter à ses besoins.


Une frise à tester, à utiliser et à adapter à ses besoins

Accessible sur Planet-Terre, une frise géologique interactive intégrant des informations variées.

Présentation de l'outil

La frise géologique proposée permet d'appréhender les échelles de temps en géologie, en replaçant quelques événements importants tout en donnant accès à des informations externes (principalement issues de Wikipédia). Elle permet aussi d'afficher quelques reconstitutions paléogéographiques pour replacer dans l'espace les grands événements. Le but est de pouvoir avoir accès de manière compacte et à portée de souris à des informations diverses sur la géochronologie.

Mise en garde de l'auteur

Cette frise est un outils plein de défauts, développé "à la maison", pour mes besoins propres. Je l'ai proposée à Planet-Terre en supposant qu'un tel outil pourrait être utile pour les enseignants. Je suis moi-même enseignant et je la développe sur mon temps libre, à un rythme très variable dépendant de ma charge de travail et de mes obligations personnelles. En fonction du temps que j'aurai, j'essaierai d'améliorer les problèmes d'ergonomie d'utilisation (utilisation sur téléphone peu pratique à l'heure actuelle), et de compléter les données affichables.

Cette frise contient beaucoup d'informations d'origines diverses, qui, en fonction de l'affichage choisi, peuvent se retrouver superposées. L'interface est organisée en modules pouvant êtres affichés ou masqués pour permettre d'adapter l'affichage au souhait de l'utilisateur.

Présentation générale de l'interface

Utilisation de l'outil : les différents modules

La frise de base et la navigation temporelle

La frise des temps regroupe les éons, ères, périodes et étages. La couleur utilisée est la couleur officielle proposée par la Geologic Timescale Foundation (codage RGB). Le nom est le nom français officiel de l'étage, et ne correspond pas toujours aux noms usuels présents sur la carte géologique au millionième de la France (par exemple, le Briovérien est un nom français, qui correspond à peu près au Cryogénien). Les âges absolus sont bornés en suivant les âges proposés par la Geologic Timescale Foundation en 2016 (voir aussi Ogg et al., 2016. A Concise Geologic Time Scale) et peuvent être amenés à changer au fur et à mesure des avancées scientifiques.

Par défaut, le survol à la souris d'un bloc de la frise provoque l'ouverture de la page Wikipédia associée dans l'encart prévu à droite (attention, la géologie présentée date parfois un peu [beaucoup] dans les pages Wikipédia, des erreurs et/ou des imprécisions, voire des contradictions peuvent apparaitre si on lit en détail… mais on aura toujours une base pour aller plus loin). Il est possible de choisir la version en anglais de Wikipédia (parfois plus complète) ou encore la page de la Commission internationale de Stratigraphie. La recherche est automatique (il n'y a pas de liens écrits en dur dans le code source du logiciel), ce qui peut renvoyer vers des pages inexistantes sur Wikipédia. Pour le site de la Commission Internationale de Stratigraphie, seuls les étages associés à un GSSP étant référencées, de nombreux blocs renvoient vers un 404 not found.

La barre de navigation de gauche permet de se déplacer dans le temps, de zoomer ou de dézoomer, en cliquant sur les icônes associées. Il est possible de zoomer à la molette de la souris, mais il n'y aura pas de mise à jour de l'affichage des repères temporels.

En fonction du niveau de zoom, les noms de certains étages peuvent être masqués pour limiter la superposition des éléments de texte. Dans ce cas, le survol à la souris du bloc ne permet plus l'affichage des informations externes.

Frise des temps géologiques

Dans la mesure où les archives géologiques sont d'autant plus complètes qu'elles sont récentes, le découpage temporel du Précambrien est beaucoup moins fin que celui du Phanérozoïque qui couvre pourtant une période beaucoup plus brève. Afin d'appréhender la frise dans son ensemble, il est possible d'afficher les objets avec une échelle logarithmique. Un troisième mode d'affichage, par étage, n'est pas encore fonctionnel.

Échelle d'affichage temporel : linéaire / logarithmique

Diversité biologique

L'évolution de la biodiversité est un des critères utilisés pour définir les différents étages. L'interface propose d'afficher :

  • la diversité des genres (nombres de genres trouvés dans les archives fossiles) ;
  • la diversification des genres, qui peut être vue comme le cumul des nouveaux genres apparus par intervalle de temps (ce n'est pas tout à fait la partie positive de la dérivée de la courbe de la diversité en fonction du temps) ;
  • les extinctions, qui peuvent être vues comme la disparition de genres par intervalle de temps (ce n'est pas tout à fait la partie négative de cette même dérivée).

Ces modules peuvent être utiles pour discuter la construction des étages et des périodes, en particulier pour les grandes extinctions. Les légendes ne sont pas données pour éviter de surcharger l'interface déjà bien chargée.

Les données sont issues de Cycles in fossil diversity (R.A. Rohde et R.A. Muller, 2005, Nature), et ne couvrent que le Phanérozoïque.

Biodiversité au cours des temps géologiques

Évènements biologiques et géologiques : quelques jalons temporels

Des jalons temporels sont proposés. Ils concernent soit des aspects géologiques, soit des aspects biologiques. Ces jalons sont souvent (mais pas automatiquement) associés à une page internet quand le nom est survolé à la souris. Le lien est écrit en dur dans le code source, et ne sera valide que tant que la page associée restera disponible sur internet. Certaines pages pointent vers des articles de Planet-Terre. Les bornes temporelles de ces jalons proviennent de diverses sources (Wikipédia, différents livres).

Ces jalons sont choisis en fonction de mes besoins propres, et reflètent mes partis pris pour une utilisation la plus large possible. Il manquera forcément certains jalons importants auxquels je n'ai pas pensé. Vous pouvez m'envoyer un mail pour proposer des ajouts, ou créer vos propres fichiers de paramètres pour afficher les jalons qui vous intéressent (voir partie dédiée). En fonction de l'intervalle temporel choisi, de nombreux jalons se superposeront, je n'ai pas encore de solution pour régler ce problème [au moment de la publication de cet article].

Les jalons géologiques peuvent concerner un événement ponctuel (représenté par un point coloré) ou une durée (représentée par un rectangle couvrant approximativement la durée du phénomène). Ainsi sont référencés quelques grandes glaciations, quelques orogenèses concernant l'Europe, mais aussi quelques âges clés (zircons de Jack Hills, datation de la météorite d'Allende, grands cratères d'impact...).

Les jalons concernant la biologie montrent quelques grandes innovations. L'aspect linéaire des jalons donne implicitement une idée fausse d'orientation évolutive vers la lignée humaine. Pour éviter trop d'anthropocentrisme, seule l'apparition des homininés est indiquée, mais semble nécessaire à donner pour montrer l'âge très récent de cette lignée. Les extinctions, déjà accessibles dans le module dédié, ne sont pas reportées.

Jalons temporels

Figure 5. Jalons temporels


Cartes / globe

Certaines cartes de reconstitution paléogéographique sont accessibles. Les périodes couvertes par chaque carte sont représentées par un rectangle gris, le survol à la souris permet d'afficher la carte dans l'encart prévu.

Les reconstructions à l'échelle du globe sont disponibles en carte ou drapées sur une sphère. Dans le premier cas, le système de projection est la projection cylindrique équidistante. Avec les images drapées sur une sphère, un repère est ajouté pour pouvoir estimer la position des différentes masses continentales par rapport à l'équateur actuel.

Une reconstitution paléogéographique centrée sur l'Europe (en considérant la Scandinavie fixe) permet de mieux apprécier l'histoire géologique de la France.

Au premier lancement, l'affichage peut sembler un peu long, ce qui est dû au temps de téléchargement de l'image à chaque survol. Les survols suivants sont beaucoup plus rapides, les images étant stockées dans le cache du navigateur, ce qui permet de voir l'évolution avec un simple survol à la souris des rectangles gris.

Les données proviennent du site de Christopher R. Scotese, Paleomap Project.

Reconstitutions paléogéographiques 3D (et 2D)

Téléchargement pour paramétrer l'interface en fonction de ses besoins

Le code source de l'interface sera prochainement disponible au téléchargement. Il sera alors possible à n'importe quel utilisateur de définir ses propres fichiers de jalons temporels, et de paramétrer l'interface en fonction des besoins. Le téléchargement, les consignes pour l'installation et la documentation sont en accès libre sur mon site personnel.

L'interface a été écrite en javascript et fait appel à plusieurs modules externes (D3 pour les transitions, three pour la 3D et bootstrap pour la mise en page). Le code javascript manipule un objet "svg", dont il est possible de copier le contenu pour le coller dans un fichier texte (fonction d'inspection d'élément de tout bon navigateur). Ainsi, il est possible de générer un fichier "*.svg" et de le modifier avec un logiciel de dessin vectoriel tel qu'Inkscape, ce qui peut être pratique pour produire des documents pédagogiques adaptés aux besoins. Cette solution un peu technique, offre plus de souplesse qu'une simple capture d'écran. Voici, ci-dessous, un exemple que j'ai fait pour mes propres besoins.