Le cambrien
Le Cambrien est la première période de l’ère paléozoïque : il s’étend d’environ 539 à 485 millions d’années avant notre époque, selon l’échelle des temps géologiques de la Commission internationale de stratigraphie. Il est célèbre pour l’apparition rapide, à l’échelle géologique, de la plupart des grands groupes d’animaux, et pour la richesse de ses fossiles marins.
Un nom venu du pays de Galles
Le terme a été proposé en 1835 par le géologue britannique Adam Sedgwick, qui étudiait les roches anciennes du pays de Galles. Il vient de Cambria, le nom latin de cette région. Le Cambrien est suivi de l’Ordovicien, et il succède à l’Édiacarien, dernière période du Protérozoïque.
L’« explosion cambrienne »
Au début du Cambrien, les fossiles d’animaux à squelette ou à carapace se multiplient en un temps relativement bref. Arthropodes, mollusques, brachiopodes, éponges et premiers chordés apparaissent dans les archives fossiles. Deux gisements exceptionnels, où même les parties molles se sont conservées, permettent de connaître cette faune en détail : les schistes de Burgess, au Canada, et le gisement de Chengjiang, en Chine.
Toute cette vie animale est exclusivement marine : les continents cambriens sont encore dépourvus de plantes et d’animaux terrestres.
Les trilobites, fossiles emblématiques
Les trilobites sont un groupe d’arthropodes marins très répandu au Cambrien. Leur nom ne vient pas d’une division en trois segments, comme on le lit parfois, mais de leur carapace partagée dans le sens de la longueur en trois lobes : un lobe central et deux lobes latéraux. Le groupe s’est diversifié pendant tout le Paléozoïque avant de disparaître à la fin du Permien, lors de la grande extinction d’il y a environ 252 millions d’années.
Des continents dispersés
La géographie du Cambrien reste connue avec beaucoup d’incertitudes, mais ses grands traits sont établis. Au sud s’étend un immense continent, le Gondwana, qui réunit les futures Amérique du Sud, Afrique, Antarctique, Australie et Inde. Plusieurs continents plus petits, issus en partie de la dislocation d’un supercontinent plus ancien, la Rodinia, sont dispersés ailleurs :
- la Laurentia, cœur de la future Amérique du Nord, proche de l’équateur ;
- la Baltica, qui correspond à l’Europe du Nord et à la Russie occidentale ;
- la Sibéria, ancêtre de la Sibérie actuelle ;
- des blocs plus petits, comme l’Avalonia, alors en bordure du Gondwana.
Des fossiles qui dessinent un océan disparu
Les animaux des eaux peu profondes sont de précieux marqueurs biogéographiques. Incapables de traverser de grandes étendues océaniques, ils forment des faunes distinctes de part et d’autre d’un océan. Les paléontologues ont ainsi remarqué que les trilobites du nord-ouest de l’Écosse ressemblent à ceux d’Amérique du Nord, tandis que ceux de l’est de Terre-Neuve rappellent les faunes d’Europe.
Cette répartition, inexplicable avec la géographie actuelle, s’éclaire si l’on admet l’existence d’un océan disparu, l’océan Iapetus, situé à peu près à l’emplacement de l’Atlantique actuel. Le nord-ouest de l’Écosse se trouvait alors sur la rive de la Laurentia, et l’est de Terre-Neuve sur la rive opposée. La fermeture de cet océan, au cours du Paléozoïque, a soudé ces régions entre elles. Le géophysicien canadien John Tuzo Wilson s’est appuyé sur ce type d’argument, en 1966, pour proposer qu’un océan pouvait se fermer puis se rouvrir, idée devenue un pilier de la tectonique des plaques.
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