Tout sur les fossiles de dinosaures

Tout ce que nous savons des dinosaures, leur forme, leur taille, leur régime ou leur extinction, vient des fossiles. Sans eux, personne n'aurait jamais soupçonné l'existence de ces animaux. Mais qu'est-ce qu'un fossile de dinosaure, exactement ? Comment se forme-t-il, comment le trouve-t-on, et que peut-il nous apprendre ?

Qu'est-ce qu'un fossile de dinosaure ?

Un fossile (du latin fossilis, « tiré de la terre ») est un reste ou une trace d'un être vivant conservé dans les roches. Pour les dinosaures, qui ont vécu entre environ 230 et 66 millions d'années, il s'agit presque toujours de parties dures transformées en pierre, ou d'empreintes laissées dans des sédiments.

Contrairement à une idée répandue, un os fossile n'est généralement plus vraiment de l'os : sa matière d'origine a été en grande partie remplie ou remplacée par des minéraux. Il est donc lourd, dur, et sa couleur dépend de la roche où il s'est formé.

Comment se forme un fossile ?

La fossilisation est un événement rare. La plupart des animaux morts sont mangés par des charognards, décomposés par les bactéries ou détruits par les intempéries. Pour qu'un dinosaure devienne fossile, plusieurs conditions doivent être réunies :

1. Un enfouissement rapide : le corps est recouvert de boue au bord d'une rivière, de sable lors d'une tempête ou de cendres volcaniques, ce qui le protège de l'oxygène et des charognards.
2. La décomposition des tissus mous : la chair, les organes et, le plus souvent, la peau disparaissent. Il reste les os et les dents.
3. La minéralisation : pendant des milliers puis des millions d'années, l'eau qui circule dans le sol dépose des minéraux (silice, calcite, oxydes de fer…) dans les pores de l'os.
4. La remontée à la surface : les mouvements de l'écorce terrestre et l'érosion finissent par rapprocher la couche fossilifère de la surface, où un paléontologue, ou un promeneur, peut la découvrir.

C'est pourquoi les dinosaures qui vivaient près des rivières, des lacs et des deltas sont bien mieux connus que ceux des montagnes ou des forêts sèches, dont les restes ont rarement été enfouis. Nous n'avons donc qu'une petite partie des espèces qui ont réellement existé.

Les différents types de fossiles de dinosaures

Les paléontologues distinguent deux grandes familles : les restes du corps lui-même, et les traces de son activité.

Les fossiles corporels

• Les os : ce sont les fossiles les plus fréquents et les plus spectaculaires. Un squelette complet est rare ; la plupart des espèces sont connues par quelques os, parfois un seul.
• Les dents : très dures, elles se conservent bien. Beaucoup de dinosaures remplaçaient leurs dents toute leur vie, si bien qu'on en trouve en grand nombre. Leur forme renseigne sur le régime alimentaire (voir que mangeaient les dinosaures).
• Les œufs et les nids : certains contiennent des embryons, comme ceux du Maiasaura ou de l'Oviraptor. Découvrez les œufs de dinosaures.
• La peau : des empreintes d'écailles sont connues chez de nombreux dinosaures, notamment les hadrosaures. On parle de « momies » lorsque la peau a été conservée sur une grande partie du corps.
• Les plumes : dans des roches très fines, comme celles du Liaoning en Chine, elles apparaissent sous forme de filaments ou de véritables plumes, par exemple chez le Sinosauropteryx ou le Microraptor. Des plumes et même une portion de queue de dinosaure ont aussi été retrouvées piégées dans l'ambre de Birmanie.

Certains fossiles sont exceptionnels. Le Borealopelta, un ankylosaure découvert en 2011 dans une mine de sables bitumineux de l'Alberta, au Canada, a conservé son armure et une partie de sa peau en trois dimensions : il ressemble presque à une statue.

Les traces fossiles

• Les empreintes de pas : isolées ou formant de longues pistes, elles révèlent la façon de marcher, la vitesse approximative ou la vie en groupe. Il est cependant souvent impossible de savoir quelle espèce exacte les a laissées.
• Les coprolithes : des excréments fossilisés, qui contiennent parfois des fragments d'os ou de plantes.
• Les gastrolithes : des pierres avalées pour aider à broyer la nourriture, polies par le frottement dans l'estomac.
• Les traces de morsure laissées sur les os, qui témoignent des combats et de la chasse.

Comment trouve-t-on et fouille-t-on un fossile ?

Les paléontologues cherchent dans des roches sédimentaires de l'âge des dinosaures, de préférence dans des zones arides et érodées (les badlands) où la roche est à nu. La plupart des découvertes commencent par un fragment d'os aperçu à la surface.

Une fois le fossile repéré :

1. Les chercheurs dégagent la roche autour, à la pioche puis au pinceau et à l'outil fin.
2. Chaque os est photographié, mesuré et localisé précisément.
3. Les os fragiles sont enveloppés dans une coque de plâtre, comme un bras cassé, pour être transportés sans se briser.
4. Au laboratoire, des préparateurs retirent la roche restante, parfois pendant des mois ou des années, et consolident le fossile.
5. Les os sont étudiés, souvent au scanner, puis moulés. Dans les musées, beaucoup de squelettes exposés sont en réalité des moulages légers, les os originaux étant conservés à l'abri pour la recherche.

Comment date-t-on un fossile de dinosaure ?

Le carbone 14 est inutile : il ne permet de dater que jusqu'à environ 50 000 ans. Pour les dinosaures, les géologues utilisent deux méthodes complémentaires :

• La datation relative : les couches de roches se déposent les unes sur les autres, les plus anciennes en bas. Certains fossiles caractéristiques, comme les ammonites, permettent de corréler des couches d'un site à l'autre.
• La datation radiométrique : les cendres volcaniques contiennent des minéraux où des éléments radioactifs (uranium, potassium, argon…) se transforment à vitesse constante. En mesurant leurs proportions dans des couches situées au-dessus et en dessous du fossile, on obtient un âge encadré.

Ces dates permettent de replacer chaque espèce sur l'échelle des temps géologiques.

Les grands gisements de fossiles de dinosaures dans le monde

Pays	Site	Ce qu'on y trouve
Argentine	Ischigualasto	Parmi les plus anciens dinosaures : Eoraptor, Herrerasaurus
États-Unis	Formation de Morrison	Géants du Jurassique : Diplodocus, Allosaure, Stégosaure
États-Unis	Hell Creek (Montana)	Les derniers dinosaures : T. rex, Triceratops
Canada	Parc provincial Dinosaur (Alberta)	Des dizaines d'espèces du Crétacé supérieur
Chine	Liaoning	Dinosaures à plumes remarquablement conservés
Mongolie	Désert de Gobi	Velociraptor, Protoceratops, nids d'oviraptoridés
Belgique	Bernissart	Plusieurs dizaines de squelettes d'Iguanodon
Tanzanie	Tendaguru	Giraffatitan, Kentrosaurus

Des découvertes se font aussi dans des pays moins connus pour leurs dinosaures. Au Venezuela, Tachiraptor, un petit théropode du début du Jurassique, a été décrit en 2014. En Colombie, Padillasaurus, un sauropode brachiosauridé du Crétacé inférieur, a été décrit en 2015.

En France, les sites sont nombreux : le gisement d'Angeac-Charente, la piste de Plagne dans l'Ain, l'une des plus longues pistes de sauropode connues (environ 150 mètres), ou les nombreux œufs de la montagne Sainte-Victoire en Provence. Découvrez les dinosaures de France.

Ce que les fossiles ne disent pas (encore)

Les fossiles ont leurs limites. La couleur, les sons, le comportement ou la physiologie ne se fossilisent presque jamais directement. Les scientifiques les déduisent par comparaison avec les animaux actuels, notamment les oiseaux et les crocodiles, ou grâce à des indices rares comme les mélanosomes (voir comment étaient les dinosaures). Quant à l'ADN, il ne se conserve pas sur de telles durées : un « Jurassic Park » reste de la science-fiction, comme l'explique notre page sur les dinosaures de Jurassic World.