THEME 1B. LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L'HISTOIRE D'UN MODELE. La naissance de l'idée de dérive des continents (1ere S)

Comment on se représentait la Terre autrefois
Dès l'Antiquité, Eratosthène calcule le rayon terrestre estimé à 6400 km environ. En revanche, la connaissance de l'intérieur du globe va rester embryonnaire pratiquement jusqu'au début du XXème siècle.
Les connaissances ont été résumé par le jésuite Athanasius Kircher au XVIIème siècle. Les volcans sont animés par l'activité d'un feu central et par une circulation des vents à l'intérieur du globe.

C'est une conception proche qu'on retrouve chez Jules Vernes (1828-1905) dans son Voyage au centre de la Terre (1864). Les volcans sont plus le sujet de belles aquarelles que d'un travail scientifique.

Quelques aquarelles d'une éruption du Vésuve à la fin du XVIIIème siècle

Il faudra attendre 1902 et le travail d'Alfred Lacroix sur l'éruption de la Montagne Pélée à la Martinique, pour que la volcanologie commence timidement son existence.

C'est l'autrichien Eduard Suess, le plus grand géologue de son époque, qui fixe les idées vers 1900. La Terre était au début une boule de matière en fusion qui se refroidit progressivement en créant à sa surface une croûte.

Au cours du temps, par deshydratation, la terre perd du volume et la croûte se plisse comme la peau d'une pomme, créant des creux occupés par les océans et des zones élevées, les chaînes de montagne.

Tous les géologues dans les années 1900-1920 sont donc convaincus que les continents terrestres n'ont jamais subi de déplacement. Ils soutiennent donc un modèle fixiste.

Les apports d'Alfred Wegener (1880-1930)

Alfred Wegener est un scientifique allemand qui le premier imagine une mobilité des continents. Il appelle ce mécanisme "dérive des continents". Il affirme que durant le Carbonifère et le Permien, les continents étaient réunis sous la forme d'un super-continent unique : la Pangée (étymologiquement "toute la Terre", en grec).

Grâce à un certain nombre d'indices sur lesquels nous allons revenir, Wegener reconstitue la Pangée à partir des différents continents actuels.

Les arguments de Wegener

La reconstitution de la Pangée par Wegener se fonde sur plusieurs arguments.

— la complémentarité des lignes de côtes et des massifs montagneux anciens. C'est particulièrement visible dans le cas de l'Amérique du sud et de l'Afrique.

— la reconstitution de la paléo-calotte polaire sud datant de la Pangée, rend bien compte des traces fossiles actuelles trouvées sur plusieurs continents.

— Plusieurs fossiles comme la fougère Glossopteris et les vertébrés Lystrosaurus, Cynognathus et Mesosaurus se retrouvent sur plusieurs continents. Cette présence est donc difficile à expliquer dans le cas d'un modèle fixiste de la Terre.

— le dernier argument de Wegener est plus complexe. On rappelle qu'à l'époque, les géologues pensaient que les continents et les fonds océaniques étaient de même nature, l'ensemble découlant d'une contraction terrestre.

Wegener fait remarquer alors que la répartition des altitudes et des profondeurs devrait donc suivre une courbe de Gauss comme la suivante :

Cette courbe est dite unimodale puisqu'elle ne présente qu'un maximum. Or lorsqu'on établit une courbe de la répartition des altitudes et des profondeurs réelles, on obtient la figure suivante :

La courbe réelle n'est donc pas unimodale mais bimodale :

Pour Wegener, une seule explication est possible, les fonds océaniques et les continents ne sont pas de même nature géologique. En tant que glaciologue, il s'est intéressé à la dérive des icebergs sur l'océan. il suppose alors que les continents peuvent dériver sur le matériau du fond océanique qui présenterait des caractéristiques d'élasticité et de déformabilité permettant le déplacement latéral des continents.