De la dérive des continents aux plaques

Regarde une carte du monde et rapproche la côte du Brésil de celle du golfe de Guinée : elles s'emboîtent presque, comme deux pièces d'un puzzle. Beaucoup l'avaient remarqué. Un homme a voulu aller plus loin et prouver que les continents avaient bougé. Son idée a d'abord été rejetée par la plupart des géologues, avant d'être reprise et transformée plusieurs décennies plus tard. C'est cette histoire que tu vas suivre maintenant. Elle t'apprend de la géologie, mais aussi une leçon de méthode : une bonne idée sans mécanisme ne suffit pas à convaincre.

En 1912, Alfred Wegener, un météorologue allemand de 31 ans, présente ses idées dans une conférence à Francfort, puis dans des articles, et surprend ses contemporains. Il affirme que les continents actuels formaient autrefois un seul bloc, qu'il appelle la Pangée, c'est-à-dire toutes les terres. Ce supercontinent se serait fragmenté, et les morceaux auraient dérivé jusqu'à leur position actuelle. On sait aujourd'hui que cette fragmentation a commencé il y a environ 200 millions d'années. Pour l'époque, l'idée est audacieuse : la plupart des savants pensent que continents et océans sont fixes depuis toujours. Wegener n'est pas géologue de métier, mais il rassemble des indices venus de plusieurs disciplines.

Wegener avance quatre familles d'indices. D'abord, l'emboîtement des côtes de l'Amérique du Sud et de l'Afrique. Ensuite, des fossiles identiques des deux côtés de l'Atlantique, d'espèces incapables de traverser un océan. Puis une plante fossile, Glossopteris, retrouvée dans des régions aujourd'hui polaires. Enfin, des traces de climats impossibles aujourd'hui : du charbon, formé à partir d'une végétation abondante, en Antarctique, et des dépôts laissés par des glaciers dans des régions d'Afrique désormais chaudes et sèches. Pris un par un, chaque indice peut s'expliquer autrement. Ensemble, ils pointent vers la même conclusion.

Si les indices étaient bons, pourquoi la plupart des géologues ont-ils rejeté l'idée ? Parce que Wegener ne pouvait pas expliquer quelle force pousserait des continents entiers. Il imaginait des continents qui avanceraient à travers le fond des océans, comme un bateau fend l'eau. Le géophysicien britannique Harold Jeffreys a objecté que c'était physiquement impossible : la roche se briserait. L'objection était juste. Wegener est mort en 1930 lors d'une expédition au Groenland, sans avoir convaincu. Retiens la leçon : en science, des observations solides réclament aussi un mécanisme qui tienne debout.

On savait depuis le milieu du dix-neuvième siècle, grâce aux sondages et à la pose des câbles télégraphiques, qu'un relief se dressait au milieu de l'Atlantique. Dans les années 1950, les navires équipés de sondeurs et de magnétomètres montrent l'essentiel : cette dorsale fait presque le tour de la planète. De part et d'autre, les roches du fond ont enregistré le champ magnétique terrestre, qui s'est inversé de nombreuses fois : on y lit des bandes alternées, symétriques par rapport à la dorsale. Les forages de 1968 confirment que les roches vieillissent quand on s'en éloigne. Le fond océanique se fabrique donc à la dorsale, puis s'écarte, et les continents sont portés avec lui par de grandes plaques rigides.

C'est ainsi qu'est née, à la fin des années 1960, la théorie de la tectonique des plaques. La lithosphère, tu l'as vu, est découpée en une quinzaine de grandes plaques rigides. Elles se déplacent de quelques centimètres par an, à peu près la vitesse à laquelle poussent tes ongles. Entre deux plaques, il n'existe que trois situations : elles s'écartent, elles se rapprochent, ou elles coulissent l'une contre l'autre. Ces trois cas suffisent à expliquer l'essentiel des volcans, des séismes et des chaînes de montagnes de la planète. Les deux leçons suivantes les détaillent.

Reste la question qui avait arrêté Wegener : quel est le moteur ? Les géologues retiennent trois forces qui agissent ensemble. La convection du manteau, ces mouvements très lents dont on a parlé au module 1. La poussée à la dorsale, où la lithosphère jeune et chaude, en position haute, glisse vers les côtés. Et la traction de la plaque qui s'enfonce : une lithosphère vieille, froide et dense tire le reste de la plaque derrière elle, comme une nappe qui glisse d'une table quand un bout pend. Selon des recherches citées par le Service géologique britannique, cette traction serait la force dominante.

Retiens le fil de cette histoire. En 1912, Wegener propose que les continents ont formé la Pangée et qu'ils ont dérivé. Ses indices sont solides, mais il ne propose pas de mécanisme crédible, et l'idée est rejetée. Après sa mort, l'exploration des fonds océaniques montre que le plancher se fabrique aux dorsales et s'écarte. La tectonique des plaques réunit tout : des plaques rigides, sur un manteau qui se déforme lentement. Exercice : imprime une carte du monde, découpe l'Amérique du Sud et l'Afrique, et essaie de les emboîter. Note ce qui colle bien et ce qui colle mal.