LA THEORIE DE LA DERIVE DES CONTINENTS DE WEGENER (1912)

1. AVANT LA DERIVE DES CONTINENTS

De l’antiquité au 19ème siècle la géologie n’existe pas vraiment.

Les explications des phénomènes géologiques (séismes ; volcans) sont naïves, ou mystiques.

Pour certains, les montagnes sont dues à des tremblements de terre gigantesque qui ont surélevé la surface.

Stratification du monde selon Aristote

1. AVANT LA DERIVE DES CONTINENTS

Descartes au 17ème siècle propose une vision organisée de la Terre : La Terre est un ancien Soleil refroidi.

Noyau de matière solaireCouche de Terre

Couche d’eauCouche d’airCouche de Terre

Couche d’air (atmosphère)

Les montagnes se forment par effondrement de cette couche de Terre en instabilité sur une couche d’air.

1. AVANT LA DERIVE DES CONTINENTS

Autre vision du globe au 17ème siècle

Théorie du feu central : un sphère chaude et liquide, dont le refroidissement à la surface forme la contraction des couches superficielles. L’intérieur est liquide et constitue le réservoir des magmas.

1. AVANT LA DERIVE DES CONTINENTS

Au début du 19ème siècle, le pape Pie VII lève l’obligation de prendre à la lettre les « jours » de la Genèse.

Les scientifiques vont alors pouvoir s’affranchir des explications bibliques : âge de la Terre court (6.000 ans) et catastrophisme (déluge).

1807 : Création de la Geological society of London 1830 : Création de la société Géologique de France

Pie VII Le déluge biblique

Au début du 20ème siècle, pour les géologues, les montagnes se forment par refroidissement de la croûte terrestre ; et les plis sont dus à la contraction des roches sur elles-mêmes.

2. CONNAISSANCES EN GEOLOGIE AU DEBUT DU 20ème SIECLE

Illustration de la contraction thermique de la Terre ; Livre de 4ème en 1925

Les continents sont immobiles.Ils pensent qu’auparavant les continents étaient plus importants qu’aujourd’hui, et qu’ils se sont effondrés en leur milieu pour former les bassins océaniques.

Eduard SUESS 

Continent 1 Continent 2

Pont

continental Océan Océan

Continent 1 Continent 2

Océan

Effondrement

2. CONNAISSANCES EN GEOLOGIE AU DEBUT DU 20ème SIECLE

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

En 1912, Wegener propose que les continents sont en mouvements.C’était un géographe qui fit de nombreuses expéditions, météorologiques. Il mourut en 1930 lors d’une dernière expédition au Groenland.

1. Tracé des côtes2. Distribution géographique de certains fossiles3. Distribution géographique de de traces

glaciaires (paléoclimats)4. Correspondance de certaines formations

géologiques.5. Distribution bimodale des altitudes

(continents/océans)

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

Parallélisme des lignes côtières entre l'Amérique du Sud et l'Afrique. (constatation de le météorologue Wegener depuis 1903)

Parallélisme des côtes

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

La reconstitution de Wegener montre que toutes les masses continentales ont été réunies en un seul mégacontinent : la Pangée

Parallélisme des côtes

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

de part et d'autre de l'Atlantique, sur les continents actuels, existentdes fossiles de plantes et d'animaux terrestres datant de 240 à 260 Ma.

Répartition de certains fossiles

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

Répartition de certains fossiles

Ces organismes n'avaient pas la capacité de traverser un si large océan. On doit donc concevoir qu'autrefois tous ces continents n'en formaient qu'un seul

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

certaines portions des continents actuels contiennent, des marques de glaciation datant de 250 millions d'années, indiquant que ces portions de continents ont été recouvertes par une calotte glaciaire.

Il est improbable de trouver des glaciations sur des continents se trouvant dans la zone tropicale (Afrique du sud et inde)

Les traces d'anciennes glaciations

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

le pôle Sud était recouvert d'une calotte glaciaire et l'écoulement de la glace se faisait en périphérie de la calotte

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

correspondance des structures géologiques

Concordance entre les structures géologiques à l'intérieur des continents :Boucliers (2 Ga) et chaînes de montagnes (450 à 650 Ma).

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

Solution de Wegener

Concordance entre chaînes de montagnes (structures géologiques)

Concordance entre boucliers

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

Les trois chaînes de montagnes, Appalaches (Est de l'Amérique du Nord), Mauritanides (nord-ouest de l'Afrique) et Calédonides (Iles Britanniques, Scandinavie), ne forment qu'une seule chaîne continue si on rapproche les continents à la manière de Wegener

Age de formation : 470 et 350 Ma

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENERLa distribution bimodale des altitudes continents/océans

La deuxième moitié du XIXème siècle voit l'avènement de projets de pose de câbles transocéaniques.

Pour cela des campagnes de mesure de profondeur au moyen de câbles sondes sont menées.

Photos de la mise en place le premier câble télégraphique transatlantique de 3200 km entre l'Irlande et Terre-Neuve en

1866.

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

La distribution bimodale des altitudes continents/océans

Une banquise tabulaire dépasse de 40 m l’altitude de la mer alors qu’elle mesure 400 m

d'épaisseur,

On a là une analogie de sial-icebergs flottant sur le sima-eau

de mer.

Vue aérienne de Terre Adélie en Antarctique

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

Représentation de Wegener du sial (croûte) flottant sur le sima

(manteau).

Pour Wegener le sial peut se rompre, et ces morceaux dériver sur le sima à la manière de panneaux de banquise ou d'icebergs tabulaires dérivant sur l'océan. Ce modèle explique la bimodalité des altitudes et la quasi-constance de la gravité.

3. LA DÉRIVE DES CONTINENTS DE WEGENER

Essor de la sismologiePaschwitz enregistre le premier sismogramme à Postdam (Allemagne) du séisme de Tokyo du 18 avril 1889,

Mohorovicic en 1909 à montré une forte discontinuité de vitesse, indiquant une discontinuité chimique et physique entre la croûte (sial) le manteau terrestre (sima). Une croûte superficielle « flotte » sur un matériau

plus dense. Mais le manteau (ou sima) est SOLIDE

Premier sismogramme

Mohorovicic

4. LES RAISONS DU REJET

Jeffrey démontre en 1924 que les forces invoquées par Wegener pour expliquer les translations continentales sont insuffisantes :

« La supposition selon laquelle la Terre pourrait être déformée indéfiniment par de petites forces à la seule condition que celles-ci agissent longtemps, est donc une supposition très dangereuse, qui

peut conduire à des erreurs graves »

Pour expliquer que les continents (sial) ne peuvent pas fendre le manteau (sima), Willis rajoute :

« On ne coupe pas de l'acier avec des ciseaux de plomb ! »

« C'est un beau rêve, le rêve d'un grand poète. Mais essaye-t-on de l'étreindre, on s'aperçoit n'avoir dans les bras que de la vapeur, de la fumée. Elle attire, elle intéresse, elle amuse l'esprit, mais la solidité lui manque » (Pierre Termier, La Dérive des continents, Monaco,1924).

4. LES RAISONS DU REJET

Harold Jeffrey

Bailey Willis

Bailey Willis

Pierre Termier

4. LE REJET DE LA THEORIE DE WEGENER

La principale raison du rejet de la théorie vient du fait qu’aucune force suffisante permettant le déplacement des continents n’a été mise en évidence.

La théorie est définitivement écartée en 1930.

Sa synthèse était trop précoce et les connaissances sur le globe encore trop partielles.

Comme Galilée, Mendel ou Darwin, les travaux de Wegener ont provoqué un conflit d’intérêt et un conflit d’école. La communauté scientifique n’était pas prête à abandonner ses anciennes certitudes, bien que la théorie de Wegener portait le germe d’une révolution scientifique majeure.

Il mourut en 1930 sans reconnaissance.

TP 3.4 : A LA REDECOUVERTE DE LA THEORIE DE LA DERIVE DES

CONTINENTS