TP1 la naissance de la théorie de dérive des continents : les idées de Wegener (1912)

Des observations nouvelles

Document 1 :La répartition actuelle de formations géologiques et

de quelques fossiles âgés de plus de 200 millions d’années en

Amérique du Sud et en Afrique.

Document 2 :La répartition des vestiges glaciaires du permo-

carbonifère.

Ces dépôts (figurés en noir) attestent la présence d’une calotte

glaciaire entre -320 et -250 millions d’années.

Présentation du modèle fixiste

Document 3 : le modèle fixiste (modèle de la formation des continents et des océans avant Wegener) et la théorie des ponts continentaux

Selon cette conception, les continents et les fonds des océans sont fondamentalement de la même composition. Par ailleurs, la croûte terrestre est

considérée comme formée d'une couche superficielle (granites, roches métamorphiques, sédiments) surmontant un soubassement plus dense

(basaltes, péridotites).

Au début du XXe, la théorie des ponts continentaux est largement acceptée. Elle propose que des continents aujourd'hui séparés aient jadis été réunis

par des « ponts continentaux ». Elle envisage qu’une partie des continents se soient effondrés ce qui forme le plancher océanique actuel. Pour certains

géologues, tel Emile Haug, ces ponts ont pu être aussi vastes que les continents eux-mêmes. En 1900, Haug écrit: « Il est bien rationnel d'admettre que

chaque unité continentale a eu sa faune propre tant qu'elle est restée isolée, que des migrations se produisent chaque fois que des communications par

terre s'établissent avec une unité voisine. [...] Si plus tard l'unité continentale est morcelée par un effondrement partiel, les résidus de faunes

permettront de rétablir par la pensée l'ancienne connexion ».

La théorie de Wegener

Alfred Wegener : astronome et météorologue Allemand (1880-1930) Pour Wegener, l’effondrement d’une masse continentale ne semble pas possible en raison du principe d’isostasie connu depuis le milieu du XIXe siècle. Ce principe postule que les continents « flottent » sur leur soubassement, « un peu comme des péniches qui s’enfoncent plus ou moins dans l’eau d’un fleuve selon qu’elles sont plus ou moins chargées ». Wegener postule qu’un continent unique s’est fragmenté à la fin de l’ère primaire et que depuis les continents se déplacent à la surface de la terre.

Les arguments de Wegener

-Les arguments morphologiques : Wegener a constaté une complémentarité de forme des continents (Afrique et Amérique du Sud) de part et d’autre de

l’océan Atlantique (Document 1)

-Les arguments pétrographiques : Des formes rocheuses spécifiques ( Document 1) peuvent être assemblées en chaînes continues si on rapproche l’ Afrique

et l’ Amérique du Sud.

-Les arguments paléontologiques : La répartition des fossiles de l’ère Primaire s’explique d’après Wegener par le fait que chaque espèce devait occuper une

seule aire de répartition avant la séparation des continents.

-des arguments paléoclimatiques : Le rassemblement des masses continentales donne une cohérence à la répartition des dépôts glaciaires de cette époque

ainsi qu’au sens des courants glaciaires. (les flèches)

les arguments paléoclimatiques (document 4)

-La répartition bimodale des altitudes terrestre (document 5)

document 6 l’origine des océans d’après Wegener

La distribution des altitudes conduit Alfred Wegener à

faire une distinction claire entre océans et continents.

Avec d’autres géologues, il propose que les continents

sont faits d’un matériau léger (Le SIAL, riche en aluminium

et silicium) reposant sur un matériau dense (le SIMA, riche

en silicium et magnésium), qui constitue aussi le plancher

des océans. (voir, document4) D'autres études vont

suggérer que les continents « sialiques » sont en équilibre

sur le SIMA, tel un iceberg dans l’eau, et qu’ils peuvent

être animés de mouvements verticaux. Pour Wegener, si

des mouvements verticaux des continents sont possibles,

pourquoi pas des déplacements horizontaux ne le

seraient-ils pas ?

La remise en cause de la théorie de Wegener

-Ce n’est qu’en 1922 que les géologues commencent à s’intéresser aux thèses de Wegener. Passée la réserve du début, les hostilités deviennent de plus

en plus virulentes. Les détracteurs doutent du sérieux scientifique de Wegener et pour justifier leur rejet ils argumentent que les ajustements entre

continents sont imprécis et sans doute accidentels, que les ressemblances géologiques et paléontologiques ne sont pas si évidentes et qu’il est bien

téméraire de vouloir prouver l’existence d’un ancien continent unique en cherchant à raccorder les marques de glaciations.

-Lake, en 1922, met en doute le sérieux de la démarche scientifique de Wegener.

-Le moteur de la dérive point faible de la théorie

En 1924, Harold Jeffreys (1891-1989) s'oppose résolument à la théorie de Wegener en

soutenant que les forces envisagées comme moteur sont bien trop faibles pour mouvoir les

continents :

« Il n'y a par conséquent pas la moindre raison de croire que des déplacements en bloc de

continents à travers la lithosphère soient possibles. […] Une dérive séculaire des continents,

telle qu'elle a pu être soutenue par A. Wegener et autres, est hors de question. »

L'argument des détracteurs de Wegener est donc que les forces avancées

comme moteur de la mobilité des continents ne sont pas assez puissantes

pour expliquer la dérive de ces masses énormes, et puisqu'aucun mécanisme

satisfaisant n’existe pour déplacer les continents, les continents n’ont pas pu

dériver.

Les scientifiques refusent de se remettre en question. Seuls quelques

géologues très minoritaires auront défendu la théorie de Wegener.

L’absence d’un mécanisme plausible n’explique certainement pas tout. Car

lorsque Arthur Holmes présente en 1928 un mécanisme beaucoup plus

satisfaisant en invoquant les courants de convection, il n’est pas suivi et l’hypothèse de la dérive n’est pas reconsidérée. Finalement, ce sont sans

doute les réticences à abandonner les anciennes connaissances et à changer radicalement de cadre interprétatif qui n’ont pas permis de suivre

l'hypothèse de Wegener.

Ainsi, si Wegener a pu démontrer de façon convaincante et scientifique l'existence d'un super continent, la Pangée, il n'a pas su expliquer de façon

convaincante quel était le moteur qui avait fait dériver les continents.

-les arguments tirés de la propagation des ondes sismiques

Les idées de Wegener, révolutionnaires à son époque, se heurtent au constat des études sismiques. L’idée de mobilité horizontale de Wegener est

vivement rejetée par l’ensemble de la communauté scientifique.

Travail à réaliser

« Les mobilistes » tels que Wegener

Groupe 1

Vous devez être capables de convaincre les fixistes de l’existence d’un continent unique la pangée, il y a 230 millions d’années. Réalisez un schéma

montrant la disposition des continents sud-américain et africain dans la répartition suggérée par Wegener à l’ère primaire. (Vous ajouterez la répartition des

dépôts glaciaires).

Groupe 2

Vous devez être capables de convaincre les fixistes du déplacement horizontal possible des continents. (voir document 5 et 6)

« Les fixistes » les opposants à Wegener

Groupe 3

Vous devez vous opposer à la théorie de Wegener en présentant la théorie des ponts continentaux (réalisez un schéma de la disposition des continents sud-

américain et africain à l’ère primaire, il y a 230 millions d’années).

Groupe 4

Vous devez vous opposer à la théorie de Wegener pour cela vous devez jouer le rôle de Jeffreys .

Vous devez rechercher quel renseignement sur l’état physique des couches du globe terrestre en profondeur apporte les données sismiques à l’époque et

expliquez en quoi la connaissance de l’état physique du manteau a contribué à entretenir la controverse autour de la mobilité des continents. (Utiliser

l’annexe 1)