La science l’appelle « Pangaea Proxima ». Vous pourriez préférer l’appeler « Next Big Thing ». Un supercontinent est en passe de voir le jour, qui englobera toutes les grandes masses continentales de la Terre, ce qui signifie que vous pourriez marcher de l’Australie à l’Alaska, ou de la Patagonie à la Scandinavie. Mais cela prendra environ 250 millions d’années.
Pour Christopher Scotese, de l’université Northwestern à Evanston, dans l’Illinois, le fait que nos continents ne soient pas immobiles est alléchant. Dans cinquante millions d’années, l’Australie entrera en collision avec l’Asie du Sud-Est dans une mesure beaucoup plus importante, dit-il. L’Afrique poussera également tout contre le sud de l’Europe, tandis que l’Atlantique sera un océan bien plus large qu’aujourd’hui.
Pour visualiser tous ces détails, Scotese a réalisé une animation illustrant ses prédictions au fur et à mesure que le temps s’écoule.
Cependant, il admet que les projections pour la période au-delà de 50 millions d’années dans le futur – qui incluent sa prédiction Pangaea Proxima – sont « très spéculatives ».
Les continents de la Terre reposent sur un système de plaques et celles-ci se déplacent à des vitesses différentes. Certains se déplacent d’environ 30 mm par an, tandis que d’autres peuvent se déplacer à cinq fois cette vitesse. Ce sont à peu près les vitesses auxquelles poussent respectivement les ongles et les cheveux des humains.
De nos jours, le mouvement des plaques est suivi à l’aide d’instruments de positionnement par satellite enfoncés dans le sol. Mais nous savions que les plaques bougeaient bien avant l’invention d’une telle technologie. Comment ? Comment avons-nous pu nous rendre compte que nous nous trouvions sur d’énormes plaques en mouvement, étant donné qu’elles se déplacent si lentement et sont si massives ?
L’idée que les continents se déplacent remonte à des siècles, mais la première fois que quelqu’un a produit des preuves sérieuses en faveur de cette idée, c’était il y a 100 ans. Ce quelqu’un était le géophysicien allemand Alfred Wegener.
Pour de nombreux géologues, la dérive des continents était une idée farfelue avec peu de preuves tangibles
Il a remarqué des similitudes remarquables entre les plantes et les animaux fossilisés trouvés sur des continents qui étaient séparés par de vastes océans. Cela lui a suggéré que ces continents étaient connectés lorsque ces espèces maintenant fossilisées étaient vivantes.
De plus, lorsque Wegener a regardé ses cartes, il a pu clairement voir que l’Amérique du Sud et l’Afrique étaient comme deux pièces de puzzle géantes – elles s’emboîtaient. Pourrait-il vraiment s’agir d’une simple coïncidence, ou étaient-elles reliées il y a des millions d’années, pour ensuite se séparer ?
C’était l’essence de la théorie de Wegener : la dérive des continents. Mais peu de gens l’appréciaient.
En fait, pour de nombreux géologues, la dérive des continents était une idée farfelue avec peu de preuves tangibles. Comment exactement des continents massifs pouvaient-ils se déplacer ?
Wegener ne pouvait pas fournir une explication satisfaisante. Il est mort en 1930. Mais son idée a survécu, et 20 ans plus tard, sa justification allait commencer.
L’Amérique du Sud et l’Afrique étaient comme deux pièces de puzzle géantes – elles s’emboîtaient
Les secrets cruciaux qui débloqueraient la vérité de sa théorie ne se trouvaient pas sur ces continents en mouvement. Ils étaient tous cachés sous la mer.
Marie Tharp a été l’une des premières personnes à réaliser que les chaînes de montagnes et les immenses vallées n’étaient pas seulement des caractéristiques trouvées sur terre, mais aussi sous les océans. Au début des années 1950, Tharp a aidé à cartographier une gigantesque chaîne de montagnes sous-marine, longue de milliers de kilomètres mais large de quelques kilomètres seulement, zigzaguant au beau milieu de l’océan Atlantique.
Des chaînes similaires se trouvent sous les vagues d’autres océans. Elles ont depuis été nommées « dorsales médio-océaniques » – et leur découverte a contribué à renverser le courant de pensée sur la façon dont la surface de la Terre s’était formée.
Harry Hess, un géologue américain et commandant de sous-marin pendant la Seconde Guerre mondiale, a reconnu l’importance potentielle des dorsales médio-océaniques.
Ce mouvement latéral de la roche… pourrait finalement expliquer pourquoi les continents eux-mêmes ont bougé
Pendant la guerre, Hess avait utilisé un sonar pour cartographier en détail certaines zones du plancher océanique. Il avait constaté qu’il était loin du paysage plat et sans relief que la plupart des géologues avaient supposé.
La découverte des dorsales médio-océaniques correspondait à une idée qu’il développait – à savoir que le fond de l’océan se renouvelle constamment, mais très lentement. Il a suggéré que du magma chaud remontait le long des dorsales médio-océaniques et se refroidissait en roche. Puis, alors que davantage de magma chaud remontait à la dorsale, la roche refroidie était poussée le long des flancs de la dorsale pour faire de la place.
Ce mouvement latéral de la roche, perpendiculaire aux dorsales médio-océaniques, pourrait finalement expliquer pourquoi les continents eux-mêmes se sont déplacés. Ils étaient poussés par la remontée de magma le long des dorsales médio-océaniques.
Sa théorie est devenue connue sous le nom de « propagation des fonds marins ». Mais d’autres géologues restaient sceptiques. D’autres caractéristiques sous la mer fournissaient cependant plus d’indices et faisaient progressivement pencher l’opinion en faveur de Hess.
C’était, tout simplement, la meilleure preuve à ce jour d’une force motrice capable de déplacer les continents
De nombreuses roches sur Terre contiennent des minéraux magnétiques. Avant que ces roches ne se solidifient à partir du magma, ces minéraux pouvaient tourner autour comme de minuscules aiguilles de boussole et s’aligner avec le champ magnétique de la Terre. En refroidissant, les « aiguilles de boussole » se figeaient en place.
Le géologue canadien Lawrence Morley et les géologues britanniques Frederick Vine et Drummond Matthews ont réalisé que ce processus d’alignement fournissait davantage de preuves de l’étalement des fonds marins.
De temps en temps, le champ magnétique de la Terre s’inverse : nos aiguilles de boussole pointeraient vers l’Antarctique plutôt que vers l’Arctique. Ce processus de retournement s’est manifesté dans les roches qui constituent le tissu même des fonds marins. Il était « rayé », disposé en barres de polarité normale et inversée qui s’étendaient parallèlement à la dorsale médio-océanique.
La meilleure façon d’expliquer cela était l’étalement des fonds marins.
Les plaques sont comme des petits morceaux de croûte sur le dessus de la soupe
Les minéraux magnétiques dans la lave chaude d’une dorsale médio-océanique sont alignés sur le champ magnétique de la Terre, puis gelés lorsque la lave refroidit. Au fur et à mesure que la roche se forme puis se déplace le long des flancs et s’éloigne de la dorsale, elle conserve un enregistrement des changements du champ magnétique de la Terre sur des dizaines de milliers d’années. L’étude de ces enregistrements est appelée « paléomagnétisme ».
Cette idée explique également pourquoi les bandes de chaque côté de la crête sont généralement des images miroir exactes les unes des autres. La roche s’éloigne généralement des deux côtés de la dorsale médio-océanique au même rythme.
C’était, tout simplement, la meilleure preuve à ce jour d’une force motrice capable de déplacer les continents. Les géologues admettent aujourd’hui que Hess – et Wegener avant lui – avait raison d’envisager la géographie de la Terre comme étant constamment en mouvement.
« C’est comme un grand chaudron à soupe », dit Susan Hough, sismologue à l’US Geological Survey en Californie. « Les plaques sont comme des petits morceaux de croûte sur le dessus de la soupe. »
Les plaques sont dans une sorte de guerre éternelle, se battant pour la position sur la face de la Terre
Il y a deux couches dans la croûte terrestre et le manteau supérieur qui sont décrites par cette métaphore. La lithosphère – la partie dure et plus froide de la croûte, y compris les plaques elles-mêmes – et l’asthénosphère, où la roche en fusion remonte vers la lithosphère et perce parfois au niveau des dorsales médio-océaniques.
Le sol sous vos pieds n’est pas aussi solide comme le roc que vous auriez pu le croire. Toute cette convection et cette activité mécanique entraînent le mouvement des plaques. Elles peuvent se heurter les unes aux autres, glisser les unes sur les autres ou s’éloigner les unes des autres. Certaines plaques peuvent même être enfouies, ou « subductées », sous des plaques voisines, « recyclant » leur roche vers l’intérieur de la Terre.
Les plaques sont dans une sorte de guerre éternelle, se battant pour leur position sur la surface de la Terre.
Nous savons que les plaques ont bougé, mais comment pouvons-nous réellement tracer leurs positions à travers le temps ? Scotese a réalisé des animations montrant ce que nous pensons être les mouvements des continents au cours des 750 derniers millions d’années.
« C’est un peu comme une enquête des Experts », dit-il. « Vous devez utiliser toutes les preuves que vous pouvez pour raconter l’histoire parce qu’il n’y a pas de témoins oculaires, il n’y a pas de caméras vidéo qui prennent des photos. »
Des fossiles de Mesosaurus sont trouvés, non seulement en Amérique du Sud, mais aussi en Afrique
Malgré le défi, Scotese dit que nous pouvons aller 70 millions d’années dans le passé avec un bon degré de confiance. En effet, nous pouvons suivre avec précision la progression de l’expansion du plancher océanique et déterminer où se trouvaient les continents. Mais il existe aussi différents types d’archives géologiques qui nous permettent de voir encore plus loin dans le passé.
Scotese donne l’exemple des anciens récifs coralliens fossiles. Il y a 300 à 400 millions d’années, ce qui est aujourd’hui l’Afrique du Nord passait des latitudes polaires aux latitudes tropicales.
« Si vous regardez attentivement, vous pouvez voir exactement quand elle a franchi cette frontière, passant de la moitié froide de l’hémisphère à la moitié chaude », explique Scotese. « Ainsi, les récifs coralliens apparaissent pour la première fois et commencent à se développer sur ces plateformes carbonatées. »
En effet, les archives fossiles constituent un domaine de preuve extrêmement important. C’est, bien sûr, ce qui a initialement donné confiance à Wegener dans ses idées.
Lorsque le Mésosaurus était vivant, il était possible de marcher entre presque deux points sur deux continents
Prenez l’exemple du Mésosaurus, une créature qui n’est pas différente des crocodiles d’aujourd’hui. C’était un reptile d’eau douce doté d’une longue et puissante mâchoire, qui a vécu entre 270 et 300 millions d’années.
Voici la partie bizarre. On trouve des fossiles de Mesosaurus, non seulement en Amérique du Sud, mais aussi en Afrique. C’était un animal d’eau douce et il n’aurait jamais pu traverser l’océan Atlantique à la nage pour développer des colonies sur les deux continents. Comment ses fossiles se sont-ils retrouvés de part et d’autre de ce vaste océan, alors ?
La réponse est simple : Il y a 300 millions d’années, l’Atlantique n’existait pas. Ces deux continents étaient réunis, et le mésosaure n’a jamais eu à parcourir cette distance à la nage.
En fait, lorsque le mésosaure était vivant, il était possible de marcher entre presque deux points de deux continents quelconques. Toutes les masses terrestres étaient réunies dans le supercontinent Pangée – ce qui, selon Scotese, devrait se reproduire dans environ 250 millions d’années lorsque son supercontinent « Pangée Proxima » se formera.
L’existence de l’ancienne Pangée est enregistrée dans la répartition d’autres fossiles. Le Lystrosaurus, par exemple, était un herbivore géant. On retrouve aujourd’hui ses restes fossiles en Afrique, en Inde et même en Antarctique.
Au delà de 300 millions d’années, l’enregistrement magnétique ancien devient beaucoup plus parcellaire
Même la plante Glossopteris, un arbuste ligneux qui atteignait 30 m de haut, permet de confirmer l’idée qu’à un moment donné, tous les continents actuels étaient coincés ensemble sous le nom de Pangée.
Des preuves fossiles de Glossopteris ont été découvertes en Amérique du Sud, en Afrique, en Inde, en Antarctique et en Australie. Fait important, les graines de cette plante étaient massives et n’auraient pas pu flotter ou être emportées par le vent vers d’autres masses terrestres. Un supercontinent, sur lequel les graines ont pu être dispersées par voie terrestre, est considéré comme la seule explication crédible.
Cependant, toutes ces formes de preuves ont leurs limites. Au-delà de 300 millions d’années, l’enregistrement magnétique ancien devient beaucoup plus disparate, il est donc difficile de trouver des preuves tangibles de mouvements continentaux. Et à 500 millions d’années, dit Scotese, le registre fossile devient également moins détaillé.
Pour ce qui est de prédire ce qui va se passer dans le futur, Scotese le fait tout d’abord en regardant comment les plaques bougent aujourd’hui, puis en extrapolant ce mouvement dans le temps. C’est la façon la plus simple d’élaborer une prédiction. Mais, ajoute-t-il, après plusieurs millions d’années, on ne sait pas quels événements géologiques pourraient provoquer des changements imprévus dans ce mouvement.
La tectonique des plaques nous donne des vallées et d’énormes chaînes de montagnes, des tremblements de terre et des frontières continentales
« Dans le monde de la tectonique des plaques, les plaques évoluent effectivement de façon lente et régulière jusqu’à ce que nous ayons une de ces catastrophes tectoniques des plaques comme les collisions continentales », dit-il. « Cela change fondamentalement les régimes de la tectonique des plaques. »
Divers modèles statistiques permettent de fournir une gamme d’options sur la façon dont les continents seront disposés dans plus de 100 millions d’années. Mais c’est tellement loin dans l’avenir que personne ne peut dire avec certitude dans quelle mesure ils sont précis.
Cependant, il est amusant de spéculer, et cela aide à renforcer la réalité que la Terre est une planète active et dynamique – dont le visage même ne cesse de changer. La tectonique des plaques nous donne des vallées et d’énormes chaînes de montagnes, des tremblements de terre et des frontières continentales. Et il y a encore des mystères sur la façon dont ils fonctionnent.
Hough souligne que nous cherchons encore à savoir exactement pourquoi le plateau tibétain, qui se trouve au nord de l’Himalaya, est aussi haut qu’il l’est.
De plus, notre connaissance de la tectonique des plaques sur d’autres planètes est incroyablement limitée. En effet, ce n’est que récemment que nous avons trouvé des preuves suggérant une tectonique sur Mars et sur Europa, la lune de Jupiter.
Les continents ont vraiment bougé – et ils ne se sont pas encore arrêtés
« On se retrouve avec des questions intéressantes », dit Hough. « Comme, est-ce une coïncidence que nous vivions sur une planète tectoniquement active, ou est-ce que cela a été en quelque sorte important pour l’émergence de la vie ? »
Pour l’instant, nous ne pouvons que nous interroger. Mais la tectonique des plaques a sans aucun doute été importante pour le développement et la dispersion de la vie sur Terre. Les secrets du sol mouvant sous nos pieds ont été largement révélés – et principalement au cours des 50 dernières années.
Pendant longtemps, nous avons pensé qu’il n’y avait rien de plus stationnaire et stable que la Terre sous nos pieds. Mais maintenant nous savons que Wegener, en principe, avait raison. Les continents ont vraiment bougé – et ils ne se sont pas encore arrêtés.
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