Les continents vont-​ils à la dérive ?

AVEZ-​VOUS jamais remarqué, sur une carte de l’océan Atlantique, comme la côte est de l’Amérique du Sud semble s’emboîter exactement dans le bord occidental de l’Afrique ? Si l’on encastre par la pensée le bouclier du Brésil dans le golfe de Guinée, on est frappé de la concordance qui existe entre la zone qui s’étend de la Guyane à l’Argentine et celle qui lui fait pendant, du Ghana au Cap. On a l’impression d’être devant un puzzle gigantesque.

Cette remarque vous a peut-être donné l’idée qu’il fut un temps où l’Amérique du Sud était réunie à l’Afrique et qu’elles avaient dû se disjoindre et s’écarter par la suite. Il se peut que vous ayez chassé cette supposition de votre esprit, la jugeant trop absurde et sans doute le fait d’une simple coïncidence.

Mais savez-​vous que la plupart des géologues prennent à présent cette idée au sérieux ? Depuis 1960 il semble à peu près acquis que les continents se déplacent effectivement sur le manteau liquide sous-jacent à la croûte terrestre.

La théorie de la dérive des continents

Cette théorie n’est pas venue d’un géologue, mais d’Alfred Wegener, météorologue allemand pour qui non seulement l’Amérique du Sud se rattachait à l’Afrique, mais également tous les autres continents qui formaient ensemble une seule masse : la Pangée (littéralement : “toute la terre”). Il s’était aperçu que la correspondance était encore plus nette entre les rebords des plates-formes continentales qu’entre les lignes côtières.

Les géologues contemporains ont reconstitué artificiellement les continents sur un globe et ils les ont déplacés pour calculer à l’aide d’ordinateurs où se trouverait la meilleure concordance. Dans un modèle de supercontinent très courant, la côte sud-est de l’Amérique du Nord s’appuie à la côte nord-ouest de l’Afrique, l’Europe et l’Asie pivotent autour de l’Espagne pour toucher Terre-Neuve et le Groenland, enfin l’Antarctique s’accole au sud-est de l’Afrique d’un côté et à l’Australie de l’autre.

Lorsqu’en 1912 Wegener fit connaître sa théorie, les géologues étaient partagés. Toute théorie qui ne suit pas les sentiers battus de la science reçoit toujours un accueil réservé, mais cette fois l’accueil était plus que réservé, car l’auteur ne venait pas du milieu des géologues. Malgré la solidité des arguments qu’il présentait à l’appui de sa théorie, il lui fut “démontré” par le calcul que la structure de la croûte terrestre n’autorisait aucun déplacement des continents. D’ailleurs, d’où viendrait une force assez grande pour déplacer des continents entiers ? Aucun argument ne résista à l’analyse et l’idée fut rapidement enterrée par les savants en renom.

La preuve de la théorie : les corrélations d’un continent à l’autre

Pourquoi les géologues ont-​ils revu leurs idées sur la dérive des continents ? Il faut invoquer en premier lieu une série de faits impossibles à expliquer autrement, tels que la similitude des formations géologiques et des dépôts fossilifères sur des continents aujourd’hui séparés, et surtout le déplacement des pôles magnétiques de la terre.

On peut illustrer la ressemblance des strates géologiques par la succession des couches sédimentaires déposées durant l’ère dite “paléozoïque” et redressées ensuite lors des plissements montagneux. On trouve des dépôts de grès rouges, de schistes gris et de houille depuis les Appalaches, en Amérique du Nord, jusqu’à l’est du Groenland. On les retrouve dans les Highlands britanniques, les monts Kölen de Scandinavie et dans l’Atlas, au nord-ouest de l’Afrique. Dans la Pangée que suppose la théorie, toutes ces formations appartenaient à une même chaîne de montagnes dont les éléments seraient aujourd’hui répartis sur trois continents.

Un autre argument en faveur de cette hypothèse réside dans la similitude des fossiles que l’on trouve de part et d’autre de l’Atlantique : poissons, plantes et même forêts de fougères et de conifères géants fossilisés. Le mésosaure nous donne un excellent exemple de cette concordance, car il vivait à l’ère “paléozoïque” et ses fossiles se trouvent au sud-ouest de l’Afrique et au Brésil, mais nulle part ailleurs. Or si dans le passé l’Amérique du Sud touchait l’Afrique, son territoire ne formait alors qu’une région unique.

La migration des pôles

Toutefois, la preuve la plus convaincante est venue de l’étude du curieux phénomène de la migration polaire. La mesure du magnétisme des roches ignées a révélé que les pôles magnétiques se sont déplacés. En effet, lorsqu’une roche en fusion se refroidit dans un champ magnétique, elle conserve une certaine rémanence, car les particules minérales qui la composent s’alignent sur le champ magnétique de la terre à ce moment-​là, indiquant sa direction comme une boussole bloquée.

On s’attendrait logiquement à ce que toutes ces “boussoles fossiles” indiquent le Nord ; or les directions indiquées par les roches varient en fonction de leur âge géologique, comme si le pôle s’était déplacé çà et là sur la terre, d’où le terme de “migration polaire”.

Si l’on classe les directions indiquées par les roches en fonction de leur âge, les pôles se déplacent sur une trajectoire que l’on peut suivre dans le temps. En outre, la magnétisation des roches d’un même continent est toujours identique.

Cette découverte a jeté les géologues dans la perplexité. Personne ne sait d’où vient le champ magnétique terrestre, bien qu’il semble avoir rapport avec la rotation de la terre, mais il semble aberrant que le pôle magnétique puisse s’éloigner si loin du pôle géographique, allant même dans certains cas jusqu’à indiquer la direction de l’équateur. Or, justement, cette migration apparente des pôles s’explique très bien si le pôle magnétique n’a pas bougé, mais que les continents se soient déplacés sur le globe. Toutefois, à l’époque de Wegener, il paraissait plus facile d’admettre un éventuel déplacement des pôles magnétiques que la dérive des continents.

Finalement la balance a penché en faveur de cette dernière hypothèse, malgré son invraisemblance apparente, parce que les mesures de magnétisme ont révélé des directions complètement différentes d’un continent à l’autre, fait inexplicable par une simple migration polaire, puisque la terre n’a qu’un pôle Nord à la fois et qu’il ne peut se trouver dans plusieurs directions en même temps. Pour les géologues, c’était bien la preuve que les continents s’étaient déplacés indépendamment les uns des autres sur des milliers de kilomètres.

D’autres preuves venant des fonds océaniques

Le fond des océans renfermait d’autres preuves qui ont fini par emporter les suffrages de tous les spécialistes. En effet, l’océanographie a fait un grand pas lors de l’année géophysique internationale, en 1955. Pour dresser la carte des fonds marins, les océanographes ont sondé les sédiments qui les recouvraient ainsi que l’épaisseur de la couche de basalte sous-jacente et ils sont parvenus à la conclusion que le fond des océans n’était pas rigide, mais qu’il se formait sans cesse dans certaines régions, d’où il se répandait sur tout le globe.

Cette explication repose sur les découvertes suivantes : d’abord, les sondages ont révélé l’existence d’une longue crête dorsale médio-océanique formant une ligne faîtière au milieu de l’Atlantique. Elle a permis aux géologues de dresser la carte de tout un système de crêtes ou dorsales médio-océaniques qui ceinture pratiquement toute la terre. En moyenne, une dorsale océanique commence à 5 000 mètres de profondeur et s’élève jusqu’à 3 000 mètres de profondeur, bordée par deux longs plateaux sur plusieurs centaines de kilomètres de large. Elle présente la caractéristique d’avoir une faille, sorte de crevasse qui court tout le long de la ligne de crête et la dédouble en deux lignes de faîte, comme deux lèvres béantes.

Deuxièmement, des forages effectués en divers endroits ont ramené, à des fins d’analyse, des “carottes” ou échantillons allant jusqu’à 460 mètres de long. On s’est aperçu alors que la dorsale proprement dite est constituée de roche ignée et qu’elle ne supporte aucune couche sédimentaire sur près de cent kilomètres de chaque côté. Par contre, plus on s’éloigne de la crête, plus la couche de sédiments s’épaissit, finissant par dépasser un kilomètre et demi de hauteur.

L’examen du magnétisme du fond de l’océan situé à proximité des dorsales a fait apparaître un troisième sujet d’étonnement : tout le long de ces crêtes se trouvent des bandes de roches qui présentent en alternance une inversion de magnétisme, comme si le pôle Nord et le pôle Sud s’étaient inversés au moment de leur formation. On avait déjà observé ce phénomène dans certains écoulements de lave, mais le long des dorsales médio-océaniques il présente une régularité particulièrement remarquable, comme si le fond de l’océan avait enregistré la polarité de la terre à chacune de ses phases. Rien n’explique cette alternance ; on ignore encore l’origine du champ magnétique de la terre, à plus forte raison celle de son inversion ! Pour l’instant on n’en est qu’au stade de l’observation.

L’expansion du fond des océans

Une même hypothèse permet aux géologues d’expliquer ces trois phénomènes : l’expansion du fond des océans. Pour eux, la dorsale médio-océanique se forme en permanence à partir de magma déversé du manteau supérieur de la terre par une faille de la croûte terrestre, et le fond de l’océan se déplace de chaque côté de cette faille à mesure que les laves basaltiques ascendantes se déversent. Les roches nouvellement formées sont à l’état brut, puis des sédiments s’accumulent sur elles à mesure que l’on s’éloigne de la dorsale. L’alternance de bandes à magnétisme inverse provient de ce que le magma se déverse et se solidifie dans une phase où le magnétisme de la terre est normal, puis dans une autre phase où il s’inverse, et cela régulièrement.

On s’est aperçu que le déplacement du fond de l’océan est actuellement de 2,5 cm par an dans l’Atlantique et de 15 centimètres dans le Pacifique. Mais si la croûte terrestre se forme dans le fond des océans à cette cadence, il faut bien que la croûte ancienne disparaisse quelque part, puisque la surface totale de la terre est constante. Les géophysiciens pensent que cela se passe à certaines frontières où des parties de la croûte glissent sous d’autres et descendent dans le magma et que là elles fondent et se dissolvent. Le processus serait violent et s’accompagnerait de tremblements de terre et d’éruptions volcaniques, à l’origine de fosses très profondes dans l’océan et de hautes chaînes de montagnes tout le long de la zone où s’effectue cette fusion.

La théorie des plaques

À partir d’une carte des fonds marins qui représente les dorsales médio-océaniques (ou “rifts”) et les zones le long desquelles s’opère la fusion, les géologues ont divisé la terre en six plaques principales et quelques plaques d’importance secondaire. Selon eux, ces plaques se forment aux dorsales médio-océaniques et se résorbent dans les fosses où elles se fondent dans le magma, le mouvement général de la matière rappelant celui d’un tapis roulant. En somme, les continents reposeraient sur ces plaques, comme un igloo sur un bloc de glace à la dérive.

On appelle cette hypothèse la théorie des plaques. Elle englobe la dérive des continents et l’expansion du fond des océans.

Voyons quelques exemples qui illustrent comment cette théorie explique certaines caractéristiques de la croûte terrestre. La plate-forme continentale américaine supporte les deux Amériques ainsi que la moitié occidentale de l’océan Atlantique. Elle se formerait donc à la dorsale médio-atlantique et se déplacerait vers l’ouest. Le long de la côte ouest de l’Amérique du Sud, ce panneau mobile en rencontre un autre, plus petit, venu de l’est du Pacifique, et il passe par-dessus, ce qui expliquerait la présence d’une fosse le long du littoral sud-américain ainsi que la culmination de la chaîne montagneuse de l’ouest des Amériques au niveau de la cordillère des Andes. Le rabotement des deux plaques tectoniques serait cause de la fréquence des tremblements de terre le long de la côte ouest de l’Amérique. La théorie explique aussi que lorsqu’une roche légère fond dans le magma du manteau supérieur, elle remonte par des failles le long de la plate-forme continentale pour former des volcans dans la cordillère des Andes.

Quand on regarde attentivement sur une carte une dorsale médio-océanique, on s’aperçoit qu’elle ne forme pas une ligne continue, mais qu’elle est interrompue par de nombreuses failles perpendiculaires à sa direction générale. Ce sont les failles de transformation ou failles de raccord, le long desquelles les plaques présentées dans la théorie glisseraient les unes par rapport aux autres. De l’avis des géologues, ce serait là une autre cause des tremblements de terre. Une des failles de transformation les plus longues se trouve entre la plate-forme américaine et la plaque tectonique du Pacifique, le long de la côte occidentale de l’Amérique du Nord, bien connue des Californiens sous le nom de faille de San Andreas. Comme la plaque du Pacifique se déplace de 5 centimètres par an en direction du nord-ouest par-dessus la plaque américaine, les contraintes qui en résultent sont cause de fréquents tremblements de terre.

La ville de San Francisco se trouve juste sur cette ligne de faille, alors que, plus au sud, la côte californienne repose sur la plaque du Pacifique, à l’ouest de la faille. On en a donc déduit que si le mouvement de glissement actuel continue, dans un certain temps l’emplacement de Los Angeles ira rejoindre celui de San Francisco.

Pour les géologues, les preuves démontrant que certaines régions ont changé de climat s’accordent très bien avec la dérive des continents. Dans la Pangée de la théorie tous les continents actuels se trouvaient plus au sud qu’à présent, à l’exception de l’Antarctique. L’Amérique du Nord et la péninsule Ibérique étaient à l’équateur, alors que l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Inde et l’Australie étaient réunies autour de l’Antarctique, vers le pôle Sud.

L’avenir donnera-​t-​il raison à cette théorie ?

Les chercheurs sont heureux de proposer une théorie qui rend compte de faits qui, autrement, seraient disparates ; c’est le cas de la théorie des plaques. Peut-​on aller jusqu’à dire qu’elle met un point final à toutes les recherches ? Probablement pas.

Malgré sa grande portée et les nombreux succès qu’elle a à son actif, il reste des éléments qu’elle ne parvient pas à intégrer. À mesure que les recherches avancent, certains détails qui ont arrêté les géologues entrent dans le cadre de la théorie, alors que d’autres sont irrémédiablement inconciliables avec elle.

En effet, dans son état actuel elle présente la lacune majeure de ne pas expliquer l’origine des forces qui s’exercent sur le magma pour le faire sourdre des dorsales. Certains géologues se satisfont d’une vague explication par des courants de convection à l’intérieur du manteau de la terre ; mais d’où viendrait une telle convection ? Pourquoi ne se comporte-​t-​elle pas suivant les normes habituelles ? Examinée de près, cette interprétation ne tient pas. Dans l’air ou dans l’eau les courants de convection tournent autour d’un axe, mais ils ne s’élèvent pas en une longue nappe pour former des crêtes. Quant aux déplacements qui s’effectuent le long des failles de transformation, il est encore plus difficile d’en rendre compte par de simples courants de convection.

Dans leur ouvrage (Physical Geology), les professeurs Flint et Skinner, de l’université Yale, font la mise au point suivante :

“La théorie des plaques semble répondre à tant de questions que nous serions tentés d’y voir la théorie synthétique longtemps espérée qui rendrait enfin compte de ce qui se passe dans la lithosphère [nom donné à la partie solide de la sphère terrestre]. Mais il faut rester prudent : d’autres théories qui semblaient tout expliquer n’ont pas tenu leurs promesses. Pour l’instant la théorie des plaques est et reste une hypothèse.”

Que cette théorie résiste à l’épreuve du temps ou qu’elle soit infirmée, nous avons assez de preuves pour reconnaître la puissance et la sagesse extraordinaires du Créateur de la terre, au sujet duquel le psalmiste écrivit. “Jadis tu as posé les fondements de la terre, et les cieux sont l’œuvre de tes mains.” (Ps. 102:25). Pour un géologue, les questions que Jéhovah a posées à Job il y a plusieurs milliers d’années restent toujours appropriées : “Où te trouvais-​tu quand j’ai fondé la terre ? Indique-​le-​moi, si tu connais l’intelligence. Qui a fixé ses mesures, si tu le sais, ou qui a tendu sur elle le cordeau à mesurer ? Dans quoi ses socles mortaisés ont-​ils été enfoncés, ou qui a posé sa pierre angulaire ?” — Job 38:4-6.