Planète

La dérive des continents d’Alfred Wegener a 100 ans

ActualitéClassé sous :géologie , dérive des continents , Wegener

C'était en 1912. Alfred Wegener bousculait le monde de la géologie en proposant une hypothèse hardie : la dérive des continents. Si hardie qu'elle sera longtemps refusée par les scientifiques avant d'être admise grâce notamment aux grandes campagnes océanographiques. Vérifiée dans les années 1960, elle est alors adoptée comme une évidence.

Alfred Wegener pendant l’expédition J. P. Koch en 1912-1913 à la base hivernale Borg au Groenland. Il mourra durant l’hiver 1930 au Groenland. © université de Berkeley

Il y a 100 ans, le monde scientifique se découvrait un puissant thème de débat : les continents peuvent-ils se déplacer ? Alfred Wegener, météorologue allemand, venait en effet de présenter à la Société allemande de géologie un article intitulé Die Verschiebung der Kontinente, c'est-à-dire Le déplacement des continents. Trois ans plus tard, en 1915, il en présente une version plus élaborée, Die Entstehung der Kontinente und OzeaneL'origine des continents et des océans. Acceptée aujourd'hui comme une évidence, cette idée qui prendra le nom de dérive des continents est devenue la théorie de la tectonique des plaques. Mais il n'en a pas toujours été ainsi.

Bien que l'étrange emboîtement des formes des côtes de l'Europe et de l'Afrique avec celles du Nouveau Monde ait été constaté dès la fin du XVIe siècle, il faudra encore attendre près de 200 ans pour que l'approche fixiste (considérer la Terre comme immuable) soit abandonnée au profit d'un concept dynamique.

Emboîtement de l’Afrique et de l’Amérique du Sud selon Antonio Snider-Pellegrini dans La Création et ses mystères dévoilés (1858). © DR

Trop de similitudes entre les continents

Les découvertes scientifiques de la seconde moitié du XIXe siècle indiquent d'étonnantes corrélations entre continents. Des roches et même des ensembles géologiques identiques sont trouvés en Amérique et en Europe. La chaîne des Appalaches, en Amérique du nord, apparaît de la même nature que les restes de la chaîne hercynienne que sont, en Europe, les Vosges et le Massif central par exemple. De même, on remarque la symétrie entre les gisements de charbon du Carbonifère en Europe et en Amérique. À une échelle globale, les géologues adoptent la notion d'isostasie : les continents, plus légers, flottent littéralement sur le manteau, région plus profonde et plus dense.

De leur côté, les paléontologues découvrent les mêmes fossiles de reptiles (MesosaurusLystrosaurus  et Cynognathus) ainsi que des forêts de fougères (Glossopteris) en Afrique, en Amérique du Sud, en Antarctique, en Australie et en Inde. Enfin, les tillites, ces dépôts glaciaires, sont présents sur la plupart des continents austraux ainsi qu'en Inde. Ils témoignent que ces continents ont longtemps subi le même climat froid à la fin du Paléozoïque (ou ère primaire) et ont été couverts de larges calottes glaciaires.

Le Gondwana, partie sud de la Pangée, avec les aires de distribution de quelques espèces de la période permienne. © Southern Utah University

Les continents réunis dans la Pangée

Par ailleurs, l'origine des forces tectoniques qui donnent naissance à des chaînes de montagnes comme les Alpes reste alors toujours inconnue. À l'époque, les bassins océaniques étaient classiquement expliqués par la théorie des géosynclinaux, ces dépressions bordant les continents qui se chargent de sédiments et peuvent, disait-on, se plisser en chaînes de montagnes. Quant aux énigmatiques migrations de faune et de flore entre continents, elles s'expliquaient par des ponts intercontinentaux aujourd'hui disparus.

Alfred Wegener, lui, met les continents en mouvement et avance que tous formaient à la fin de l'ère primaire un unique supercontinent, appelé Pangée. Le mécanisme qu'Alfred Wegener imagine pour déplacer les continents sera la faille de cette théorie révolutionnaire. Pourtant, dans sa première publication de 1912, Wegener propose l'hypothèse audacieuse que les fonds océaniques sont créés le long de fractures se situant au niveau des dorsales océaniques. Malheureusement, il ne poursuivra pas cette idée d'avant-garde dans la publication de 1915, dans laquelle il fait intervenir les mouvements orbitaux de la Terre, notamment la force centrifuge et la précession des équinoxes. Ce mécanisme n'aura pas la faveur de nombreux géologues qui rejetteront entièrement le concept de dérive continentale pendant des décennies.

La Terre à la fin de l’ère primaire. La plupart des continents sont alors rassemblés en un seul supercontinent, la Pangée. © Christian Darkin, Science Photo Library

D'autres scientifiques du début du siècle, séduits par cette approche mobiliste de l'histoire de la Terre, chercheront des mécanismes alternatifs comme l'expansion thermique ou la gravité lunaire. Exposée en 1944, l'idée d'Arthur Holmes sera la bonne, suggérant des cellules de convection dans le manteau, alimentées par les désintégrations radioactives.

Alfred Wegener aurait aimé le GPS

C'est dans les années 1960 que la théorie d'Alfred Wegener prend son envol, avec l'élaboration de la théorie de la tectonique des plaques. On retient en général l'année 1968 pour la mise en place de ce nouveau paradigme des sciences de la Terre, avec la publication d'articles fondateurs traitant de la tectonique des plaques par Dan McKenzie, William Morgan, Xavier Le Pichon, Robert Parker et John Wilson.

L'après-guerre voit le développement des techniques d'étude océanographique qui feront découvrir les rides médio-océaniques et les fosses océaniques. La composition et la zébrure magnétique des fonds océaniques suggèrent alors une expansion qui amènera à accepter les idées de Wegener en moins d'une décennie.

Dans les années 1960, l'expansion au niveau de la dorsale est confirmée. De grandes avancées en sismologie et en gravimétrie vont aussi mettre en évidence les zones de subduction, nous éclairant sur le devenir de la croûte formée au niveau de dorsales. La preuve la plus récente confirmant la dérive des continents vient des mesures GPS, un outil si précis qu'il donne les vitesses de déplacement des continents, de l'ordre de quelques centimètres par an. Aujourd'hui, ce déplacement est ainsi devenu perceptible !