On appelle derive des continents l'ensemble des deplacements horizontaux des continents (ou des blocs continentaux ^{[ a ]} ) les uns par rapport aux autres.

L'hypothese de la derive des continents a ete suggeree des 1596. Elle a ensuite ete developpee et popularisee par Alfred Wegener en 1912. L'absence d’elements connus lui permettant de l'expliquer le conduit neanmoins a l'attribuer a tort a d'autres mecanismes tels que la fuite des poles , ce qui contribue au rejet de son hypothese. Apres la decouverte des anomalies magnetiques du fond des oceans dans les annees 1960 , la derive des continents est devenue une realite attestee par des observations directes et indirectes, et que l'on comprend dans le cadre plus general de la theorie de la tectonique des plaques .

Histoire [ modifier | modifier le code ]

Precurseurs [ modifier | modifier le code ]

Le cartographe brabancon Abraham Ortelius remarque des 1596 ^{[ 1 ] , [ 2 ]} que les formes des continents le long des cotes opposes de l'ocean Atlantique (en particulier, l'Afrique et l'Amerique du Sud) semblent s'articuler, et suggere que les Ameriques ont ete ≪ arrachees ≫ a l'Europe et l'Afrique (par les seismes et les inondations) ^{[ 3 ]} . Francis Bacon en 1620, Francois Placet en 1658 ^{[ 4 ]} , Theodor Christoph Lilienthal en 1756 ^{[ 5 ]} , Alexander von Humboldt en 1801 et 1845 ^{[ 5 ]} et Antonio Snider-Pellegrini en 1858 ^{[ 6 ]} tiennent des propos similaires. En fait, l'idee que la Terre a subi de profonds changements de toute nature au cours de son histoire est largement partagee jusque vers la fin du xix ^e  siecle. Charles Lyell ecrit par exemple, en 1872 : ≪  Continents, therefore, although permanent for whole geological epochs, shift their positions entirely in the course of ages  ≫ ^{[ 7 ]} ( ≪ Les continents, donc, bien que permanents durant des periodes geologiques entieres, changent completement de position au cours des ages ≫ ).

La pensee dominante commence a changer apres 1850, sous l'influence notamment du geologue et mineralogiste americain James Dwight Dana , qui ecrit en 1863 : ≪  The continents and oceans had their general outline or form defined in earliest time. This has been proved with respect to North America from the position and distribution of the first beds of the Silurian ? those of the Potsdam epoch. … and this will probably prove to the case in Primordial time with the other continents also  ≫ ^{[ 8 ]} ( ≪ La forme generale des continents et des oceans a ete definie dans les tout premiers temps. C'est prouve pour l'Amerique du Nord d'apres la position et la repartition des premiers depots sedimentaires du Silurien (ceux de l' epoque Potsdam ). […] et l'on pourra vraisemblablement le prouver aussi pour les autres continents ≫ ). En 1889, Alfred Russel Wallace considere les deplacements relatifs des continents comme une hypothese depassee : ≪  It was formerly a very general belief, even amongst geologists, that the great features of the earth's surface, no less than the smaller ones, were subject to continual mutations, and that during the course of known geological time the continents and great oceans had again and again changed places with each other  ≫ ^{[ 9 ]} ( ≪ C'etait autrefois une croyance tres generale, meme parmi les geologues, que les grandes caracteristiques de la surface de la Terre, tout comme les plus petites, etaient sujettes a des mutations continuelles, et qu'au cours des temps geologiques les continents et les grands oceans avaient encore et encore change de place les uns avec les autres ≫ ).

L'idee que l'Amerique, l'Europe et l'Asie ont autrefois ete reunies continue neanmoins d'etre exposee par differents chercheurs, dont Franklin Coxworthy (entre 1848 et 1890) ^{[ 10 ]} , Roberto Mantovani (en 1889 et 1909), William Henry Pickering (en 1907) ^{[ 11 ]} et Frank Bursley Taylor (en 1908) ^{[ 12 ]} . L'existence passee du supercontinent gondwanien et de l' ocean Tethys est par ailleurs proposee par Eduard Suess en 1885 ^{[ 13 ]} et 1893 ^{[ 14 ]} . Certains des arguments qu'invoquera Wegener sont deja mis en avant par ces predecesseurs. Montovani, notamment, souligne la similitude des formations geologiques des continents meridionaux, mais explique la fracturation du supercontinent par l'activite volcanique et l'eloignement ulterieur des continents par une supposee dilatation thermique de la Terre . Taylor imagine que les continents se sont deplaces par un processus de ≪ glissement continental ≫ du aux forces de maree pendant la capture supposee de la Lune au cours du Cretace . Meme si le mecanisme qu'il propose est sans fondement, il est le premier a realiser que l'un des effets des deplacements continentaux est la formation de montagnes , et attribue a juste titre la formation de l' Himalaya a la collision entre le sous-continent indien et l'Asie (pendant un temps la derive des continents sera connue sous le nom d'≪ hypothese de Taylor-Wegener ≫).

Alfred Wegener [ modifier | modifier le code ]

Le 6 janvier 1912, lors d'une conference a la Societe geologique de Francfort ^{[ 15 ]} , l' astronome et meteorologue allemand Alfred Wegener fait un expose sur ≪ les translations horizontales des continents ≫, dans lequel il propose une nouvelle theorie associant geophysique , geographie et geologie . En 1915 il publie la premiere edition de son livre Die Entstehung der Kontinente und Ozeane ( ≪  La Genese des continents et des oceans  ≫ ), qui connaitra trois autres editions (1920, 1922 et 1929) ^{[ b ]} et de nombreuses traductions.

C'est Wegener qui forge l'expression ≪ derive des continents ≫ ( Kontinentalverschiebung ). Comme ses predecesseurs il note la complementarite des cotes des deux cotes de l'Atlantique, mais son approche s'en distingue par le caractere pluridisciplinaire de ses arguments :

• arguments geologiques  :
  • similitude des ensembles geologiques situes de part et d'autre de l'ocean Atlantique (age et nature des terrains, orientation des deformations),
  • distribution particuliere des chaines de montagnes a la surface du globe (cordilleres du pourtour de l'ocean Pacifique , et chaine des Alpes se prolongeant sur le continent asiatique ) ;
• arguments paleontologiques  : les fossiles d' Amerique , d' Afrique du Sud , de Madagascar , d' Inde , d' Australie et de l' Antarctique temoignent d'une faune et d'une flore tres semblables sur ces continents (correlation des aires de repartition des provinces faunistiques et floristiques) jusqu'au debut de l'ere secondaire (environ 200 millions d'annees), epoque a partir de laquelle les fossiles divergent sur les differents continents ;
• arguments paleoclimatiques  : traces de climats anciens tres differents des climats actuels, qu'un simple changement du climat global de la Terre ne suffit pas a expliquer ; ainsi, la presence de tillites datees du carbonifere en Afrique du Sud et en Australie atteste d'un climat glaciaire a cette epoque, tandis que des fossiles de fougeres arborescentes retrouves dans les sediments carboniferes d'Europe et d'Amerique du Nord temoignent d'un climat tropical a la meme epoque.

Wegener conclut que les continents ont forme il y a 200 millions d'annees un super-continent unique, la Pangee , borde d'un super-ocean, la Panthalassa .

De Wegener a la tectonique des plaques [ modifier | modifier le code ]

Les travaux de Wegener ont eu assez peu de succes aupres de la communaute geologique et geophysique , pour diverses raisons : en partie parce que pour chaque argument separe on pouvait pretendre a la coincidence ou trouver d'autres explications, surtout parce que les mecanismes que Wegener invoquait comme moteurs de la derive ne tenaient pas la route ^{[ 16 ] , [ c ]} .

La theorie de Wegener trouve et garde cependant des partisans, surtout parmi les geologues s'interessant aux roches d'age primaire . C'est notamment le cas du Sud-Africain Alexander du Toit , qui met en evidence la grande similarite des formations anciennes d'Amerique du Sud et d'Afrique de l'Ouest et du Sud. En travaillant sur les roches du Gabon, du Congo et du Bresil, le Francais Boris Choubert confirme les travaux de du Toit et devient lui aussi un fervent partisan de la derive des continents. En 1935, il publie une reconstitution des positions mutuelles de l'Amerique, de l'Afrique et de l'Europe avant le Trias ^{[ 17 ]} . Cette reconstitution est beaucoup plus precise que les propositions anterieures de Wegener ^{[ 18 ]} et de du Toit ^{[ 19 ]} , car au lieu d'utiliser les lignes de cotes Choubert se base sur l' isobathe des mille metres, bien plus representative de la bordure des blocs continentaux. L'excellence de l'ajustement est une preuve plus convaincante de la derive des continents que les tentatives anterieures, qui laissaient un vaste espace entre l'Afrique et l'Amerique du Sud. Pour sa reconstitution, Boris Choubert ose pour la premiere fois l'idee que la peninsule Iberique a subi apres le Trias une rotation par rapport au reste de l'Europe. Il balaie aussi le probleme de la dorsale medio-atlantique en expliquant qu'elle s'est formee posterieurement a l'ouverture de l' ocean Atlantique . La mer des Caraibes ne s'ajuste pas aussi bien que le reste, mais on sait aujourd'hui qu'elle a ete profondement affectee par la tectonique du Cenozoique .

Boris Choubert va aussi beaucoup plus loin que Wegener, qui ne s'etait interesse qu'a la derive continentale apres le Trias . En reconstituant les chaines paleozoiques de part et d'autre de l'Atlantique ( chaine caledonienne , chaine hercynienne et Appalaches ), il montre qu'elles se sont formees par la compression des sediments accumules entre trois cratons precambriens ( bouclier canadien et bouclier scandinave au nord, Gondwana au sud). En retirant ces chaines il arrive a la conclusion que ces cratons formaient un seul continent a la fin du Precambrien , qui s'etait ensuite fragmente au cours du Paleozoique . Il fait donc de la derive des continents un processus general, qui a affecte la Terre tout au long de son histoire geologique. Le travail de Choubert est cependant reste quasi inconnu, sans doute parce qu'il a ete publie en francais dans une revue francophone de faible rayonnement international, et que son titre ^{[ 17 ]} n'annoncait pas la reconstitution paleogeographique ni la generalisation du concept de derive des continents.

Au cours des annees 1930 - 1960 , la theorie de Wegener gagne progressivement en credibilite, grace a la suggestion de possibles mouvements de convection dans le manteau terrestre en 1929, l'accumulation de donnees sismiques (decouverte de la low velocity zone en 1959) et magnetiques (preuve des deplacements relatifs des continents en 1960), et surtout la decouverte de l' expansion des fonds oceaniques en 1963.

En 1965, trente ans apres Choubert, Edward Bullard publie avec deux collaborateurs un article ^{[ 20 ]} dans lequel une reconstitution voisine de celle de Choubert est realisee a l'aide d'un ordinateur, par minimisation numerique des ecarts entre les blocs continentaux. Cet article acquiert rapidement une grande renommee aupres de la communaute scientifique.

Observations et reconstitutions [ modifier | modifier le code ]

Observations directes [ modifier | modifier le code ]

Wegener appuie la theorie de la derive des continents sur des arguments geographiques ^{[ 21 ]} . Il observe des traces complementaires entre les cotes de l' Afrique et de l' Amerique du Sud .

La datation des roches sur les differents continents represente un argument geologique ^{[ 21 ]} . Les roches retrouvees en Alaska et dans les pays nordiques, aux Etats-Unis et en Afrique de l'Ouest par exemple, presentent le meme age.

Observations indirectes [ modifier | modifier le code ]

Des fossiles retrouves sur plusieurs continents sont pour Wegener un argument paleontologique ^{[ 22 ]} de la theorie. Mesosaurus est un genre de reptiles que l'on retrouve en Amerique du Sud et en Afrique. Glossopteris est un genre de vegetaux retrouve lui aussi en Amerique du Sud et en Afrique .

Reconstitutions paleogeographiques et paleoclimatiques [ modifier | modifier le code ]

Quand on recolle les divers continents a l' Afrique les marques de glaciation presentent un point central. C'est un argument paleoclimatique de la theorie de Wegener.

Mecanismes de la derive des continents [ modifier | modifier le code ]

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Notes [ modifier | modifier le code ]

References [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Bibliographie [ modifier | modifier le code ]

• (de) Alfred Wegener, Die Entstehung der Kontinente und Ozeane , Friedr. Vieweg & Sohn Akt.-Ges., 1929 ( 1 ^re   ed. 1915), 231  p. ( lire en ligne )

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Geologie
• Geophysique
• Pangee
• Tectonique des plaques

Emission de radio [ modifier | modifier le code ]

• ≪ Derive des continents : attention Pangee ! ≫ , La Methode scientifique , France Culture , 15 octobre 2019

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

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