La dérive des continents d’Alfred Wegener a 100 ans

Il y a 100 ans, le monde scientifique se découvrait un puissant thème de débat : les continents peuvent-ils se déplacer ? Alfred WegenerAlfred Wegener, météorologuemétéorologue allemand, venait en effet de présenter à la Société allemande de géologie un article intitulé DieDie 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 Ozeane, L'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 XVI^e 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 XIX^e 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 CarbonifèreCarbonifère en Europe et en Amérique. À une échelle globale, les géologuesgéologues adoptent la notion d'isostasieisostasie : les continents, plus légers, flottent littéralement sur le manteaumanteau, région plus profonde et plus dense.

De leur côté, les paléontologuespaléontologues découvrent les mêmes fossilesfossiles de reptilesreptiles (Mesosaurus, Lystrosaurus  et Cynognathus) ainsi que des forêts de fougèresfougères (Glossopteris) en Afrique, en Amérique du Sud, en AntarctiqueAntarctique, 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 climatclimat froid à la fin du PaléozoïquePaléozoïque (ou ère primaire) et ont été couverts de larges calottes glaciairescalottes 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 sédimentssédiments et peuvent, disait-on, se plisser en chaînes de montagnes. Quant aux énigmatiques migrations de faunefaune et de flore entre continents, elles s'expliquaient par des ponts intercontinentaux aujourd'hui disparus.

Alfred Wegener, lui, met les continents en mouvementmouvement et avance que tous formaient à la fin de l'ère primaire un unique supercontinentsupercontinent, appelé Pangée. Le mécanisme qu'Alfred Wegener imagine pour déplacer les continents sera la faillefaille 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 océaniquesdorsales 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 centrifugeforce centrifuge et la précessionprécession des équinoxeséquinoxes. 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 gravitégravité 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 plaquestectonique 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-océaniquesrides médio-océaniques et les fosses océaniquesfosses 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 sismologiesismologie et en gravimétriegravimétrie vont aussi mettre en évidence les zones de subductionzones de subduction, nous éclairant sur le devenir de la croûtecroûte formée au niveau de dorsales. La preuve la plus récente confirmant la dérive des continents vient des mesures GPSGPS, un outil si précis qu'il donne les vitessesvitesses de déplacement des continents, de l'ordre de quelques centimètres par an. Aujourd'hui, ce déplacement est ainsi devenu perceptible !