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La Terre photographiée par les astronautes d'Apollo 17. © Nasa
La théorie de la dérive des continents d'Alfred Wegner a mis du temps à s'imposer. Bien avant qu'elle ne devienne la théorie de la tectonique des plaques, basée sur l'expansion des fonds océaniques, elle avait fait l'objet de vives critiques de l'un des papes de la géophysique de la première moitié du XXe siècle, le Britannique Harold Jeffreys, et de la majorité de la communauté des spécialistes des géosciences de l'époque. Toutefois, quelques géologuesgéologues visionnaires, comme Haroun Tazieff et Samuel Warren Carey, avaient assez rapidement compris que Wegner avait fondamentalement raison.
Carey n'était cependant pas satisfait par l'hypothèse de son collègue Arthur Holmes, à savoir que la dérive des continents était causée par la présence de cellules de convectionconvection sous ces derniers. Pour lui, et d'autres, une meilleur explication était fournie par une dilatationdilatation continue de la Terre.
Dans les années 1950, cette théorie n'est pas absurde car des physiciensphysiciens du calibre des fondateurs de la physique quantiquephysique quantique, à savoir Paul DiracPaul Dirac et Pascual Jordan, spéculaient sur une variation séculaire des constantes de la physique, en particulier celle de la gravitationgravitation. Une lente variation de la constante de NewtonNewton, modifiant l'intensité de l'interaction gravitationnelle entre deux massesmasses fixes, pouvait fort bien conduire à une augmentation constante de la taille de la Terre, entraînant la fracturation d'un continent primitif, la Pangée de Wegner, comme le montre l'animation ci-dessous.
La découverte de la théorie de la tectonique des plaques allait entraîner la mort de la théorie de l'expansion de la Terre. Enfin presque, car aujourd'hui encore il existe des géologues et géophysiciens qui la soutiennent.
Une animation illustrant l'idée que c'est l'expansion de la Terre qui provoque la dérive des continents. © Michael Netzer-wikipedia
Quelle va être leur attitude en réponse à un article que vient de publier un groupe de géophysiciens du JPL et de l'IGN dans Geophysical Research Letters (donné en lien ci-dessous) montrant que le rayon de la Terre ne varie quasiment pas en moyenne chaque année ?
Une précision de l’épaisseur d’un cheveu
En réalité, ces géophysiciens ne cherchaient pas à mettre un clou de plus dans le cercueil déjà bien fermé de la théorie de l'expansion de la Terre. Ce qui les intéressait c'était de gagner en précision pour la détermination de l'International Terrestrial Reference Frame (ITRF), le Système international de référence terrestre. C'est la réalisation numériquenumérique de l'ITRS qui possède :
- une origine géocentriquegéocentrique, centre des masses de la Terre incluant atmosphère et océans ;
- une orientation conventionnelle définie par celle du repère Bureau international de l'heure (BIH). Et une évolution temporelle de son orientation guidée par une condition dite de non rotation de la croûtecroûte ;
- une échelle définie par le mètre SI et cohérente avec le Temps-Coordonnée Géocentrique.
Pourquoi la nécessité de gagner en précision pour le ITRF ?
Parce que sa détermination rigoureuse est capitale pour analyser bon nombre de phénomènes en géophysique interne et externe. En effet, des erreurs dans la détermination des mouvementsmouvements de la croûte, des modifications de la répartition des masses océaniques ou de l'altitude des satellites ne permettent pas de modéliser correctement l'évolution du climat ou de faire fonctionner efficacement le GPS par exemple.
Les précédentes déterminations du rayon de la Terre reposaient, entre autres, sur de l'altimétrie laserlaser par satellite ainsi que sur des mesures faites en utilisant des impulsions radio avec le satellite français Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (Doris).
Les chercheurs du Jet Propulsion LaboratoryJet Propulsion Laboratory, de l'Institut géographique national (IGN, Champs-sur-Marne) et de l'université Delft (Hollande), menés par Xiaoping Wu du JPL, ont donc appliqué une nouvelle technique de calcul aux mesures précédemment obtenues en géodésiegéodésie et ont aussi utilisé les résultats fournis par le satellite Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace).
Le résultat est tombé. Le rayon moyen de la Terre ne change pas à une incertitude de mesure de 0,2 millimètre par an.
