C'est ainsi que les montagnes se forment, les volcans entrent en éruption et les continents se séparent. Alors, qu'est-ce qui fait bouger les plaques tectoniques ? Découvrez les origines de la théorie de la dérive des continents et comment les scientifiques expliquent ces phénomènes géologiques.
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En 1911, un météorologue et géophysicien allemand nommé Alfred Wegener effectuait des recherches dans une bibliothèque universitaire lorsqu'il tomba sur un article scientifique répertoriant d'anciens fossiles de plantes et d'animaux identiques trouvés des deux côtés de l'océan Atlantique. P>
Cela a amené Wegener à réfléchir à la façon dont les mêmes organismes auraient pu évoluer dans deux endroits séparés par des milliers de kilomètres d'eau.
Certains scientifiques pensaient que des ponts terrestres existaient autrefois entre ces lieux. Mais Wegener a examiné des cartes des côtes d’Afrique et d’Amérique du Sud et a eu une idée différente. Et si ces continents avaient été réunis puis séparés, dans le cadre d'un processus toujours en cours ?
C'est à partir de cette inspiration que Wegener a élaboré sa théorie de la dérive des continents, qui à l'époque était largement ridiculisée et jugée ridicule.
Dans les années 1950 et 1960, cependant, les scientifiques en sont venus à penser que Wegener avait peut-être raison et que des morceaux de la croûte terrestre se déplaçaient lentement – un processus qui non seulement explique de nombreuses caractéristiques de la planète, mais peut également contribuer à rendre la vie sur Terre est possible.
La tectonique des plaques est la théorie selon laquelle la croûte terrestre et le manteau supérieur sont composés de nombreuses plaques majeures et mineures qui s'emboîtent étroitement mais sont en mouvement continu, se déplaçant parfois les unes vers les autres et d'autres fois les unes des autres.
Le mouvement des plaques est connu sous le nom de mouvement des plaques ou déplacement tectonique, et il dure depuis très, très longtemps. Une étude menée par des chercheurs de l'Université Johns Hopkins, publiée en août 2019 dans la revue scientifique Nature, conclut que la tectonique des plaques a commencé il y a environ 2,5 milliards d'années et s'est développée progressivement depuis lors.
"La Terre est un moteur thermique à grande échelle", explique par e-mail Ray Russo, professeur agrégé de géologie à l'Université de Floride et expert en tectonique des plaques.
"La chaleur résultant de l'accrétion planétaire, de la compression gravitationnelle et de la désintégration radioactive est piégée à l'intérieur de la Terre. Parce que la chaleur circule des régions chaudes vers les régions froides, la chaleur intérieure de la Terre a tendance à s'écouler vers sa surface froide. Le moyen le plus efficace pour cela. la chaleur est transmise des profondeurs intérieures à la surface de la Terre par convection. Ainsi, à grande échelle, la matière chaude du manteau s'élève et remplace la matière froide du manteau qui s'est développée à la surface de la Terre.
"La matière froide est essentiellement constituée des plaques rigides de la Terre", poursuit Russo. "Ces plaques deviennent denses à mesure qu'elles se refroidissent et finissent par devenir suffisamment denses pour s'enfoncer dans le manteau, refroidissant la planète et remuant le manteau à l'échelle mondiale. En un mot, c'est la tectonique des plaques."
Comment toute cette énergie thermique fait-elle bouger des plaques entières ? Une théorie est la traction des dalles. Lorsque des plaques océaniques denses s'enfoncent sous des plaques continentales moins denses, elles entraînent le reste de la plaque avec elles, dans un phénomène connu sous le nom de traction de plaque.
Les plaques se déplacent très, très lentement :la vitesse moyenne est de 1,5 centimètre par an, bien que les scientifiques aient des opinions divergentes quant à savoir si le mouvement ralentit ou s'accélère.
Les plaques interagissent le long de leurs frontières de trois manières différentes.
Là où deux plaques s'éloignent l'une de l'autre, il existe une limite divergente, une zone où les tremblements de terre sont fréquents et où le magma chaud, ou roche en fusion, s'élève du manteau vers la surface pour former une nouvelle croûte.
À l’inverse, aux endroits où deux plaques se rejoignent, une frontière convergente apparaît. L'impact des plaques à ces endroits peut provoquer la déformation des bords et leur poussée vers le haut pour former une chaîne de montagnes, ou bien se plier pour créer une profonde tranchée dans le fond océanique.
Des chaînes de volcans se forment souvent parallèlement aux frontières. Les frontières convergentes créent une croûte continentale mais détruisent la croûte qui fait partie du fond océanique.
Dans une limite de plaque transformée, deux plaques glissent l’une sur l’autre. La croûte le long d'une limite de plaque de transformation sera fissurée et brisée, mais contrairement aux deux autres types de limites, elle ne créera pas de nouvelle croûte. Les tremblements de terre sont fréquents le long de ces failles.
Comme l’explique Russo, la tectonique des plaques affecte profondément notre planète entière et tous ses processus naturels. L’une des principales raisons est que le mouvement des plaques provoque la formation de volcans – essentiellement des fissures dans la croûte qui servent d’orifices d’évacuation de la chaleur et de la lave – et que leurs éruptions font continuellement resurgir les bassins océaniques qui représentent 72 % de la surface de la Terre. /P>
Tout aussi important, l'activité volcanique associée au mouvement des plaques tectoniques provoque la séparation des minéraux plus légers et moins denses des minéraux plus lourds et plus denses du manteau terrestre. "L'accumulation de ces minéraux légers entraîne le développement et la croissance des continents sur lesquels nous vivons", explique Russo.
Le mouvement des plaques tectoniques a également contribué à créer, de nombreuses manières, les conditions qui rendent la vie possible sur Terre. Cela conduit, par exemple, à l'interaction de roches volcaniques chaudes avec l'eau des océans, et le lessivage des ions de ces roches est ce qui contrôle la salinité des océans.
"La vie a évolué dans les océans, en présence de cette eau riche en ions, et les humains, par exemple, ont une salinité du sang équivalente à celle de l'eau de mer", explique Russo.
De plus, l'activité volcanique déclenchée par la tectonique des plaques a également contribué à créer un sol fertile qui permet aux plantes de pousser et de produire à la fois la nourriture et l'oxygène nécessaire à la subsistance des humains et des grands animaux, note-t-il.
En réorganisant la configuration des continents et des bassins océaniques, la tectonique des plaques influence également le climat de la planète. "Par exemple, la forme actuelle des bassins océaniques fournit continuellement des eaux équatoriales chaudes aux régions polaires, empêchant la planète de développer de très grands extrêmes de température de surface entre l'équateur et les pôles", explique Russo.
Les montagnes formées par la tectonique comptent également parmi les puits de dioxyde de carbone les plus importants de la planète, contribuant ainsi à capter le C02 atmosphérique. niveaux en formant de nouveaux minéraux. Ce processus augmente et diminue en réponse aux changements de température, permettant aux montagnes d'agir comme des thermostats géants.
Le déplacement progressif des masses continentales a également joué un rôle important dans l'évolution biologique. "La spéciation - le développement de nouvelles espèces - se produit lorsqu'un seul groupe de plantes ou d'animaux est divisé en deux groupes qui ne sont plus en contact reproducteur, comme cela se produit souvent lorsqu'un supercontinent se brise et que de nouveaux bassins océaniques se forment entre ses fragments continentaux", explique Russo.
Tout cela pourrait permettre à Alfred Wegener – décédé en 1930, lorsqu'il s'est perdu dans une tempête de neige lors d'une expédition au Groenland – de se sentir enfin justifié.
Maintenant, c'est intéressantAlors que Vénus et Mars ont des intérieurs chauds et que leurs surfaces montrent des signes de déformation récente, la Terre est la seule planète du système solaire dont la surface est divisée en plaques. Mercure, l'autre planète rocheuse, n'est plus géologiquement active.
