Un ancien océan lié à la rupture d’un supercontinent

La rupture d’un ancien supercontinent pourrait avoir été un travail extérieur. C’est la conclusion d’un scientifique qui a réexaminé ce que faisaient les plaques tectoniques il y a environ 200 millions d’années. Ces plaques portent les masses terrestres et les fonds marins lorsqu’elles se déplacent dans le manteau sirupeux et flexible de la Terre. Le scientifique conclut que la Pangée – le supercontinent qui abritait autrefois la plupart des terres émergées de la planète – semble s’être déchirée. Et le rétrécissement de l’ancêtre de l’océan Indien a peut-être suffi à le faire, soutient-il dans une analyse récemment publiée.

L’enveloppe extérieure de la Terre est recouverte de plus d’une douzaine de plaques tectoniques. Ces morceaux de la croûte de la planète grandissent, rétrécissent et se déplacent lentement. Leur mouvement est l’une des raisons pour lesquelles des tremblements de terre peuvent se produire. C’est aussi l’une des raisons pour lesquelles les continents de la planète se trouvent aujourd’hui à des endroits différents de ceux du passé lointain.

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Il y a environ 300 millions d’années, il n’y avait ni Afrique ni Amérique du Nord. Toutes les grandes masses continentales de la Terre étaient écrasées dans un énorme supercontinent. Les scientifiques de la Terre appellent ce méga-continent la Pangée (pan-GEE-uh). Quelque 100 millions d’années plus tard, la Pangée a commencé à se désagréger. L’océan Atlantique a commencé à se former entre ce qui allait devenir l’Amérique du Nord et l’Afrique.

Parce que la taille de la Terre n’a pas changé, la création d’un nouvel océan a dû être équilibrée par la destruction de la croûte ailleurs. Cela s’est produit dans des sites connus sous le nom de zones de subduction. Ces sites sont ceux où la roche de surface plonge à l’intérieur de la Terre et fond à nouveau.

Les géoscientifiques ont proposé deux sites pour les endroits où la subduction aurait pu avoir lieu lorsque la Pangée a commencé à se briser. L’un est l’ancêtre de l’océan Pacifique. L’autre est Tethys – un précurseur de l’océan Indien moderne. La Téthys s’est froissée lorsque les premiers continents africain et eurasien ont dérivé ensemble. À l’est, la bordure occidentale de l’Amérique du Nord a peut-être roulé à la vapeur sur l’océan Pacifique primitif.

Déterminer quel ancien océan a permis à la croûte atlantique de se former représente un défi en raison de la forme de la planète, explique Fraser Keppie. Il est spécialiste des sciences de la Terre au ministère de l’Énergie de la Nouvelle-Écosse, à Halifax, au Canada. Le problème est que la Terre est ronde. Il existe une sorte de « tapis roulant » entre les sections de la croûte terrestre qui se forment et celles qui s’enfoncent. Mais si vous découpez un globe terrestre et que vous l’étendez à plat, rien n’est aligné comme il se doit. Il est donc difficile de déterminer où commence et où finit le tapis roulant. Les scientifiques ont besoin de voir quelles zones sont parallèles les unes aux autres. Mais toute carte plate va déformer cela.

Alors Keppie a essayé une autre approche. Une carte plate traditionnelle est ancrée aux pôles Nord et Sud. Keppie a plutôt créé une carte circulaire centrée sur un point fixe près de l’Europe du Sud. Sur cette carte, il a tracé le mouvement des plaques tectoniques lors de l’éclatement de la Pangée. Les continents ont tourné autour du point fixe comme les aiguilles oscillantes d’une horloge.

(L’histoire continue sous l’image)

Visualiser les mouvements des continents comme oscillant autour d’un point fixe révèle que l’ouverture de l’océan Atlantique (contour non rempli, en bas à gauche) était parallèle à la fermeture de l’océan Téthys (contour ombré, en haut à droite). D’après les nouvelles recherches, l’Atlantique s’est agrandi et la Téthys s’est rétrécie pour accueillir la nouvelle croûte. D.F. Keppie/Geology 2015

Dans cette nouvelle perspective, la Téthys qui s’est rétrécie et l’Atlantique qui a grandi s’étendent tous deux vers l’extérieur à partir du centre du cercle, parallèlement l’un à l’autre. Le bord du Pacifique primitif se trouve le long du bord du cercle. Cet océan est perpendiculaire, et non parallèle, aux deux autres régions. Selon M. Keppie, en observant cette disposition, la croissance de l’Atlantique semble clairement liée à l’océan Téthys, et non au début du Pacifique. Il a rapporté ses observations en ligne le 27 février dans Geology.

« Quand j’ai vu cela pour la première fois, j’ai été vraiment choqué », dit-il. « Il était absolument évident que l’Atlantique et la Téthys constituent le système de compensation, et non l’Atlantique et le Pacifique. »

Keppie propose que l’océan Téthys ait été le moteur de la rupture de la Pangée. La gravité a entraîné la croûte sous Téthys dans une zone de subduction. Cela a tiré la croûte sur le bord eurasien de la Pangée. Si elle avait été assez forte, cette traction aurait pu déchirer le supercontinent entre l’Afrique et l’Amérique du Nord. C’était un point faible. C’est là que deux masses terrestres s’étaient cousues l’une à l’autre des millions d’années auparavant.

Ce scénario est différent de celui actuellement accepté pour la rupture de la Pangée. Selon ce scénario, des matériaux provenant de l’intérieur de la Terre ont surgi le long de la frontière entre l’Amérique du Nord et l’Afrique. Cela aurait poussé les deux continents à se séparer.

Keppie dit que cette théorie a moins de sens que sa nouvelle. Pourquoi ? Elle s’appuie sur une grosse coïncidence. Selon lui, le nouveau matériau de la croûte a dû surgir à l’endroit idéal, le long de l’une des coutures de la Pangée.

Ces nouveaux travaux indiquent que les scientifiques pourraient maintenant devoir repenser ce qui a conduit à la disparition de la Pangée, déclare Stephen Johnston. Il est géologue à l’université canadienne de Victoria, en Colombie-Britannique. « Tout ce que nous croyons savoir sur la Pangée est maintenant remis en question », dit-il. Johnston n’a pas participé à cette recherche.

Le travail de Keppie n’est pas le mot final sur la rupture de la Pangée, note Johnston. Mais il fait des prédictions que les géologues peuvent tester. Les scientifiques peuvent maintenant rechercher quelque chose comme une ancienne faille dans le Pacifique où deux plaques tectoniques se sont entrechoquées. « Ce qui est formidable dans ce travail, c’est qu’il est clair, simple et testable », dit Johnston. Nous pouvons aller sur le terrain, examiner les roches à la lumière de son modèle et le tester. »

Mots forts

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continent (en géologie) Les énormes masses terrestres qui reposent sur des plaques tectoniques. À l’époque moderne, il y a six continents géologiques : L’Amérique du Nord, l’Amérique du Sud, l’Eurasie, l’Afrique, l’Australie et l’Antarctique.

croûte (en géologie) Surface la plus externe de la Terre, généralement constituée de roches denses et solides.

tremblement de terre Secousse soudaine et parfois violente du sol, causant parfois de grandes destructions, résultant de mouvements dans la croûte terrestre ou de l’action volcanique.

croûte terrestre Couche la plus externe de la Terre. Elle est relativement froide et cassante.

Faille En géologie, une fracture le long de laquelle il y a un mouvement d’une partie de la lithosphère terrestre.

Géologie L’étude de la structure physique et de la substance de la Terre, de son histoire et des processus qui agissent sur elle. Les personnes qui travaillent dans ce domaine sont appelées géologues. La géologie planétaire est la science qui consiste à étudier les mêmes choses sur d’autres planètes.

géoscience Toute science parmi un certain nombre de sciences, comme la géologie ou la science de l’atmosphère, qui s’intéresse à une meilleure compréhension de la planète.

gravité La force qui attire toute chose ayant une masse, ou un volume, vers toute autre chose ayant une masse. Plus la masse d’une chose est importante, plus sa gravité est grande.

Masse terrestre Un continent, une grande île ou tout autre corps de terre continu.

Pangée Le supercontinent qui existait il y a environ 300 à 200 millions d’années et qui était composé de tous les principaux continents vus aujourd’hui, écrasés ensemble.

parallèle Adjectif qui décrit deux choses qui sont côte à côte et qui ont la même distance entre leurs parties. Même prolongées à l’infini, les deux lignes ne se toucheraient jamais. Dans le mot « tout », les deux dernières lettres sont des lignes parallèles.

perpendiculaire Adjectif qui décrit deux choses situées à environ 90 degrés l’une de l’autre. Dans la lettre « T », la ligne supérieure de la lettre est perpendiculaire à la ligne inférieure.

planète Objet céleste qui tourne autour d’une étoile, qui est assez gros pour que la gravité l’ait écrasé en une boule ronde et qui doit avoir dégagé d’autres objets de son chemin dans son voisinage orbital. Pour accomplir le troisième exploit, il doit être assez gros pour attirer les objets voisins dans la planète elle-même ou pour les lancer autour de la planète et dans l’espace. Les astronomes de l’Union astronomique internationale (UAI) ont créé cette définition scientifique en trois parties d’une planète en août 2006 pour déterminer le statut de Pluton. Sur la base de cette définition, l’UAI a décidé que Pluton ne remplissait pas les conditions requises. Le système solaire se compose désormais de huit planètes : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

subduction (verbe) ou subduction (nom) Processus par lequel les plaques tectoniques s’enfoncent ou glissent en arrière de la couche externe de la Terre vers sa couche intermédiaire, appelée le manteau.

subduction zone Une grande faille où une plaque tectonique s’enfonce sous une autre lorsqu’elles entrent en collision. Les zones de subduction ont généralement une profonde tranchée le long de leur sommet.

Plaques tectoniques Les gigantesques dalles – dont certaines s’étendent sur des milliers de kilomètres (ou miles) – qui constituent la couche externe de la Terre.

Océan Téthys Une ancienne mer.

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