La dérive des continents : la théorie de Wegener

En 1912, le météorologue allemand Alfred Wegener propose que les continents se déplacent à la surface du globe. Rejetée de son vivant, sa théorie de la dérive des continents est devenue le point de départ de la tectonique des plaques. Ce chapitre expose l'hypothèse de Wegener, les arguments qu'il a rassemblés, les raisons de son rejet et les preuves décisives apportées cinquante ans plus tard. Les « arguments de Wegener » constituent l'une des questions de cours les plus fréquentes du module.

1. L'hypothèse de Wegener

Alfred Wegener (1880-1930) publie en 1912 un premier article puis, en 1915, son livre La genèse des continents et des océans. Il y défend une idée mobiliste : il y a environ 250 à 200 millions d'années, tous les continents actuels étaient réunis en un supercontinent unique, la Pangée, entouré d'un océan unique, la Panthalassa. La Pangée se serait ensuite fragmentée et ses morceaux auraient dérivé jusqu'à leur position actuelle. Pour Wegener, les continents, formés de sial (silicium-aluminium, léger), flottaient et se déplaçaient sur le sima (silicium-magnésium, plus dense) constituant les fonds océaniques. Cette vision s'opposait aux théories fixistes de l'époque, qui expliquaient les chaînes de montagnes par la contraction d'une Terre en refroidissement.

2. Les arguments morphologiques et géologiques

L'argument morphologique est le plus intuitif : les côtes de l'Afrique et de l'Amérique du Sud s'emboîtent comme les pièces d'un puzzle. L'ajustement est encore meilleur si l'on utilise non pas le trait de côte mais la limite du plateau continental (reconstitution de Bullard et collaborateurs, 1965). L'argument géologique renforce cet emboîtement : une fois les continents rapprochés, les structures se raccordent d'un bloc à l'autre. Les vieux boucliers (cratons) de plus de 2 milliards d'années d'Afrique et d'Amérique du Sud se prolongent exactement, de même que les chaînes plus récentes (650 à 450 Ma) qui les entourent. De l'autre côté de l'Atlantique Nord, les Mauritanides (Maroc, Mauritanie), les Calédonides (Écosse, Scandinavie) et les Appalaches (Amérique du Nord) forment une même chaîne ancienne aujourd'hui découpée par l'océan.

3. Les arguments paléoclimatiques et paléontologiques

Des traces de glaciation datant d'environ 250 à 300 millions d'années (Permo-Carbonifère) sont observées en Amérique du Sud, en Afrique australe, en Inde, en Australie et en Antarctique : dépôts de tillites et roches striées par le glacier. Dans la géographie actuelle, ces régions sont dispersées, certaines proches de l'équateur, ce qui impliquerait une calotte glaciaire impossible. Réunies en Pangée autour du pôle Sud, elles dessinent une seule calotte cohérente, dont le sens d'écoulement, déduit des stries, converge vers un centre unique. À l'inverse, les charbons du Carbonifère d'Europe et d'Amérique du Nord témoignent d'un climat équatorial pour ces régions aujourd'hui tempérées.

L'argument paléontologique repose sur des fossiles identiques (240 à 260 Ma) trouvés de part et d'autre des océans : le petit reptile aquatique Mesosaurus au Brésil et en Afrique du Sud, la fougère à graines Glossopteris sur tous les continents du Sud, les reptiles terrestres Lystrosaurus et Cynognathus en Afrique, en Inde et en Antarctique. Ces organismes ne pouvaient traverser un océan de plusieurs milliers de kilomètres : ils vivaient sur une même masse continentale, qui s'est ensuite fragmentée.

4. Pourquoi la théorie fut rejetée

Malgré ce faisceau d'indices, la théorie est accueillie avec hostilité et Wegener est parfois traité de charlatan. Les objections portent sur le mécanisme : Wegener ne dispose ni de la structure interne du globe, ni de données géophysiques précises. Il invoque les forces liées à la rotation de la Terre et aux marées, que les physiciens démontrent bien trop faibles pour déplacer des continents. Le glissement d'un sial rigide sur un sima lui aussi rigide paraît mécaniquement impossible. Le géologue britannique Arthur Holmes propose dès 1928 que des courants de convection dans le manteau puissent entraîner les continents, mais l'idée reste marginale. La théorie tombe dans l'oubli jusqu'aux années 1950.

5. Les preuves décisives : paléomagnétisme et océans

Le renouveau vient de la géophysique. Le paléomagnétisme retrouve, à partir de l'aimantation fossile des roches, la position ancienne des pôles magnétiques par rapport à un continent. Deux méthodes convergent : la position d'un pôle par rapport à un même continent change au cours du temps (courbe de dérive apparente du pôle), et pour une même époque, des continents différents donnent des positions du pôle différentes. Comme il n'existe qu'un seul pôle, ce sont les continents qui ont bougé. L'exploration des océans (dorsales, fosses, anomalies magnétiques, âge des fonds) apporte ensuite le moteur qui manquait à Wegener : c'est l'objet du chapitre suivant. La dérive des continents est aujourd'hui démontrée et modélisée depuis 200 Ma, ouverture de l'Atlantique comprise.