4ᵉ · SVT · Enjeux planétaires contemporains
La couche externe et rigide de la Terre, la lithosphère, n'est pas d'un seul tenant : elle est fragmentée en une douzaine de morceaux géants appelés plaques lithosphériques. Ces plaques portent les continents et les fonds océaniques. Elles reposent sur une couche plus chaude et plus molle, sur laquelle elles peuvent glisser.
Les plaques ne sont pas immobiles : elles se déplacent lentement, de quelques centimètres par an (cm/an), à peu près la vitesse à laquelle poussent nos ongles. C'est très lent à notre échelle, mais sur des millions d'années cela suffit à ouvrir des océans et à déplacer les continents.
C'est aux frontières entre les plaques que se passe presque tout :
• Aux dorsales océaniques, deux plaques s'écartent : du magma remonte et fabrique de la nouvelle croûte.
• Aux zones de subduction, deux plaques se rapprochent : la plaque la plus dense plonge sous l'autre et s'enfonce.
• Le long des failles, deux plaques glissent l'une contre l'autre.
Aux frontières, les plaques se coincent : les forces s'accumulent puis se libèrent d'un coup, ce qui provoque un séisme. Le volcanisme se concentre lui aussi aux frontières : effusif (coulées de lave) aux dorsales, souvent explosif dans les zones de subduction. En plaçant sur une carte les séismes et les volcans, on dessine le contour même des plaques.
On mesure la vitesse d'une plaque en divisant la distance parcourue par la durée écoulée :
Et réciproquement, la distance parcourue vaut distance = vitesse × durée.
Au début du XXᵉ siècle, Alfred Wegener remarque que les côtes de l'Afrique et de l'Amérique du Sud s'emboîtent comme un puzzle, et qu'on y trouve les mêmes fossiles et les mêmes roches. Il propose alors la dérive des continents : autrefois réunis en un seul bloc, les continents se seraient séparés puis éloignés. Longtemps rejetée, son idée a été confirmée bien plus tard : c'est l'ancêtre de la théorie de la tectonique des plaques.
Avant la leçon, voyons à quoi sert ce chapitre. Sous nos pieds, la Terre bouge : les continents se déplacent, les océans s'ouvrent, les montagnes se soulèvent, à raison de quelques centimètres par an, à peu près la vitesse à laquelle poussent nos ongles. Ça paraît minuscule, mais sur des millions d'années, ça change la face du monde.
Et surtout, ça a des conséquences très concrètes. Comprendre où et pourquoi les plaques bougent, c'est repérer les régions exposées aux séismes et aux éruptions volcaniques. On peut alors construire des bâtiments plus solides, installer des systèmes d'alerte et sauver des vies.
Comprendre la tectonique des plaques, c'est aussi expliquer pourquoi il y a des montagnes, pourquoi certaines côtes s'emboîtent comme un puzzle, et raconter l'histoire de notre planète. Bref, c'est apprendre à vivre sur une Terre qui n'arrête jamais de bouger.
Imagine la coquille d'un œuf dur qu'on aurait fait rouler : elle se fendille en plusieurs morceaux qui restent posés sur le blanc. La surface de la Terre, c'est un peu pareil. La couche externe et rigide, la lithosphère, est fragmentée en une douzaine de morceaux géants qu'on appelle les plaques lithosphériques.
Chaque plaque porte des continents, des fonds d'océans, ou les deux à la fois. Ces plaques ne flottent pas dans le vide : elles reposent sur une couche plus chaude et plus molle, sur laquelle elles peuvent glisser très lentement. Retiens l'essentiel : la surface de la Terre n'est pas d'un seul bloc, elle est faite de plaques.
Le plus surprenant, c'est que ces plaques ne restent pas en place : elles bougent. Très lentement, à quelques centimètres par an, à peu près la vitesse à laquelle poussent tes ongles. À l'échelle d'une année, c'est invisible.
Mais additionne ce petit déplacement sur un million, dix millions, cent millions d'années : les continents finissent par parcourir des milliers de kilomètres ! C'est ainsi qu'un océan comme l'Atlantique s'est ouvert petit à petit. Pour mesurer cette vitesse, on fait une division toute simple : on divise la distance parcourue par la durée.
Vitesse égale distance divisée par durée. Et si on connaît la vitesse et le temps, on retrouve la distance en multipliant.
Où se passe l'action ? Aux frontières entre les plaques. Il en existe trois grands types.
Premier type : les dorsales. Ce sont d'immenses chaînes de montagnes au fond des océans, où deux plaques s'écartent. Du magma remonte, se refroidit et fabrique de la croûte toute neuve.
Deuxième type : les zones de subduction. Là, deux plaques se rapprochent et se percutent. La plus lourde, la plaque océanique, plonge sous l'autre et s'enfonce dans les profondeurs.
Troisième type : les failles. Là, deux plaques ne s'écartent ni ne se rapprochent : elles glissent l'une contre l'autre, en frottant. Écartement, rapprochement, glissement : trois façons pour deux plaques de se côtoyer.
Aux frontières, les plaques se coincent souvent. Les forces s'accumulent, s'accumulent, puis se libèrent brutalement : c'est un séisme, un tremblement de terre. Les volcans, eux aussi, se concentrent aux frontières : tranquilles avec de belles coulées de lave aux dorsales, mais souvent explosifs et dangereux dans les zones de subduction.
En plaçant tous les séismes et tous les volcans sur une carte du monde, on voit apparaître des lignes : ce sont exactement les contours des plaques ! Pour finir, une histoire. Au début du XXᵉ siècle, un savant nommé Alfred Wegener remarque que l'Afrique et l'Amérique du Sud s'emboîtent comme les pièces d'un puzzle, avec les mêmes fossiles de part et d'autre.
Il propose alors la dérive des continents : autrefois collés, ils se seraient séparés. On s'est moqué de lui, mais il avait raison : c'est l'ancêtre de la tectonique des plaques.
12 des 31 questions de ce chapitre. Les réponses, et les explications de chacune, sont dans l'application.