L'expansion Océanique

L'hypothèse de l'expansion des fonds océaniques

Sujet : Rédiger une synthèse présentant les arguments ayant conduit, dans les années 1960, à l’hypothèse de l’expansion océanique, puis ceux ayant permis, plus tard, de confirmer cette hypothèse.

L'hypothèse de la dérive des continents fut présentée par Alfred Wegener en janvier 1912, mais malgré les arguments regroupés, faute d'un mécanisme explicatif satisfaisant, et parce que cela bousculait de nombreuses idées établies, il ne réussit pas à faire reconnaître sont point de vue. Ses arguments, comme ceux de ses successeurs, reposaient, il est vrai, uniquement sur l'observation des continents : les fonds océaniques, qui représentaient les deux tiers de la surface terrestre et dont la connaissance est cruciale pour appréhender la Terre dans son ensemble, restaient largement inexplorés. La situation évolue au lendemain de la Seconde Guerre mondiale grâce au développement de l'océanographie et des techniques de reconnaissance sous-marine (échosondeur, écoute sismique, détection magnétique). C'est la découverte progressive des fonds marins qui va permettre aux idées mobilistes de s'implanter.

Figure 1 : Reconstitution paléogéographique et Alfred Wegener (1880-1930)

Figure 2 : Reconstitution paléogéographique indiquant les indices fossiles

Une des premières surprises résultant de l'exploration des fonds marins est la révélation d'une topographie très caractéristique. S'élevant au sein des plaines abyssales, souvent en leur milieu comme dans l'Atlantique, les dorsales océaniques tissent à la surface du globe un réseau de près de 65 000 km de chaînes montagneuses, dominant ces plaines de 2 000 à de 3 000 m, larges de 500 à 1500 km, parfois éventrées par un fossé central, ou «rift». Les dorsales se signalent non seulement par leur topographie mais aussi par un flux de chaleur élevé ainsi qu'une activité volcanique et sismique. Les fosses océaniques, qui sont les régions les plus profondes des océans (4 à 5 km au-dessous des plaines abyssales), sont également caractérisées par une activité sismique intense. L'exploration du plancher océanique est à l'origine d'autres découvertes déconcertantes. On a trouvé à cette époque que la croûte océanique est composée de basaltes relativement denses (2,8 à 2,9 g/cm3) alors que la croûte continentale est constituée de granites plus "légères" (2,7 g/cm3). La faible épaisseur des sédiments trouvés près des dorsales pose problème. En effet, par dragage à l'aplomb des dorsales on remontait des basaltes ce qui indiquait une faible épaisseur de sédiments, par contre les forages du Glomar Challenger montrent la faible épaisseur générale des sédiments marins.

Harry Hammond Hess, en 1960 (son article ne paraît cependant qu'en 1962), tente de regrouper cet ensemble de découverte en une unique hypothèse. Avec une grande analogie, il affirme que le manteau terrestre subit des mouvements de convection et que les dorsales mettent en évidence les courants ascendants et les fosses océaniques les courants descendants. La croûte océanique est continuellement créée au niveau des dorsales. Elle est ensuite entraînée à la surface des cellules de convection, s'éloigne de part et d'autre des dorsales et finit par atteindre les fosses où elle disparaît dans le manteau. La croûte océanique est donc recyclée et c'est ce qui explique son jeune âge et la faible épaisseur des sédiments qu'elle porte. Les continents, au contraire, à cause de leur légèreté, ne peuvent pas retourner dans le manteau. Ils sont condamnés à dériver à la surface de la Terre, ce sont les « mémoires insubmersibles » du globe. Hess précise que les continents se déplacent non en fendant les fonds océaniques comme le supposait Wegener, mais en étant transportés sur une sorte de tapis roulant. En 1961, Robert Dietz reprend les visions de Hess et introduit l'expression « Sea Floor Spreading » (expansion des fonds océaniques).

Figure 3 : Harry Hammond Hess (1906-1969)

Figure 4 : Modèle de Convection de Hess (1960)

L'hypothèse de l'expansion des fonds océaniques, qualifiée par Hess lui-même de "Géopoésie", reçoit un statut plus rigoureux grâce aux études géomagnétiques. Le champ magnétique terrestre correspond sensiblement à celui que créerait un énorme aimant dipolaire placé au centre de la Terre. Les mesures magnétiques réalisées au cours des explorations marines montrent cependant des déviations, appelées anomalies magnétiques, par rapport au champ dipolaire. Ces déviations sont attribuées à l'aimantation propre des roches du fond marin. On sait en effet depuis Melloni (1853), puis Bruhnes (1906) que chaque roche volcanique possède sa propre aimantation acquise lors du refroidissement

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