DS SVT : 1ère S Bleue et verte 1h30 Pour Wegener, l`effondrement
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DS SVT : 1ère S Bleue et verte 1h30 Etude documentaire : NAISSANCE ET REJET D’UN MODELE DE MOBILITE CONTINENTALE :« LA DERIVE DES CONTINENTS » SELON WEGENER Consigne : vous recenserez et expliquerez les arguments POUR et les arguments CONTRE la théorie de Wegener dans deux paragraphes distincts : « La dérive des continents ». L'origine de la Terre telle qu'on la représentait Au tout début du XX e siècle, le modèle fixiste est une représentation de base de la Terre. Deux grandes idées gouvernaient les sciences de la Terre. D'une part on pensait que l'intérieur de la Terre était en fusion et se refroidissait lentement. Ce refroidissement aurait donc entraîné une diminution de volume. Or la Terre a une surface constante car sa température, qui dépend de la distance au Soleil, est elle-même constante. Il en résulte une Terre ridée comme un fruit déshydraté. La surface terrestre est donc principalement affectée de mouvements verticaux. Les bassins océaniques sont des zones d'affaissement qui séparent des zones restées émergées à l’origine des reliefs, les continents. Les géologues, dont Suess, au XXème siècle, pensent qu’en se refroidissant la Terre se déforme « comme une pomme qui se dessèche » Doc.1 : La théorie de la "pomme ridée" : D'autre part les continents ont une position permanente au cours du temps, seuls des mouvements verticaux sont envisagés. Des éléments permettaient d’entretenir cette idée : Les fonds océaniques sont en grande partie inconnus, inaccessibles car les technologies sont insuffisantes. L'idée d'isthmes ou de ponts continentaux qui auraient permis une continuité terrestre, aujourd'hui disparue suite à leur effondrement et à leur submersion, est une idée qui parait vraisemblable confortée par l’histoire : Les travaux de percement des isthmes intercontinentaux : Panama (1882-1914) et de Suez (1859-1869) Le mythe de l'Atlantide, décrit par Platon (400 avant J. -C.) puis repris par Buffon au XVIIIe siècle. Pour Wegener, l’effondrement d’une masse continentale ne semble pas possible en raison du principe d’isostasie, connu depuis le XIXème siècle qui postule que les continents « flottent » sur leur soubassement « un peu comme des péniches qui s’enfoncent plus ou moins dans l’eau d’un fleuve selon qu’elles sont plus ou moins chargées ». En effet, la croûte terrestre est considérée comme formée d’une couche superficielle d’origine continentale surmontant un soubassement plus dense d’origine océanique. Alfred Wegener présente son idée de la dérive des continents en janvier 1912, dans son livre Die Enstehung der Kontinente und Ozeane (de 1915 à 1929). D’autres scientifiques ont émis des idées mobilistes mais le titre de « père de la dérive » lui revient car il est le premier à renforcer son hypothèse par de nombreux arguments provenant de sources très diverses pour en faire une théorie scientifique. Doc. 2 : Les glaces flottant sur l’océan inspirent A. Wegener Doc. 3 : reconstitution paléogéographique Il y a un net parallélisme des lignes côtières entre l'Amérique du Sud et l'Afrique. Un emboîtement correct n'est possible qu'à 900 m de profondeur ce qui était impossible à réaliser en 1912. Les zones en gris clair représentent la surface des continents se situant entre le rivage (profondeur 0) et la profondeur de 900 m ; en noir, les zones où il y a recouvrement des masses continentales et, en blanc, les zones laissées vides (la largeur moyenne de ces zones n'excède pas 100 km). Doc. 4 : distribution géographique des paléoclimats. Il y a 250 Ma tous les continents de l'hémisphère Sud (et une partie de l'Inde), aujourd'hui très éloignés les uns des autres, étaient recouverts par des glaces, alors qu'aucun des continents situés actuellement dans l'hémisphère Nord (à part l'Inde) n'en possédait. Il est plus qu'improbable qu'il ait pu y avoir glaciation sur des continents se trouvant dans la zone tropicale (sud de l'Afrique, Inde). De plus, il est anormal que l'écoulement des glaces (flèches), se fasse vers l'intérieur d'un continent (des points bas vers les points hauts).. Doc. 5 : Distribution géographique de certains fossiles. On retrouve, de part et d'autre de l'Atlantique, sur les continents actuels, des fossiles de plantes et d'animaux terrestres datant de 240 à 260 Ma. Doc. 6 : Concordance des structures géologiques, les traces sur les continents actuels La situation géographique actuelle des deux continents montre la distribution des anciens blocs continentaux (boucliers) ayant plus de 2 Ga (milliards d'années). Autour de ces boucliers, les chaînes de montagnes plus récentes ont des âges allant de 450 à 650 Ma. Les traits indiquent le "grain" tectonique de ces chaînes. Doc. 7 : La force d'Eötvös La force d'Eötvös, qui est une conséquence de la théorie de l'isostasie sur une Terre aplatie, pousse les continents vers l'équateur. (...) Cette force est insignifiante, mais parce qu'elle agit constamment dans la même direction et avec la même intensité, Wegener affirme qu'elle peut produire des déplacements importants. Il conclut : « De ce qui précède, il résulte que la poussée vers l'équateur est suffisante pour produire les déplacements des continents par rapport au sima sous-jacent (...). Doc. 8 : La distribution bimodale des altitudes Dans le modèle fixiste les continents et les fonds océaniques sont constitués des mêmes matériaux (sial) "flottant" sur le sima. Des mouvements verticaux entraînent la distinction entre océan et continent, ce qui aboutit à une surface ridée et la surface des terres émergées a diminuée au cours du temps. Dans le modèle mobiliste de Wegener les continents constituent des figures permanentes à la surface du globe et le sima affleure dans les fonds océaniques. Le déplacement vertical (effondrement des ponts continentaux) est remplacé par un déplacement horizontal (dérive des continents) du sial solide sur le sima visqueux (déformable sur une longue durée). Pour Wegener "les continents et les sols sous-océaniques constituent deux couches distinctes de l'écorce terrestre qui se comportent (...) comme des icebergs tabulaires et l'eau qui les baigne". En se déplaçant les continents engendrent à leur proue des bourrelets à l'origine des chaînes de montagne et perdent des guirlandes d'îles dans leur sillage. Doc. 9 : Holmes explique les mouvements continentaux par des mouvements de convection réalisés sous la couche du Sima. Doc. 10: Jeffreys argumente : « Une autre hypothèse impossible est fondée sur la conception que la Terre est dénuée de toute résistance à la déformation [seuil de plasticité nul]. Cette hypothèse affirme qu'une petite force peut non seulement provoquer des mouvements indéfiniment grands, à condition qu'elle dispose d'une durée suffisante, mais encore qu'elle peut surmonter une force plusieurs fois plus importante et agissant dans le sens inverse pendant la même durée. (...) La supposition selon laquelle la Terre pourrait être déformée indéfiniment par de petites forces à la seule condition que celles-ci agissent longtemps, est donc une supposition très dangereuse, qui peut conduire à des erreurs graves » (Harold Jeffreys, The Earth, 1924, Cambridge, University Press, p.261). Doc 11 : En 1931, Jeffreys émet aussi un avis négatif sur l'hypothèse des courants de convection, considérablement développée par Arthur Holmes, dans un article de 1928. Il lui reproche de ne pouvoir être ni appuyée ni contredite : « J'ai examiné assez longuement la théorie du professeur Holmes sur les courants de convection, et je n'ai trouvé aucun test qui pourrait l'appuyer ou la contredire. Autant que je peux voir, elle ne contient rien de fondamentalement impossible, mais l'association de conditions devant être réunies pour qu'elle puisse fonctionner appartient plutôt au domaine de l'extraordinaire » (Harold Jeffreys, in H. Frankel, Arthur Holmes and continental drift, The British Journal for the History of Science, 11, 38, 130-149, 1978, p.146). Doc 12 : La théorie des ponts continentaux selon Emile Haug en 1900 Cette théorie propose que les continents ont été réunis par des ponts qui se sont plus tard effondrés. Les chaînes européennes (chaînes calédonienne, hercynienne et alpine) se prolongent sur le continent américain. Il en est de même entre l'Afrique et l'Amérique du Sud pour les boucliers anciens. Selon le modèle explicatif fixiste, l'affaissement qui a conduit à la formation de l'océan Atlantique a coupé les structures montagneuses des continents qui le bordent à angle droit. Cette théorie est en accord avec l'observation de la faune et de la flore réparties sur plusieurs continents adjacents. Doc 13 : Trajectoire des ondes sismiques P et S dans la Terre Les rais sismiques se réfléchissent et se réfractent quand ils changent de milieu de propagation (comme des rayons lumineux). Lorsqu'elles rencontrent une discontinuité (limite entre 2 milieux différents), les ondes sismiques sont déviées de leur trajectoire. La sismologie permet d'explorer la Terre interne. L'étude des ondes P et S permet de distinguer la croûte, d'épaisseur variable, jusqu'à la discontinuité de Mohorovicic ou Moho. La croûte repose sur le manteau, plus dense (accélération des ondes P et S) qui se poursuit jusqu'à la discontinuité de Gutenberg à 2 900 km de profondeur. La détection des ondes S (qui ne se propagent pas dans les liquides) montre que la croûte et le manteau sont à l'état solide, et non visqueux (comme le propose Wegener). Corrigé et barème du DS de géologie Arguments favorables à la théorie de Wegener (7) - Reconstitution paléogéographique (doc 3) - Distribution géographique des paléoclimats (doc 4) - Distribution géographique de certains fossiles (doc 5) - Concordance des structures géologiques (doc 6) - La Force d’Eötvös (doc 7) - Distribution bimodale des altitudes (doc 8) - Théorie des courants de convection de Holmes (doc 9) Arguments en défaveurs de la théorie de Wegener - Jeffreys contre La force d’Eötvös (doc 10) - Jeffreys contre la théorie des courants de convection de Holmes (doc 11) - La théorie des ponts continentaux selon E. Haug (doc 12) - L’étude des ondes sismiques (doc 13) Synthèse satisfaisante Rédaction Rédaction claire et parfois précise confuse De 20 à 18 17 et 16 Synthèse moyenne Rédaction Rédaction claire et parfois précise confuse De 15 à 13 12 et 11 Synthèse insuffisante Rédaction Rédaction claire et parfois précise confuse De 10 à 6 5 et moins La synthèse est satisfaisante si au moins : - 5 arguments pour et 3 contre La synthèse est moyenne si au moins : - 3 arguments pour et 2 contre La synthèse est insuffisante si moins de : - 3 arguments pour et 2 contre Il ne suffit pas de citer les arguments, il faut les expliquer.
