Qu’était la Pangée
La Pangée était un supercontinent qui rassemblait presque toutes les terres de la Terre en une seule masse. Elle s’étendait des hautes latitudes nord jusqu’au pôle Sud, en forme approximative de lettre C enroulée autour d’un bras de mer appelé la Téthys. Tout autour s’étendait un unique et immense océan mondial, la Panthalassa. L’océan Pacifique est le descendant, toujours en train de rétrécir, de la Panthalassa.
Le supercontinent était en grande partie assemblé il y a environ 335 millions d’années, au Carbonifère, à la suite de collisions entre des continents plus anciens. Ces collisions ont édifié de longues chaînes de montagnes. Les Appalaches, dans l’est de l’Amérique du Nord, l’ancienne chaîne varisque (ou hercynienne) d’Europe occidentale et centrale et l’Oural, en Russie, sont les vestiges érodés de ces collisions.
Comme tant de terres étaient réunies, l’intérieur de la Pangée était très éloigné de la mer. De vastes régions étaient chaudes et sèches, et des déserts couvraient une grande partie du supercontinent au Permien et au Trias. Les premiers dinosaures sont apparus sur la Pangée au Trias, à une époque où les animaux pouvaient passer à pied entre des continents aujourd’hui séparés.
Laurasie et Gondwana
La Pangée comprenait deux grandes moitiés. La moitié nord, la Laurasie, regroupait ce qui est aujourd’hui l’Amérique du Nord, le Groenland, l’Europe et la plus grande partie de l’Asie. La moitié sud, le Gondwana, regroupait l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Arabie, Madagascar, l’Inde, l’Antarctique et l’Australie. Le Gondwana était plus ancien que la Pangée : c’était un grand continent bien avant de s’unir aux masses continentales du nord.
Dans le langage des plaques actuelles, la Laurasie est devenue les parties continentales de la plaque nord-américaine et de la plaque eurasienne. Le Gondwana s’est fragmenté en continents portés par la plaque sud-américaine, la plaque africaine, la plaque arabique, la plaque indienne, la plaque antarctique et la plaque australienne.
Comment la Pangée s’est disloquée
Le début du rifting
La Pangée a commencé à se fendre il y a environ 200 millions d’années, vers la fin du Trias. Des vallées de rift se sont ouvertes entre l’Amérique du Nord et le nord-ouest de l’Afrique. D’énormes volumes de lave basaltique se sont épanchés le long de ces rifts, formant ce que les géologues appellent la province magmatique centre-atlantique (CAMP). Beaucoup de scientifiques relient ce volcanisme à l’extinction de masse de la fin du Trias.
L’ouverture de l’Atlantique
Le rift entre l’Amérique du Nord et l’Afrique s’est élargi en océan Atlantique central au Jurassique. Plus tard, au Crétacé, l’Atlantique Sud s’est ouvert à mesure que l’Amérique du Sud s’éloignait de l’Afrique, comme une fermeture éclair qui s’ouvrirait du sud vers le nord. Enfin, l’Atlantique Nord s’est ouvert entre le Groenland et l’Europe, rompant les derniers liens entre l’Amérique du Nord et l’Eurasie.
L’Atlantique continue de s’ouvrir aujourd’hui le long de la dorsale médio-atlantique, une limite divergente. L’océan dans son ensemble s’élargit d’environ 2,5 cm par an. Dans le modèle PB2002, les plaques sud-américaine et africaine s’écartent en moyenne d’environ 3,2 cm par an le long de leur limite commune de près de 15 000 km, tandis que les plaques nord-américaine et eurasienne s’écartent d’environ 1,5 cm par an.
La fragmentation du Gondwana
Le Gondwana s’est disloqué par étapes. L’Afrique et l’Amérique du Sud se sont séparées avec l’ouverture de l’Atlantique Sud. L’Inde, accompagnée de Madagascar, s’est détachée de l’Antarctique et de l’Australie, puis l’Inde s’est séparée de Madagascar et a migré vers le nord à travers l’océan Téthys. La collision de l’Inde avec l’Asie, commencée il y a des dizaines de millions d’années, soulève encore l’Himalaya à une limite convergente. L’Australie et l’Antarctique ont été les derniers fragments du Gondwana à se séparer, et l’Antarctique s’est installé au-dessus du pôle Sud.
À mesure que ces océans s’ouvraient, l’ancienne Panthalassa a rétréci. Son plancher n’a cessé depuis de plonger en subduction sur ses bords, et les fosses qui l’engloutissent aujourd’hui forment la Ceinture de feu du Pacifique.
Les preuves de l’existence de la Pangée
Des côtes qui s’emboîtent
Les contours de l’Amérique du Sud et de l’Afrique semblent s’emboîter, ce que l’on avait remarqué dès les premières cartes. En 1965, un ajustement par ordinateur réalisé par le géophysicien britannique Edward Bullard et ses collègues a montré que la correspondance est bien meilleure au rebord du plateau continental, véritable limite des continents, qu’au niveau du rivage actuel.
Les fossiles
Des fossiles identiques se retrouvent sur des continents aujourd’hui séparés par des milliers de kilomètres d’océan. Mesosaurus, un petit reptile d’eau douce, est présent au Brésil et en Afrique australe, alors qu’il n’aurait pas pu traverser un océan à la nage. La fougère à graines Glossopteris a laissé des feuilles fossiles en Amérique du Sud, en Afrique, en Inde, en Australie et en Antarctique. Les reptiles terrestres Lystrosaurus et Cynognathus présentent la même répartition sur les continents de l’hémisphère sud.
Des roches et des chaînes de montagnes qui se raccordent
Les types de roches, leurs âges et leurs structures se raccordent de part et d’autre des océans. D’anciennes régions rocheuses du Brésil se prolongent en Afrique de l’Ouest. Les roches plissées des Appalaches correspondent à celles des Calédonides, dans les îles Britanniques et en Scandinavie. Quand on referme l’Atlantique sur une carte, ces ceintures forment des chaînes continues.
Les stries glaciaires
Il y a environ 300 millions d’années, lors d’une longue période glaciaire, des glaciers recouvraient des parties de l’Amérique du Sud, de l’Afrique, de l’Inde, de l’Australie et de l’Antarctique. Ils ont gravé dans le socle rocheux des rainures appelées stries. Aujourd’hui, certaines de ces stries se trouvent près de l’équateur, comme dans le centre de l’Inde, et leurs orientations n’ont aucun sens sur une carte moderne. Quand on réassemble les continents austraux en un Gondwana centré sur le pôle Sud, les stries rayonnent à partir d’une seule calotte glaciaire.
Le paléomagnétisme
Les roches volcaniques enregistrent, en refroidissant, la direction du champ magnétique terrestre, et notamment la position du pôle magnétique à cette époque. Des roches de même âge d’Amérique du Nord et d’Europe indiquent des positions du pôle différentes, ce qui serait impossible si les continents n’avaient jamais bougé. Refermez l’Atlantique, et les deux enregistrements concordent. Les données paléomagnétiques des fonds océaniques, sous forme de bandes magnétiques de part et d’autre des dorsales médio-océaniques, ont ensuite montré comment les océans eux-mêmes s’étaient ouverts.
Wegener, la dérive des continents et la tectonique des plaques
Le scientifique allemand Alfred Wegener a proposé en 1912 que les continents avaient été réunis autrefois, et il a exposé ses preuves dans son livre La Genèse des continents et des océans, paru pour la première fois en 1915. Il a appelé le supercontinent d’origine Pangée. Wegener a rassemblé les preuves fossiles, rocheuses et climatiques évoquées plus haut, mais il ne pouvait pas expliquer quelle force déplaçait les continents. Il suggérait qu’ils labouraient le plancher océanique, ce que les physiciens ont montré impossible. La plupart des géologues ont rejeté la dérive des continents pendant des décennies.
La réponse est venue du fond des océans. Dans les années 1950 et 1960, la cartographie des fonds marins a révélé les dorsales médio-océaniques, les fosses profondes et les bandes magnétiques symétriques. Harry Hess et d’autres ont proposé l’expansion des fonds océaniques et, à la fin des années 1960, ces idées avaient été réunies dans la théorie de la tectonique des plaques.
La tectonique des plaques diffère de la dérive des continents de Wegener sur un point important. Les continents ne labourent pas le plancher océanique. Ils voyagent comme des passagers sur des plaques rigides de lithosphère qui comprennent à la fois de la croûte continentale et de la croûte océanique. Le nouveau plancher océanique se forme aux dorsales et replonge dans le manteau aux zones de subduction, et les continents se déplacent avec les plaques. Pour en savoir plus sur le mouvement et les interactions des plaques, consultez la page des limites des plaques.
Les supercontinents avant et après la Pangée
La Pangée n’a pas été le premier supercontinent. Les géologues reconnaissent un cycle des supercontinents, au cours duquel les continents se rassemblent puis se dispersent tous les quelques centaines de millions d’années. Rodinia, assemblé il y a plus d’un milliard d’années et disloqué plusieurs centaines de millions d’années avant la formation de la Pangée, est le supercontinent ancien le mieux étudié. Pannotia, un regroupement plus éphémère vers la fin du Précambrien, et Columbia (aussi appelé Nuna), bien plus ancien encore, sont proposés à partir d’indices plus limités, et leurs formes exactes sont débattues.
Les continents bougent toujours : la plupart des géologues s’attendent donc à la formation d’un nouveau supercontinent. Plusieurs hypothèses s’affrontent. Dans le scénario de la Pangée ultime (Pangaea Proxima), l’Atlantique cesse de s’élargir et se referme, ramenant les Amériques contre l’Europe et l’Afrique. Dans celui de l’Amasie, le Pacifique continue de rétrécir et l’Arctique se referme, si bien que les Amériques rejoignent l’Asie près du pôle Nord. D’autres propositions combinent ces schémas. La plupart des modèles situent le prochain supercontinent dans quelques centaines de millions d’années, et aucun ne peut encore être vérifié. Le mouvement actuel de chaque plaque figure sur sa page dans notre annuaire des plaques.