TP14 : L’apport de l’étude des fonds océaniques

fondoceaniqueSuite aux travaux de Wegener, pendant 30 ans, aucune évolution dans la recherche de la solution « Le mobilisme peut-être, mais comment? »

La seconde guerre mondiale et la guerre froide qui a suivi ont permis des avancées technologiques : la bathymétrie et l ‘observation des fonds marins (échosondeur, écoute sismique, détection magnétique) vont entraîner la naissance du modèle de la tectonique des plaques…… dans les océans ! On obtient alors des carte des fonds océaniques de plus en plus précises.

La situation évolue réellement au lendemain de la Seconde Guerre mondiale grâce au développement de l’océanographie et des techniques de reconnaissance sous-marine. C’est la découverte progressive des fonds marins qui va permettre aux idées mobilistes de s’implanter.

Problème : Comment les données océanographiques ont-elles relancées l’hypothèse de la mobilité des continents dans les années 60?

Premier apport : L’étude topographique des fonds océaniques

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Consignes :

  • Ouvrir le fichier « Coupe_profils_oceans.kmz« .
  • Pour chaque trajet, faire un clic-droit et « Afficher le profil d’élévation ». Faire un copie du profil ainsi obtenu et le légender en utilisant les données topographiques suivantes.
  • A l’aide des documents 3 et 4 p.113, compléter le schéma bilan distribué en y ajoutant les mouvements de convection (hypothèse de Hess en 1962).
  • Préciser l’idée émise dans les années 60 ayant permis de relancer les idées de Wegener.

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La topographie des fonds océanique montre plusieurs structures nettement reconnaissables :

  • Les plateaux continentaux : (10% de la surface du globe). Ils constituent la bordure immergée des continents. Leur pente est infime (1 m par Km) et leur profondeur maximale généralement inférieure à 200m.
  • Les talus continentaux : Au bord des plateaux continentaux, le fond s’abaisse rapidement (pente de l’ordre de 15% en moyenne) jusqu’à la profondeur des plaines abyssales (-4000m). Ces talus sont des zones de transition entre continent et océan proprement dit.
  • Les  plaines  abyssales :  A peu  près  planes, elles  représentent  plus de la moitié de la surface des fonds océaniques.
  • Les dorsales océaniques : Elles constituent une véritable chaîne montagneuse parcourant tous les océans du globe sur plus de 60000 Km de long. Cette chaîne à double pente symétrique, large de 2000 à 3000 Km, culmine généralement à -1000 m. L’axe médian est souvent occupé par un fossé d’effondrement, le rift, large de 20 à 50 Km.
  • Les fosses océaniques : Très profondes (jusqu’à -11000 m), elles s’étendent à la jonction entre le plateau continental et la plaine abyssale sur certaines marges.
  • Les îles volcaniques : Leur localisation est très diverse : en bordure des océans (notamment sur les marges pourvues d’une fosse), le long des dorsales, au milieu des plaines abyssales.

Deuxième apport : Étude des profils magnétiques de part et d’autre des dorsales Pacifique/Atlantique

Les campagnes océanographiques des années 1950 ont permis de mesurer l’intensité du champs magnétique en milieu océanique. Un magnétomètre embarqué sur un bateau mesure le champ résultant de l’addition du CMT (Champ Magnétique Terrestre) actuel et du champ local fossilisé dans les roches (basalte) du plancher océanique.

Mise en évidence :

                   – d’anomalies positives : l’intensité mesurée est supérieure à celle du CMT actuel
                  – d’anomalies négatives : l’intensité mesurée est inférieure à celle du CMT actuel.

Ces anomalies ont été reportées sur des cartes. Pour tous les océans, sans exception, on a obtenu des profils « en peau de zèbre » qui sont restés incompris jusqu’en 1963.

Une animation pour comprendre…

Activité 1 : Une expérience, le point de curie (sur la paillasse du professeur)

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  • Décrire l’expérience réalisée,
  • Donner les résultats et l’interprétation que l’on peut en faire.

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Activité 2 : Modélisation de la mesure du champ magnétique enregistré dans la croûte océanique

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  • Déplacer, sur la plaque représentant la croûte océanique, la boussole d’une extrémité à une autre.
  • Repérer par un trait les positions où l’aiguille de la boussole se place parallèlement au bord long de la plaque.
  • Indiquer, entre chaque trait ainsi obtenu, l’orientation du champ magnétique représenté par le sens de l’aiguille de la boussole. Vers le haut on parle d’anomalie positive (période normale) et vers le bas d’anomalie négative (période anormale).
  • Colorier en noir les périodes dites « normales » et en blanc, les périodes dites « inverses ». Repérer la position d’un éventuel axe de symétrie.
  • Suite à la mesure faite du champ magnétique (avec un teslamètre) reporter sur le graphique obtenu les éléments notés sur la bande de papier colorée précédemment.
  • Comparer le travail fait par modélisation avec le document distribué correspondant aux véritables mesures faites du champ magnétique mesuré dans les basaltes de la croûte océanique.
  • Utiliser les conclusions de l’expérience sur le point curie et cette comparaison pour valider l’idée d’une expansion des fonds océaniques. Calculer la vitesse d’expansion de l’océan atlantique en cm/an.

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