Expliquer l'hypothèse de l'expansion océanique Exercice de connaissances

Au lendemain de la deuxième guerre mondiale la découverte des fonds océaniques, l'étude des flux géothermiques et la découverte d'anomalies magnétiques vont soutenir l'hypothèse de l'expansion océanique et relancer les idées de Wegener sur la mobilité horizontale des masses continentales.

Dans les années 1960, les études océaniques de Tharp, Henzeen et Awing révèlent une topographie des fonds océaniques que les connaissances de l'époque ne peuvent expliquer. On découvre ainsi l'existence d'une chaîne de montagnes sous-marines large de 2000 à 3000 km, les dorsales océaniques dont la longueur totale est d'environ 60 000 km. Les dorsales sont entourées de plaines abyssales très peu accidentées et d'une profondeur d'environ 5 000 m. La bordure immergée des continents forme un plateau continental qui, à partir de 200 m de profondeur, se poursuit par le talus continental. Cette zone d'une pente de l'ordre de 7% est une transition entre le plateau continental et la plaine abyssale. Cette étude révèle aussi l'existence de fosses océaniques allant jusqu'à 11 000 m.

En 1952 les mesures du flux thermique, c'est-à-dire la quantité de chaleur d'origine interne évacuée par unité de surface et par unité de temps, conduisent à des conclusions intéressantes. Contrairement à ce que l'on pensait, le flux de chaleur moyen ne présente pas de différence visible entre continents et océans. Par contre, le flux géothermique au niveau des dorsales est très élevé. Ces données suggèrent l'existence d'inégalités thermiques au sein du manteau terrestre qui attribuent un grand rôle à la convection dans le manteau supérieur.

Le géologue américain Hess propose une hypothèse pour expliquer ces observations. Selon lui, le manteau terrestre serait animé par des courants de convection: des courants ascendants au niveau des dorsales seraient à l'origine de la formation de la croûte océanique et des courants descendants au niveau des fosses provoquant une disparition de cette croûte. Ainsi, de part et d'autre de chaque dorsale, la croûte océanique serait en permanence recyclée et se comporterait comme un "double tapis roulant".

L'hypothèse de Hess sur l'expansion des fonds océaniques et la théorie de Wegener sur la mobilité horizontale des continents sont confortées par les études du paléomagnétisme effectuées dans les années 50. Le champ magnétique terrestre est la conséquence de l'écoulement de matière ionisée dans le noyau externe liquide. Certaines roches comme les basaltes peuvent conserver les caractéristiques du champ magnétique qui règne à l'époque de leur formation. L'étude du paléomagnétisme montre que la polarité du champ magnétisme terrestre a subi des inversions au cours des temps géologiques : à certaines périodes qualifiées d'inverses, les pôles magnétiques Nord et Sud étaient inversés par rapport à la position actuelle, qualifiée de normale. Les relevés magnétiques au niveau du plancher océanique montrent des anomalies magnétiques sous la forme de bandes plus ou moins parallèles à l'axe des dorsales océaniques qui présentent alternativement des champs magnétiques plus forts et plus faibles à ceux attendus. Vine et Matthews les interprètent comme des marqueurs de l'expansion du plancher océanique qui subit une montée permanente de lave basaltique au niveau des dorsales, les basaltes plus anciens étant repoussés de part et d'autre de la dorsale. Le plancher océanique est donc bien en expansion à la manière d'un double tapis roulant. Les basaltes qui sont mis en place au cours des périodes normales présentent une anomalie positive, les bandes d'anomalies négatives qui correspondent à des basaltes sont mis en place pendant les périodes inverses.