Faits sur la Pangée, ancien supercontinent

Il y a environ 300 millions d'années, la Terre n'avait pas sept continents, mais plutôt un supercontinent massif appelé Pangée, qui était entouré d'un seul océan appelé Panthalassa..

L'explication de la formation de Pangaea a inauguré la théorie moderne de la tectonique des plaques, qui postule que la coque extérieure de la Terre est divisée en plusieurs plaques qui glissent sur la coquille rocheuse de la Terre, le manteau.

Au cours des 3,5 milliards d'années d'histoire de la planète, plusieurs supercontinents se sont formés et se sont disloqués, résultat du barattage et de la circulation dans le manteau terrestre, qui constitue la majeure partie du volume de la planète. Cette rupture et cette formation de supercontinents ont radicalement changé l'histoire de la planète.

"C'est ce qui a guidé toute l'évolution de la planète à travers le temps. C'est le principal rythme de la planète", a déclaré Brendan Murphy, professeur de géologie à l'Université St. Francis Xavier, à Antigonish, en Nouvelle-Écosse..

L'histoire

Il y a plus d'un siècle, le scientifique Alfred Wegener a proposé la notion d'un ancien supercontinent, qu'il a nommé Pangea (parfois orthographié Pangea), après avoir rassemblé plusieurs éléments de preuve..

Le premier et le plus évident était que "les continents s'emboîtaient comme une langue et une rainure", quelque chose qui était assez visible sur n'importe quelle carte précise, a déclaré Murphy. Un autre indice révélateur que les continents de la Terre ne formaient qu'une seule masse terrestre provient des archives géologiques. Les gisements de charbon trouvés en Pennsylvanie ont une composition similaire à ceux couvrant la Pologne, la Grande-Bretagne et l'Allemagne à la même période. Cela indique que l’Amérique du Nord et l’Europe ont dû être une seule et même masse continentale. Et l'orientation des minéraux magnétiques dans les sédiments géologiques révèle comment les pôles magnétiques de la Terre ont migré au cours du temps géologique, a déclaré Murphy.

Dans les archives fossiles, des plantes identiques, telles que la fougère graine éteinte Glossopteris, se trouvent sur des continents désormais très disparates. Et les chaînes de montagnes qui se trouvent maintenant sur différents continents, comme les Appalaches aux États-Unis et les montagnes de l'Atlas au Maroc, faisaient toutes partie des montagnes de la Pangée centrale, formées par la collision des supercontinents Gondwana et Laurussia..

La pangée s'est formée par un processus graduel s'étalant sur quelques centaines de millions d'années. Depuis environ 480 millions d'années, un continent appelé Laurentia, qui comprend des parties de l'Amérique du Nord, a fusionné avec plusieurs autres micro-continents pour former l'Euramerica. L'Euramerica est finalement entré en collision avec le Gondwana, un autre supercontinent qui comprenait l'Afrique, l'Australie, l'Amérique du Sud et le sous-continent indien.

Il y a environ 200 millions d'années, le supercontinent a commencé à se désagréger. Le Gondwana (ce qui est maintenant l'Afrique, l'Amérique du Sud, l'Antarctique, l'Inde et l'Australie) s'est d'abord séparé de Laurasia (Eurasie et Amérique du Nord). Puis il y a environ 150 millions d'années, le Gondwana s'est séparé. L'Inde s'est détachée de l'Antarctique, et l'Afrique et l'Amérique du Sud se sont séparées, selon un article de 1970 dans le Journal of Geophysical Research. Il y a environ 60 millions d'années, l'Amérique du Nord s'est séparée de l'Eurasie.

Vie et climat

Avoir une masse terrestre massive aurait conduit à des cycles climatiques très différents. Par exemple, l'intérieur du continent peut avoir été complètement sec, car il était verrouillé derrière des chaînes de montagnes massives qui bloquaient toute humidité ou pluie, a déclaré Murphy..

Mais les gisements de charbon trouvés aux États-Unis et en Europe révèlent que certaines parties de l'ancien supercontinent près de l'équateur devaient être une forêt tropicale luxuriante, semblable à la jungle amazonienne, a déclaré Murphy. (Le charbon se forme lorsque les plantes et les animaux morts sombrent dans les eaux marécageuses, où la pression et l'eau transforment le matériau en tourbe, puis en charbon.)

"Les gisements de charbon nous disent essentiellement qu'il y avait une vie abondante sur terre", a déclaré Murphy. .

Les modèles climatiques confirment que l'intérieur continental de la Pangée était extrêmement saisonnier, selon un article de 2016 dans la revue Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Les chercheurs de cette étude ont utilisé des données biologiques et physiques de la formation Moradi, une région de paléosols stratifiés (sols fossiles) dans le nord du Niger, pour reconstruire l'écosystème et le climat à l'époque où la Pangée existait. Comparable au désert africain moderne du Namib et au bassin du lac Eyre en Australie, le climat était généralement aride avec de courtes périodes humides récurrentes qui comprenaient parfois des crues éclair catastrophiques..

La pangée a existé pendant 100 millions d'années, et pendant cette période, plusieurs animaux ont prospéré, y compris les Traversodontidae, une famille d'animaux herbivores qui comprend les ancêtres des mammifères..

Pendant la période permienne, les insectes tels que les coléoptères et les libellules ont prospéré. Mais l'existence de la Pangée a chevauché la pire extinction de masse de l'histoire, l'événement d'extinction du Permien-Trias (P-TR). Aussi appelé le Grand Mourant, il s'est produit il y a environ 252 millions d'années et a provoqué l'extinction de la plupart des espèces sur Terre. Le début de la période du Trias a vu la montée des archosaures, un groupe d'animaux qui a finalement donné naissance à des crocodiles et des oiseaux, et à une pléthore de reptiles. Et il y a environ 230 millions d'années, certains des premiers dinosaures ont émergé sur la Pangée, y compris les théropodes, des dinosaures en grande partie carnivores qui avaient pour la plupart des os et des plumes remplis d'air semblables à des oiseaux..

Cycle dans l'histoire

Il est peu probable que la configuration actuelle des continents soit la dernière. Les supercontinents se sont formés plusieurs fois dans l'histoire de la Terre, pour être séparés en nouveaux continents. À l'heure actuelle, par exemple, l'Australie se dirige vers l'Asie et la partie orientale de l'Afrique se détache lentement du reste du continent..

Les géologues ont remarqué qu'il existe un cycle quasi-régulier dans lequel les supercontinents se forment et se disloquent tous les 300 à 400 millions d'années, mais pourquoi exactement est un mystère, a déclaré Murphy. Mais la plupart des scientifiques pensent que le cycle du supercontinent est en grande partie entraîné par la dynamique de la circulation dans le manteau, selon un article de 2010 dans le Journal of Geodynamics..

Au-delà de cela, les détails deviennent flous. Alors que la chaleur formée dans le manteau provient probablement de la désintégration radioactive d'éléments instables, tels que l'uranium, les scientifiques ne s'entendent pas sur la présence de mini-poches de flux de chaleur dans le manteau ou si la coque entière est un gros transporteur de chaleur. ceinture, dit Murphy.

Les recherches en cours

Les scientifiques ont créé des simulations mathématiques en 3D pour mieux comprendre les mécanismes derrière le mouvement continental. Dans un article de 2017 dans Geoscience Frontiers, les scientifiques Masaki Yoshida et M. Santhosh expliquent comment ils ont produit des simulations de mouvements continentaux à grande échelle depuis l'éclatement de Pangea il y a 200 millions d'années. Les modèles montrent comment le mouvement des plaques tectoniques et les forces de convection du manteau ont travaillé ensemble pour se séparer et déplacer de grandes masses terrestres. Par exemple, la grande masse de Pangaea a isolé le manteau en dessous, provoquant des écoulements de manteau qui ont déclenché la rupture initiale du supercontinent. La désintégration radioactive du manteau supérieur a également augmenté la température, provoquant des écoulements vers le haut du manteau qui ont rompu le sous-continent indien et initié son mouvement vers le nord..

Yoshida et Santos ont créé des modèles géologiques supplémentaires pour prédire la convection du manteau et les mouvements continentaux dans 250 millions d'années dans le futur. Ces modèles suggèrent que sur des millions d'années, l'océan Pacifique se fermera à mesure que l'Australie, l'Amérique du Nord, l'Afrique et l'Eurasie se réuniront dans l'hémisphère nord. Finalement, ces continents fusionneront, formant un supercontinent appelé «Amasia». Les deux continents restants, l'Antarctique et l'Amérique du Sud, devraient rester relativement immobiles et séparés du nouveau supercontinent.

Reportage supplémentaire de Carol Stoll, contributrice

Ressources supplémentaires

• ClassZone: Animation de la rupture de Pangée
• Commission géologique des États-Unis: Cette terre dynamique: l'histoire de la tectonique des plaques
• Université Cornell: déplacez les continents! Puzzle interactif