Mots clés : géodynamique interne, convection mantellique, tectonique des plaques, cycle de l'eau, Terre boule de neige, Snowball Earth, Archéen, Protérozoïque, Édiacara

Histoire de la Terre, un système global

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

13/12/2013

Résumé

La dynamique interne de la Terre et l'importance de l'eau par comparaison avec Vénus. Évolution de la géodynamique interne et impacts sur la géodynamique externe et la vie.


Présentation d'une conférence donnée à l'École normale supérieure de Lyon, le 14 novembre 2013, dans le cadre des journées FormaTerre 2013.

La dynamique interne de la Terre est engendrée par la convection mantellique (cf. La convection mantellique, moteur de la tectonique des plaques... ), dont la tectonique des plaques est l'expression superficielle. Toute les « grosses » planètes telluriques devraient avoir un manteau qui convecte. Et pourtant, Vénus, qui a la taille et la masse de la Terre, a une dynamique interne différente de celle de la Terre actuelle. Pourquoi ? Nous verrons que la présence d'eau liquide à la surface de la Terre, et son absence à la surface de Vénus, a sans doute un rôle majeur dans cette différence.

Nous verrons aussi que la dynamique interne de la Terre n'a son « style » actuel (la tectonique des plaques) que depuis la transition Archéen / Protérozoïque, transition qui correspond à une « révolution » dans la dynamique interne de la Terre. Avant, la Terre était très active, plus active, mais aussi différemment active.

La géodynamique externe de la Terre est gouvernée par les cycles de l'eau et du carbone. Nous avons vu que le cycle de l'eau est peut-être l'un des éléments qui permettent la tectonique des plaques. Mais la dynamique interne peut-elle influencer la géodynamique externe ? Nous verrons que l'apparition de l'O2 atmosphérique coïncide avec la révolution de la géodynamique interne. Et ce n'est sans doute pas une simple coïncidence !

Et nous verrons aussi qu'à la fin du Protérozoïque, les hasards de la dynamique mantellique ont largement participé à des crises climatiques majeures (les épisodes "« boule de neige »), dont la fin a coïncidé avec une révolution biologique : la faune d'Édiacara.

Ces quelques éléments de l'histoire de la planète Terre suggèrent fortement que géodynamique interne, géodynamique externe et évolution biologique sont beaucoup plus interdépendantes que ce n'est habituellement présenté.

Sur la page Histoire(s) de la planète Terre, un système global , vous pouvez visionner cette conférence (durée 1h38min), sous un format synchronisé avec plan de navigation et défilement des diapositives synchronisées à la vidéo ou à la bande son de la conférence (choix "vidéo" ou "audio" en haut et à droite). Vous pourrez retrouver les autres conférences des journées FormaTerre 2013 à partir de cette même page.

Vous pouvez aussi, ci-dessous, écouter cette conférence en suivant les diapositives sur le pdf à télécharger.

Téléchargement des diapositives de la conférence.

Mots clés : géodynamique interne, convection mantellique, tectonique des plaques, cycle de l'eau, Terre boule de neige, Snowball Earth, Archéen, Protérozoïque, Édiacara