Le troisième cas constitue un système a priori beaucoup plus complexe qui doit donc être placé dans un environnement plus large, comme le dit Edgar Morin (16):
« Logiquement, le système ne peut être compris qu’en incluant en lui l’environnement, qui lui est à la fois intime et étranger et fait partie de lui-même tout en lui étant extérieur ».
En premier lieu, ce système dynamique est d’accomplissement beaucoup plus récent que les précédents puisqu’il se produit entre -100 Ma et -50 Ma. Ce système est donc en situation de subir des phénomènes dynamiques en cours d’évolution ou n’ayant pas aboutis pleinement, de la part d’évènements antérieurs. Le nombre de paramètres qui peuvent influencer le système et dont il faudrait tenir compte, est important. Ce sont les impacts d’astéroïdes sur les continents européen et américain (Canada, Etats-Unis, Mexique) avec les interférences produites par l’événement de -90 Ma. C’est aussi la dérive bien avancée du continent nord américain par rapport à l’Afrique avec sa dorsale en plein fonctionnement. Ce sont enfin les points chauds ou les régions volcaniques tels que la NAVP (North Atlantique Volcanic Province), Eifel, l’Islande, Jan Mayen, sans oublier les îles de l’Atlantique (Shetland, Orcades, Féroé, Lofoten), ou Théra au sud. On ne doit pas non plus exclure des possibilités de dérives de points chauds comme évoquées ci-dessus entre les Canaries et les Açores.
La méthode d’approche du problème est donc, dans un premier temps de s’appuyer sur une chronologie de l’ouverture telle que nous l’offre la tectonique des plaques, puisque c’est une observation qui peut se faire indépendamment des causes. Un inventaire critique des éléments du système doit ensuite être conduit. Sur la chronologie il faudra replacer les causes et les conséquences en remontant le plus possible dans le temps, jusqu’aux événements de - 214 et -250 Ma, au moins. Il sera enfin nécessaire d’élargir l’environnement du système et d’imaginer quelques mécanismes spécifiques pour obtenir l’effet final.
Afin de retrouver le déroulement de l’ouverture, 6 points ont été sélectionnés de part et d’autre de la dorsale actuelle. Au sud, la base constituée de Manicouagan et du Cap Juby a été traitée plus haut. Plus au nord, le sud de l’Irlande et le sud du Labrador semblent des points incontournables. Enfin, 8 points sur les côtes du Groenland et de la Norvège ont été choisis (figure 16). Leurs coordonnées figurent dans le cartouche de la figure 17. Il n’y a plus qu’à calculer les coordonnées de ces points jusqu’à -150 Ma avec le programme ODSN. De là on obtient aisément les distances entre les six couples de points.
Fig. 16. Ouverture de l’Atlantique nord. Localisation des 12 points de référence.
Le calcul effectué n’est sans doute pas optimal au point de vue précision car on note des décalages entre les positions calculées et la représentation graphique, mais il permet néanmoins de se faire une idée sur l’évolution du phénomène. Globalement, plus on monte vers les latitudes élevées, plus la séparation est tardive. Au niveau de l’Ecosse, on peut estimer que le phénomène commence vers -90 MA ou -100 Ma, tandis qu’au nord de la Norvège, ce serait plutôt vers -60 Ma d’après les courbes de la figure 17. Plus au sud, dans la partie atlantique, entre Irlande et Labrador (courbe rose), les effets semblent être présents dès -120 Ma. La dérive atlantique en cours, plus au sud, est indiquée par la courbe rouge qui donne cette fois la distance réelle entre Cap Juby et Manicouagan.
Ouverture Atlantique nord
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 20 40 60 80 100 120 140 Ma D is ta n c e s Manicouagan-Cap Juby Sud Labrador-Sud Irlande (-45° ; 65°) -- (4° ; 58°) (-35° ; 70°) -- (6° ; 62°) (-30° ; 75°) -- (16° ; 68°) (-30° ; 80°) -- (20° ; 70°)
Fig. 17. Distances entre les 6 couples de points de l’Atlantique nord en fonction du temps.
En passant en revue toutes les données qui peuvent intervenir dans le processus, plusieurs difficultés apparaissent ; elles empêchent de construire le type de modèle linéaire qui suffisait pratiquement dans les deux cas précédents. Les points de difficultés sont :
- Il n’y a pas de fait marquant initial évident donnant l’impression d’avoir significativement déterminé l’origine du phénomène.
- Les impacts anciens d’astéroïdes dans cette région ne semblent pas s’accorder avec les explications simples précédemment énoncées : l’impact d’Obolon peut certes être associé au volcanisme de Théra et l’on imagine bien une relation de position entre Mjolnir et la NAVP, cependant les points chauds actifs voisins sont fort éloignés (Eifel) ou en outre sous la masse continentale du Groenland (Islande, Jan Mayen). Mais pourquoi le troisième impact (Puchezkh Katunki, -167 Ma), malgré son diamètre de 80 km, serait-il le seul parmi les grands cratères anciens (tableau 3) à ne pas avoir eu d’effets notables ?
- Le fait que le canal calédonien soit encore visible aujourd’hui au milieu de l’Ecosse indique évidemment que les interférences de –90 Ma n’ont pas eu à cet endroit l’effet attendu.
pour retrouver les interactions manquantes. Jusqu’à présent on a privilégié l’environnement spatial, les impacts et leurs conséquences. L’environnement vers l’intérieur de la terre s’est limité à des relations achevées entre impacts, points chauds et lignes de fractures. Mais on est peut-être dans une situation où ces effets dits spatiaux, essentiellement statiques, sont en compétition avec des évènements dynamiques venant de l’environnement interne tels que plumes, points chauds avortés ou non terminés et dorsales atlantiques.
Les tomographies donnant les anomalies de températures à 500 km et 2850 km (17) et leurs relations avec les points chauds (8), (figure 18) révèlent des zones d’intérêt qui peuvent être mises en relation avec le système étudié. Comme on pouvait le prévoir, une zone intense court le long de la dorsale, englobant les points chauds d’Islande et de Jan Mayen. On note aussi une zone moins intense constituée de deux lobes reliés entre eux, l’un sous l’Europe orientale et l’autre sous la Scandinavie. Un pont thermique semble aussi relier la zone scandinave à la zone islandaise.
Fig. 18. Tomographies à 500 km avec les positions des points chauds.
Il s’agit là d’une description actuelle du manteau supérieur. Quelle pouvait être cette situation thermique au moment des impacts de -90 Ma ou vers -60 Ma lors des éruptions NAVP ? En particulier, la zone islandaise préexistait-elle à la formation de la dorsale ? Ou y a t-il eu migration et redistribution thermique entraînant l’ouverture de l’Atlantique nord ? Dans un premier temps, le mieux semble de se préoccuper des lobes continentaux, d’admettre que leur existence est ancienne, que leurs grandes dimensions peuvent assurer une certaine pérennité sur les périodes qui nous concernent. Sur la figure 19a, carte ODSN de -90 Ma, sont portés les différents éléments susceptibles d’apporter leur contribution au système étudié :
- les points volcaniques connus aujourd’hui, en rouge : Islande, Jan Mayen, Eifel, Théra ;
- les positions originelles des impacts antérieurs à -90 Ma, points couleur cyan : De gauche à droite, Steen River, Carswell, Mjolnir, Dellen, Obolon, Puchezkh Katunki, avec les interférences en -90 Ma (lignes couleur cyan) ;
- les zones d’anomalies de température à 500 km de profondeur, en jaune ;
- la position estimée de la dorsale atlantique en -90 Ma, d’après le paragraphe 4-1 (flèches jaunes) qui s’étend en deux branches, à l’ouest et à l’est du Groenland.
Sur la figure 19b, carte ODSN de -60 Ma, ont été rajoutées les données apparues entre - 90 Ma et -55 Ma :
- les positions d’impacts postérieurs à -90 Ma (points bleus) : de gauche à droite, Chicxulub, Manson, Lapparjarvi, Boltysh et Kara ; on remarquera qu’à l’impact de Kara se trouve également un lobe thermique à 500 km.
- Les éruptions volcaniques (ouest Groenland, côte est du Groenland, Féroé, Shetland, Rosemary Bank /Rockall, Voring basin).
Fig. 19 a et 19 b. Ouverture de l’atlantique nord. Cartes ODSN en -90 Ma et -60 Ma.
Scénario possible :
-250 Si Jan Mayen est responsable des traps de Sibérie, le point chaud correspondant demeure actif.
-214 Le triple impact crée l’interférence entre Labrador et Groenland. -190 L’Amérique du nord commence à se séparer de l’Afrique.
-167 les impacts de Obolon et Puchezkh Katunki initient la création du lobe thermique sous l’Europe de l’est et les futures éruptions de Théra au sud du lobe.
-142 Mjolnir initie la naissance du lobe nord qui interfère avec le lobe sud pour donner un grand complexe européen, de la Scandinavie à la Grèce.
-120 La dorsale atlantique se situe entre Madère et les Açores. Elle commence à se prolonger vers le nord puisque la distance entre l’Irlande du sud et le sud du
-100 L’ouverture de la mer du Labrador prend de l’ampleur en suivant la ligne de rupture tracée par le triple impact de -214 Ma.
-90 Le double impact crée la ligne d’interférence décrite précédemment. L’impact de Dellen conforte le lobe nord et facilitera la montée du point chaud d’Eifel.
La progression de la dorsale atlantique vers le nord se poursuit, la distance Ecosse- Groenland commençant à croître.
L’ouverture de la mer du Labrador se poursuit toujours.
C’est un moment clé de l’évolution des systèmes puisque les 4 évènements dynamiques sont concomitants et concurrents dans un espace restreint. Le phénomène le plus « faible » peut être celui des interférences de –90 Ma puisqu’elles ont été produites par des impacts externes très modestes, face à des phénomènes internes plus énergétiques. Ce serait la raison qui aurait permis au canal calédonien de subsister et à l’ensemble Nord Ecosse/ Irlande de ne pas se séparer du reste des îles Britanniques.
-70 Il semble donc que la branche est de la dorsale l’emporte avec la fin proche de l’ouverture de la mer du Labrador et avec les premières éruptions dans l’atlantique nord : Rockall/Rosemary bank. Elles vont être suivies rapidement par celles d’Antrim et d’Ecosse. Une activité du lobe scandinave pourrait être à l’origine de ces éruptions (18), plutôt que les points chauds d’Islande et de Jan Mayen qui semblent bien loin pour être responsables de ces éruptions. D’autant plus que des éruptions sur la côte ouest du Groenland cadrent bien avec la position de l’Islande. A partir de l’Ecosse, l’éruption fissurale s’étend dans 2 directions :
- vers le nord en suivant graduellement la fracture dessinée par les impacts de -90 Ma (Shetland, éruptions en -63 Ma, Voring Basin éruptions en -58 Ma et ouverture de l’extrême nord vers -55 Ma ;
- vers l’ouest, sur une très petite distance la séparation entre la Norvège et le Groenland commence avec les éruptions aux Féroé et au Groenland (- 62 Ma) puis vers le nord.
Plus tard, avec la dérive du Groenland, les points chauds d’Islande et de Jan Mayen se retrouvent sur la côte est, rejoignent le complexe scandinave et l’emportent finalement en se calant sur la dorsale atlantique.
Le scénario met en scène de nombreuses composantes spatiales et internes et leurs liaisons dynamiques. Il permet de rendre compte de la formation d’un certain nombre d’éléments de la structure actuelle de l’Atlantique nord. Cependant on peut, et sûrement même on doit, envisager un élargissement très probable du système. Par exemple, on peut se poser la question de savoir si les impacts d’astéroïdes de -70 et -65 Ma n’ont pas joué un rôle à distance dans ce processus. Sans oublier les causes de l’apparition du Gulf Stream…
5. Conclusions.
Les hypothèses simples et les tests de validation ont conduit à des conséquences intéressantes sur le rôle possible des impacts d’astéroïdes sur l’émergence de points chauds ou la formation de masses continentales. Nous avons essayé d’expliquer les causalités de phénomènes apparus à la surface de la Terre sur de grandes durées ou de grands espaces, en faisant intervenir un environnement large, depuis la ceinture d’astéroïdes jusqu’à la limite inférieure du Manteau. Après un bilan rapide (5-1) nous préciserons, à titre d’exemple, trois phénomènes très différents qui ont pu se produire dans le passé; ils sont des conséquences directes de cette approche et constituent des « prédictions » vérifiables par des observations de terrain.
5-1. Perspectives.
Les familles d’astéroïdes
La notion de familles d’astéroïdes tombant sur Terre constitue une hypothèse très intéressante et particulièrement décisive pour expliquer le processus de fragmentation de la Pangée. Le plus surprenant réside dans le nombre élevé de familles qui peuvent être constituées et qui donnent effectivement des résultats interférométriques. Les 15 astéroïdes tombés entre -250 Ma et -90 Ma peuvent en fait être réduits à 5 ou 6 familles seulement : -250 Ma, -214 Ma, -145 Ma, -128 Ma et -90 Ma. D’après les impacts observés sur Terre, les dimensions caractéristiques de ces familles seraient de l’ordre de quelques milliers de km perpendiculairement à la trajectoire de la famille et de quelques centaines de milliers de km le long de cette même trajectoire.
On pourrait aussi ajouter à ces familles,
1. l’ensemble fait d’Obolon et de Puchezkh Katunki est tombé vers -167 Ma. Mais cette combinaison d’impacts n’a pas donné de résultats d’interférences remarquables. Il est en effet possible que ces 2 astéroïdes aient bien constitué une famille mais que leur distance mutuelle, donc l’intervalle de temps entre impacts, soit trop grande pour que les ondes de chacun d’eux existent simultanément.
2. l’ensemble des deux cratères de Boltysh (24 km, -65,17 + 0,64 Ma) et de Chicxulub (170 km, -64,98 + 0,05 Ma). Cependant aucune interférence n’est tirée de cet ensemble.
3. l’ensemble des trois cratères de Manson (35 km, -73,8 + 0,3 Ma), de Lappajarvi (25 km, - 73,3 + 5,3 Ma) et de Kara (65 km, -70,3 + 2,2 Ma).
4. L’ensemble des trois cratères de Mistastin (28 km, -36,4 + 4 Ma), de Popigai (100 km, - 35,7 + 0,2 Ma) et de Chesapeake bay (90 km, -35,5 + 0,3 Ma).
Un regroupement des impacts en un nombre restreint de familles conduit à une pseudo période d’occurrence des impacts de l’ordre de 30 Ma.
Si la règle des impacts multiples continue de s’appliquer vers les temps plus reculés, on peut se poser la questions de savoir si les impacts antérieurs n’ont pas aussi été multiples, en particulier ceux qui sont contemporains de grands évènements ou d’extinctions massives :
Clearwater, à la fin du Carbonifère, Charlevoix, milieu du Carbonifère, Woodleigh, fin du Dévonien, Sijan, Frasnien-Famennien,
interférences caractéristiques de continents qui auraient précédé la Pangée. Le résultat s’est avéré négatif, à cause des incertitudes multiples (sur les datations, sur les positions reconstituées, sur les formes et les délimitations des continents). Il sera à revoir lorsque des données plus précises et plus fiables seront disponibles.
Un dernier aspect prospectif concerne la mécanique céleste et les mouvements dans le système solaire. En effet, parmi les différentes familles qui ont percuté la Terre à des dates connues, il est possible que certains éléments des familles soient passés au voisinage de la Terre sans la toucher. Les familles amputées des éléments perdus sur Terre doivent continuer de tourner dans le système solaire. Il n’y a sans doute pas d’espoir de retrouver leurs mouvements et de les localiser, mais peut-être sont-ils déjà répertoriés parmi les astéroïdes « géocroiseurs ».
Phénomènes d’interférences
Comme conséquence de la notion de familles d’astéroïdes, l’idée de phénomènes d’interférences à l’échelle planétaire s’impose de façon simple et naturelle. Ce qui est particulièrement déroutant, c’est la simplicité des hypothèses et des calculs, comparée à l’étendue des conséquences. Les positions et les datations des impacts ou les intervalles de temps entre eux sont des données dont la précision est acceptable, même avec les difficultés de reconstructions temporelles. Il n’y a qu’une seule variable d’ajustement, la vitesse des ondes. De plus, il est remarquable que les vitesses soient toutes comprises entre 6,2 et 6,7 km/s avec une valeur privilégiée vers 6,4 km/s et qu’en cinq occasions, des causes similaires produisent des effets similaires.
Dans le processus de traitement des évènements, tel qu’il a été mené, on s’est contenté de passer directement des causes aux effets en suivant un raisonnement phénoménologique et globalisateur. Les étapes intermédiaires impliquant le « comment » de leur réalisation n’ont pas été approfondies. Si ces étapes n’étaient pas nécessaires dans un premier temps pour la présente démonstration, elles deviennent maintenant indispensables pour quantifier les grandeurs et les phénomènes. Elles concernent notamment les questions suivantes :
- le transfert d’énergie entre l’impact et les ondes sismiques, - la répartition des ondes, en surface et en volume,
- la propagation des ondes,
- les effets locaux ou globaux d’atténuation ou de pertes d’énergie,
- la physique des collisions d’ondes le long des lignes d’interférences, suivant les intensités et les directions,
- les effets répétés au même lieu dans des temps très courts (Ile Fernando), - les réflexions aux antipodes,
- etc
Points chauds
La relation entre les points chauds et les impacts d’astéroïdes ne semble pas due au hasard. Une application directe concerne la tectonique des plaques pour reconstituer des configurations anciennes. On peut en effet établir des positions cible intermédiaires pour remonter dans le temps, comme cela a été esquissé avec les cratères de Clearwater, Charlevoix et Sijan.
Un grand nombre de points chauds peuvent être associés directement, en position, aux figures d’interférences obtenues (Cap vert, Açores, Canaries, Great Meteor, Cameroun, Ste Hélène, Tristan, Ascension, Hoggar, Tibesti, Darfour, Samoa, Hawaii, Erebus, Bouvet, Eifel, etc.). D’autres n’ont pas été retrouvés dans le processus (Réunion, Louisville, île de Pâques,
Jan Mayen, Islande, etc). Dans ces derniers cas, soit les astéroïdes n’ont pas été identifiés (ou sont perdus par subduction), soit d’autres causes doivent être invoquées.
Tomographie thermique
Lors de l’étude de l’ouverture de l’atlantique, il a été nécessaire de faire appel aux tomographies donnant les anomalies thermiques à 500 km et 2850 km. Outre les lobes d’Europe de l’est et de Scandinavie que l’on peut associer aux positions d’impacts de plusieurs astéroïdes, sur la figure 18 se produisent aussi d’autres coïncidences :
- Le lobe près de la mer de Kara est en accord de position avec l’impact de Kara en Russie (65 km et -70,3 Ma) ;
- Plus au sud, le lobe d’Asie centrale coïncide avec une position d’impact très récent, celui de Kara-Kul, au Tadjikistan (52 km, inférieur à 5 Ma) ;
- Le lac Qinghaï avec sa petite île centrale de Haixin Shan se superpose au lobe chinois, suggérant ainsi une origine météoritique vieille de 30 à 60 Ma (estimation en tenant compte des positions compatibles de l’impact et des mouvements des continents) .
- D’autres points notables peuvent être trouvés : impacts de Chicxulub, de Rochechouard, en rapport avec des « anomalies » thermiques.
Tomographies, points chauds et impacts d’astéroïdes méritent un traitement simultané car un certain nombre de coïncidences ne semblent pas dues au hasard.
Tectonique des plaques
Les plaques tectoniques qui sont utilisées lors des différentes reconstitutions sont fondées sur celles que nous connaissons aujourd’hui. Qu’en était-il avant la formation de la Pangée ? Comment ces anciennes plaques ont-elles résisté à la formation de cette Pangée ?
Ce qui se produit au niveau des zones de subduction reste très énigmatique. En plusieurs occasions les lieux géométriques obtenus semblent coïncider avec des fosses océaniques. S’il est admis que les zones de subduction existaient avant que la Pangée ne se forme, leur comportement pendant sa dislocation, leur formation, leur évolution ou leur pérennité restent à approfondir.
La difficulté majeure qui est apparue dans ce travail résidait dans les inter comparaisons entre les différentes reconstructions proposées par de nombreux auteurs. Il serait utile de disposer de cartes à des dates clés (-150, -250, -350 Ma par exemple), qui fassent l’objet d’un consensus, comme cela a été fait pour la carte stratigraphique internationale.
Extinctions massives
Trois évènements sont contemporains d’extinctions massives (-250, -210, -145 Ma). Ceux de -128 et -90 Ma ne sont contemporains que de phénomènes d’extinction mineurs. Sans aborder la discussion sur les causes des extinctions, les résultats obtenus ici suggèrent néanmoins une piste pour ceux qui voudraient approfondir le rôle des astéroïdes en -250 Ma. Si les impacts de Bedout et de Wilkes sont difficiles à caractériser, il n’en pas de même pour le troisième impact, Araguainha. Une datation plus précise de ce cratère par rapport aux dates