LA VALSE DES CONTINENTS " Amérique du Sud"

Des forces ont soulevé des planchers océaniques qui sont devenus des montagnes grandioses.
Ces mouvements à la surface de la Terre se manifestent à coups d'éruptions volcaniques, de séismes ou de tsunamis.
La tectonique sculpte nos paysages, modifie les climats, déplace les océans, et peut même influencer le monde vivant.
L'Amérique du Sud abrite la plus longue chaîne de montagnes, la forêt la plus dense, le fleuve le plus puissant et la biodiversité la plus riche de la planète.
Un monde forge par l'énergie des entrailles de la Terre, façonné par les séismes et l'érosion.
Ce passé tumultueux a laissé des traces De la forêt aux sommets des montagnes, des scientifiques tentent de percer les mystères de ce continent.
Une histoire qui s'inscrit dans l'incessante valse des continents.

A sa naissance, il y a 4,6 milliards d'années, notre planète était une gigantesque boule de feu.
Elle refroidit, laissant apparaître les premiers océans et les premiers embryons de continents.
Au fil du temps, ces terres se rapprochent pour former de gigantesques îlots de croûte terrestre.
l'un de ces noyaux, le craton amazonien, devient la base de l'Amérique du Sud.
Nelson travaille au service géologique brésilien.
Il est spécialiste de l'histoire de ce craton amazonien.
Son terrain d'enquête est au nord du Brésil, dans la région de Tepequem.
Ici se trouvent les vestiges de ces terres originelles qui n'ont subi aucun changement majeur depuis leur création.
Sans relâche, Nelson arpente la région à la recherche des roches appartenant au craton.
La mission est délicate, car l'eau et le vent ont modelé le paysage pendant des millions d'années.
Les terres ancestrales affleurent sur les flancs de montagnes que les Indiens appellent les utepuyu.
Pour Nelson Reis, ces sommets rocheux offrent un témoignage précieux pour mieux comprendre la jeunesse de ce continent.
le craton amazonien se déplace et vient percuter d'autres masses terrestres.
il est pris en étau au coeur d'un supercontinent, le Columbia.
- Pour raconter son histoire, des études de terrain sont nécessaires.

Elles impliquent la collecte d'échantillons de roche pour les dater et étudier le paléomagnétisme.
Ainsi, nous pouvons connaître l'âge de la roche et savoir où elle se trouvait à la surface du globe lorsqu'elle s'est formée.
- Ces dernières années, Nelson et ses collègues ont analysé des centaines d'échantillons.
Les résultats révèlent un puzzle particulièrement complexe.
- Ici, en Amérique du Sud, on observe au moins 4 cycles de formation de supercontinents.
Le plus ancien a conduit à la formation du supercontinent Columbia, suivi de celui de Rodinia, suivi de Gondwana, et le plus jeune d'entre eux, au Mésozoïque, la Pangée.
la future Amérique du Sud se retrouve ainsi au coeur d'une succession de supercontinents.
L'histoire de ces assemblages successifs de fragments de terre reste aujourd'hui mal connu.
La surface de la planète a conservé peu de traces de ces évènements anciens.
Mais à l'université de Tucson, dans l'Arizona, un géologue a décidé de mener l'enquête pour reconstituer l'évolution des terres sud-américaines.
Il s'agit de Martin Bailey Pepper, géologue et motard passionné.
Il sillonne l'Amérique du Sud à moto pour récolter des échantillons particuliers.
Du zircon.
Un minéral présent dans le sable ayant la propriété d'être très stable.
- Ce que j'aime, avec la géologie, c'est que vous pouvez ramasser juste une poignée de sable.
Avec les bons outils, les géologues peuvent le faire et analyser un simple grain de zircon.
Vous pouvez prendre ce grain unique, zoomer dedans, et comprendre toute son histoire.
Pas seulement quand il a été formé, mais encore plus loin, acquérir des informations sur le moment où il est sorti du manteau.
C'est ce qu'on a de mieux pour remonter le temps, pour imaginer ce qui s'est passé au temps de Rodinia, ou de Columbia, ou à l'origine de la Terre elle-même.
- Martin a parcouru 50 000 km de la Patagonie jusqu'à l'Equateur.
Il a réuni plus de 8 000 échantillons dans presque toutes les rivières du continent.
- Tout ce que j'avais à faire, c'était longer les rivières avec un tamis et repartir avec mes prélèvements de zircon.

C'est ce zircon que j'analysais ensuite.
- Dans son laboratoire, chaque grain est lavé, filtré, puis analysé sous un rayon laser.
Ce processus permet de connaître avec précision l'âge et la composition de chaque grain de zircon.
il espère identifier la provenance de ces sédiments et retracer l'histoire géologique de l'Amérique latine depuis 3 milliards d'années.
La tâche reste longue, mais les premiers résultats sont prometteurs.
Martin a découvert des grains de sable datant de 900 millions d'années.
A cette époque, tous les fragments de terre composant l'Amérique latine s'étaient donc déjà rassemblés.
- Quand j'imagine la Terre, je la compare à la préparation d'un chocolat chaud.
La chaleur provoque les courants qui forment des zones de convection.
Et les continents seraient les marshmallows qui flottent sur le magma.
Il y a 900 millions d'années, ces blocs ont été arrachés, se sont dissociés les uns des autres.
A ce moment-là, l'un d'eux s'est mis à ressembler à quelque chose qui s'approchait de l'Amérique du Sud.
la dislocation d'un supercontinent aurait engendré la future Amérique du Sud.
Les morceaux de croûte terrestre qui la composent vont alors entamer une longue vie commune.
Mais par la suite, le continent va connaître bien d'autres bouleversements.
Vers 700 millions d'années, les masses terrestres de l'hémisphère sud convergent pour entrer en collision avec celles de la future Afrique.
Un nouveau supercontinent apparaît alors: le Gondwana.
Aujourd'hui encore, les paysages racontent sa naissance, épisode majeur de l'histoire sud-américaine.
Nous sommes à Rio de Janeiro, 2e plus grande ville du Brésil.
C'est ici que se trouve un laboratoire unique: le Gondwana Lab.
R. Schmidt en est la fondatrice.
Son but: comprendre dans les moindres détails les étapes de la formation du Gondwana.
Il y a un siècle, ce fut le premier supercontinent reconnu par les géologues.
Il a confirmé l'hypothèse de l'existence de la tectonique des plaques.
- C'est comme un puzzle.
C'était une preuve très solide pour l'édification de la théorie de la dérive des continents.

Ça s'est passé dans les années 20, puis cette théorie a évolué pour devenir la théorie Ensuite, ça s'est accéléré avec les progrès dans la connaissance des fonds océaniques.
Jusqu'aux années 50, on n'avait pas accès à ces données.
Ce n'est qu'après qu'on a commencé à étudier les océans.
On a récolté beaucoup d'informations et on a compris que les continents se déplaçaient sans cesse, des origines de la Terre à aujourd'hui.
- Renata étudie la nature des roches sud-américaines pour mieux retracer l'histoire du supercontinent.
Elle s'intéresse notamment au Pain de Sucre qui surplombe la baie de Rio.
Cette montagne, de granit, qui culmine à 395 m, est le fruit de la collision entre les plaques tectoniques.
Quand elles se sont percutées, les roches se sont plissées et fracturées.
Du magma est remonté à la surface et des chaînes de montagnes sont sorties de terre.
L'érosion a ensuite fait son oeuvre.
Et ces monts de granit sont tout ce qu'il reste des reliefs monumentaux d'autrefois.
Le Pain de Sucre et le pic du Corcovado sont les vestiges les plus célèbres de cette collision.
A son sommet, ce dernier abrite la statue du Christ Rédempteur, symbole de la ville et du pays tout entier.
De l'autre côté de l'Atlantique, l'Afrique a aussi conservé les traces du Gondwana.
En Namibie, la ville de Keetmanshoop se trouve au coeur de la région du Karas.
Les paysages ont été façonnés par la rencontre et de l'Afrique.
De gigantesques blocs rocheux émergent de la plaine.
Le décor est le terrain d'action de Nicole Ulrich, géologue de formation.
Les roches ressemblent à celles des côtes brésiliennes.
- Les roches granitiques que l'on voit ici nous donnent des preuves du processus On peut trouver des roches d'âge similaire au Brésil.
Comme, par exemple, le Pain de Sucre à Rio.
Cela prouve que les 2 continents séparés par des milliers de Pain de étaient bien reliés entre eux.
Ce n'est que plus tard qu'ils se sont séparés, lors de la dislocation du Gondwana.
- Après 300 millions d'années de vie commune, les futures Afrique et Amérique du Sud se séparent avec l'ouverture de l'océan Atlantique.

Cette rupture fragilise la croûte terrestre qui se déchire à certains endroits.
Du magma remonte alors et s'infiltre dans les fissures de la roche.
Ces inclusions de lave sont encore visibles sur les terres namibiennes.
Elles forment des sortes de filons que les spécialistes appellent des "dykes".
C'est justement ces roches que Nicole recherche et analyse le long des côtes namibiennes.
- En Namibie, on peut trouver des preuves de la séparation du Gondwana.
Voici des dykes de dolérites.
Ils y en a tant qu'on ne peut les différencier.
On parle d'ailleurs La dolérite est une roche magmatique qui s'écoule comme de la lave.
Ici, la lave n'a pas atteint la surface.
Elle a refroidi sous terre, figeant ainsi de longues étendues de dykes.
- Au fil du temps, l'érosion a exposé ces dykes à la surface.
Aujourd'hui, ils se dressent vers le ciel, tels des icebergs de roche dans la steppe.
Ils nous rappellent qu'autrefois, Afrique et Amérique du Sud se sont séparées.
Après cette dislocation, le continent sud-américain entame un long voyage.
Lentement, il dérive vers l'ouest, poussé par les forces tectoniques.
Mais il rencontre la gigantesque plaque de l'océan Pacifique.
Cette nouvelle collision ne se fait pas sans heurts.
Sur toute la façade ouest de l'Amérique du Sud, des montagnes naissent.
C'est la future Cordillère des Andes.
s'étendant sur plus de 7 000 km, du Venezuela au Chili, c'est la plus longue chaîne de montagnes du monde.
Elle délimite la zone où les plaques se sont percutées il y a 100 millions d'années.
C'est à cheval sur le Pérou, le Chili et la Bolivie, qu'elle est la plus imposante.
Elle fait plus C'est le terrain d'enquête de Thierry Sempere, géologue de Grenoble.
Il se rend à Tacna, à l'extrémité sud du Pérou pour tenter de retracer l'histoire géologique de la région.
Ici, la terre a été mise à nue par des siècles d'érosion.
Pour Thierry, les strates empilées sont une archive géologique à ciel ouvert.
- Là, on tombe sur des strates.
C'est bien stratifié.
Il s'agit de sédiments qui se sont déposés au fond d'une mer.

Ils sont très fins, bien stratifiés, à au moins 1 000 m de profondeur.
Ici, on est à 2 000 m d'altitude.
Quand les Andes n'existaient pas encore, on était dans une fosse marine.
- Longtemps, la surrection des Andes fut un casse-tête pour les géologues.
Comment ces sédiments marins se sont-ils retrouvés Et comment des montagnes aussi hautes ont-elles pu se former à la frontière d'un continent avec un océan ? - La plupart des chaînes de montagnes sont des chaînes collisionnelles.
Ici, on est pas dans ce cas-là.
Ici, les strates sont très peu déformées.
Elles sont comme ça, avec des ondulations.
Mais il n'y a pas de plis comme ceci.
Dans les Alpes, il y a des plis, des roches anciennes qui recouvrent des roches récentes.
Mais ici, on ne voit pas ça.
- Les chaînes de montagnes par le rapprochement de 2 plaques continentales.
La Cordillère des Andes est le résultat d'un phénomène bien diffèrent.
La plaque sud-américaine entre d'abord en contact avec la plaque pacifique.
Cette dernière plonge dans les profondeurs du manteau terrestre.
Les sédiments accumulés restent en surface et s'empilent à la lisière des 2 plaques.
La croûte continentale s'est ainsi épaissie et s'est élevée peu à peu.
Dans les Andes, elle atteint plus de 70 km d'épaisseur à certains endroits.
Mais à l'extrémité sud du continent, dans la région de Torres del Paine, les paysages andins sont bien différents.
Des pics majestueux côtoient des vallées profondes.
Les reliefs sont chaotiques et la roche revêt une couleur brune qui contraste avec les teintes du nord.
Ici, l'histoire de la naissance des Andes est plus récente et bien plus complexe.
Lors de son voyage vers l'ouest, le continent sud-américain rencontre la plaque pacifique.
Quelques millions d'années plus tard, sa pointe sud se retrouve dans une zone où les plaques pacifique et antarctique sont déjà en confrontation.
La croûte terrestre est compressée de toutes parts, et de grandes quantités de magma remontent vers la surface.
Ceci élève la température des roches qui les entourent, leur donnant cette couleur particulière.

Aujourd'hui encore, l'éternelle valse des plaques modèle le visage de l'Amérique latine.
La confrontation du continent avec le Pacifique fait souvent trembler la terre.
C'est le cas dans la région d'Ilo, au sud du Pérou.
Cette petite ville portuaire et ses environs sont surveillés par des scientifiques.
Anne Socquet est géologue et travaille en collaboration avec l'institut péruvien de géologie.
Elle étudie les mouvements de la croûte terrestre grâce à un réseau de capteurs installé sur la côte.
Elle va justement inspecter l'une des stations GPS avec Nathalie, une de ses collègues.
- Voici l'antenne Sur ce site, on a installé l'antenne ici, près de cette maison.
L'endroit est surveillé.
- Le fait d'avoir une station au rocher, c'est bien pour être sûr du type de mesures qu'on fait, et être sûr qu'on mesure bien le déplacement de l'écorce terrestre, et pas un glissement de terrain qui n'a rien à voir avec ce qui se passe en dessous.
- L'antenne est reliée à une station GPS qui informe sur les mouvements du sol.
Celle-ci est conservée bien à l'abri, chez un pêcheur.
- Bonjour. Bonjour, monsieur. Comment allez-vous ? - Bonjour. La station se trouve où ? - Voilà.
Ici.
- Ah.... Merci beaucoup.
- Dedans, le dispositif.
D'accord.
- L'appareil est situé au-dessus de la zone où la plaque pacifique plonge sous le continent sud-américain.
Le moindre déplacement fournit de précieuses informations aux géologues.
- L'objectif est de regarder la déformation par cette subduction.
C'est une grande faille qui est bloquée entre les séismes.
Ça peut générer des séismes de magnitude 8 voire 9.
C'est la phase intersismique.
Il est important de bien mesurer la déformation, et je pense qu'ici, à la côte, on devrait avoir 2 cm par an de déformation.
Donc la côte se rapproche de la Cordillère pendant la phase intersismique, et pendant la phase cosismique, il y a un rebond, et on va avoir un déplacement de l'ordre de 5 mètres, parfois davantage.
- Récupérons les données.
- Entre les séismes, l'énergie s'accumule ainsi jusqu'à la rupture.
Mais la prédiction sismique reste une science incertaine.

On ne peut définir à l'avance la date du prochain séisme.
D'après les scientifiques, la terre tremblera de nouveau au Pérou.
Dans le même temps, à plus d'une centaine de km des côtes, Anne et son équipe étudient un autre phénomène.
La subduction de la plaque pacifique a fait émerger ici d'innombrables volcans.
Aujourd'hui encore, beaucoup restent actifs et déversent des torrents de lave à intervalles réguliers.
Candarave, au sud du Pérou, vit sous la menace permanente du Yucamane, volcan culminant - Ce volcan-là est un volcan actif qui présente un risque important pour la ville de Candarave qui est juste en dessous de chez nous.
- Comme tous les volcans de la région.
- Il y a une grande zone avec des volcans.
Ça fait partie de la ceinture de feu du Pacifique.
On appelle ça comme ça car le Pacifique est entouré par des subductions.
Il y a donc des volcans tout autour du Pacifique.
Et ces subductions font disparaître les plaques océaniques.
Et à force de les faire disparaître, le Pacifique va se refermer.
et l'Amérique du Sud vont venir se joindre au Japon, aux Philippines, et le Pacifique va disparaître.
Ça sera une nouvelle Pangée.
- L'hypothèse d'une telle disparition dans quelques millions d'années reste controversée chez les scientifiques.
Mais le Pacifique continue d'être englouti dans le manteau terrestre.
Le long de la Cordillère, la rencontre des plaques fait trembler le sol et gronder les volcans.
Sur le chemin du retour, Anne et sa collègue s'arrêtent à quelques km de la côte.
L'analyse du sol démontre que la subduction est en cours.
- Là, on en voit plein.
- Ici, les fonds marins plongent sous la plaque continentale et les sédiments s'agglomèrent.
- La zone de subduction se trouve à 40 km sous nos pieds.
Elle génère des séismes, et participe au soulèvement des Andes.
Là, on est près de la côte, et ce qu'on voit, c'est qu'on a différentes couches, et dans ces sédiments, en se rapprochant, on verra des coquillages qui sont déposés par la mer.
Là, on est plusieurs centaines de mètres au-dessus du niveau de la mer.
La zone de subduction génère de la déformation permanente qui participe au soulèvement de la côte.

On peut aller voir les dépôts plus proches.
- Inlassablement, arpentent la côte sud-américaine.
- Tu vois, ici, on a plein de coquillages, essentiellement des bivalves.
- Elle recherche tous les indices permettant de comprendre les mouvements à l'oeuvre dans la région.
- On a une coquille Saint-Jacques qui a 10 000 ans.
- Plus au nord, l'histoire de la Cordillère est marquée par un autre phénomène.
Dans sa partie centrale, une vaste plaine s'est formée au coeur des montagnes.
C'est l'Altiplano, 2e plateau le plus haut du monde.
Thierry Sempere poursuit ses recherches sur l'histoire de la région.
Il se rend régulièrement au lac Titicaca pour étudier l'origine et l'évolution de cet écosystème singulier.
Il apporte les premières explications à ses collègues.
- Est-ce que tu sais quelle est la cousine la plus proche des tomates ? - La pomme de terre.
Quand les Andes n'existaient pas, c'était une même espèce.
Quand les Andes sont montées, les espèces ont divergé.
La tomate est restée plus bas et la pomme de terre s'est adaptée à l'altitude et a inventé une stratégie de reproduction qui est le tubercule.
Au cas où le plant mourrait de froid, le tubercule, lui, peut repousser.
Dès que des chaînes de montagnes se créent, de nouveaux écosystèmes se créent.
au-dessus du niveau de la mer, le lac Titicaca est l'un des plus hauts lacs navigables du monde.
Il est au coeur de l'Altiplano, entre deux chaînes de montagnes.
Thierry multiplie les prélèvements de roche, car c'est dans les profondeurs de la croûte terrestre que se trouvent les indices sur la formation de ce haut plateau.
- Là-dedans, il doit y avoir pas mal d'informations, en fait.
Les régions les plus basses sont occupées par des lacs.
L'Altiplano est une sorte de bassin fermé.
L'eau de pluie ne va ni au Pacifique ni à l'Atlantique, mais va vers les lacs de l'Altiplano.
Le plus grand d'entre eux est le lac Titicaca qui occupe la région la plus basse.
Ce qu'il faut aussi comprendre, c'est que quand on s'enfonce, sous mes pieds, à partir de 10 km, qui se casse en surface, à partir de cette profondeur, devient molle.

Elle est ductile.
Par conséquent, elle se comporte comme de la pâte à modeler.
Et donc, elle s'étale.
Par conséquent, la surface de la croûte s'aplanit.
Les reliefs s'adoucissent car on est sur une espèce de matelas, un matelas qui fait 50 km d'épaisseur de croûte plastique.
- La formation des Andes centrales s'est en réalité faite en plusieurs étapes.
Quand la plaque pacifique plonge sous la sud-américaine, elle soulève la croûte continentale.
Une première chaîne de montagnes sort de terre: la Cordillère orientale.
Puis, à la bordure de la plaque sud-américaine, la subduction fait fondre C'est ce terrain fluide et modelable qui permet à l'Altiplano de s'élever.
Plus tard, une intense activité volcanique provoque la surrection d'une seconde chaîne de montagnes: L'Altiplano est ainsi enfermé sur sa partie ouest.
- On voit bien, derrière moi, qu'on a des étendues très plates où les gens se sont installés.
On a l'eau du lac, et c'est bordé par des montagnes qui sont peu élevées, assez plates, et tout à fait au fond, vous voyez sans doute Derrière ces sommets, on descend très vite vers la forêt amazonienne.
- Les paysages de l'Altiplano et de la Cordillère démontrent à quel point les forces tectoniques modèlent le destin des territoires.
Ces montagnes ont une grande influence sur les régions alentours, en particulier Au Pérou, la petite ville de Contamana se trouve au coeur du bassin amazonien.
C'est là qu'est installée une équipe de paléontologues.
Chaque matin, c'est le même rituel.
Ils doivent effectuer 30 min de pirogue avant de s'enfoncer, à pied, dans la forêt.
A la tête de l'équipe, Pierre-Olivier Antoine, chercheur à l'institut de Montpellier.
Il sillonne l'Amazonie occidentale pour mieux comprendre l'histoire de son exceptionnelle biodiversité.
Avec une surface de plus de 6 millions de km2, cette forêt tropicale humide et la plus riche du monde.
Elle abriterait plus de 1,4 million d'espèces animales et végétales, soit la moitié de celles recensées à la surface du globe.
Sur le terrain, l'équipe recherche minutieusement des fossiles.

D'infimes indices enfouis dans le sol, et pouvant raconter en détails l'histoire du bassin amazonien.
- Ici, on a une illustration de ce qui nous anime.
Les fossiles qu'on cherche ont un intérêt qui est de mieux comprendre l'écosystème amazonien, sous l'influence de tout l'environnement, et surtout celui qui est lié aux Andes.
- Les spécialistes savent que l'histoire de cette forêt est liée à celle de la Cordillère.
- Une dent inférieure.
- C'est spectaculaire. C'est beau.
- Au cours de la formation de la Cordillère, le bassin fut occupé par des étendues d'eau.
La dernière d'entre elle apparut il y a environ 12 millions d'années.
On l'appelle la Mer Pebas.
Mais une question faisait polémique au sein de la communauté scientifique.
s'agissait-il d'une mer intérieure salée ou bien d'un lac d'eau douce ?
- Tu sais ce que c'est? Mais des huîtres de mer.
- Evidemment.
L'an dernier, on a récolté du sédiment, exactement là, et il y avait des milliers de foraminifères, là-dedans.
- Je n'en avais jamais vu, par ici.
- On est en train de deviser sur un affleurement très particulier à l'échelle de l'Amazonie.
C'est le seul qui livre des huîtres
Evidemment, c'est des huîtres fossiles.
Elles ressemblent aux huîtres qu'on mange aujourd'hui.
Elles ont été perforées et ces organismes sont marins.
Il y a 12 millions d'années, il y avait une mer ici.
Ce sont le seul verrou qui restait dans la controverse.
Les opposants à la Mer Pebas considéraient que c'était un lac d'eau douce, car personne n'avait découvert d'huîtres ici.
Bon ben voilà, il y en a.
- Le bassin amazonien était recouvert d'une vaste mer Cette mer a laissé la place au fleuve le plus puissant du monde.
Ceci a favorise l'émergence d'une biodiversité d'une richesse incomparable.
- Cette luxuriance est récente.
Mais c'est pas si étonnant que ça, car cette foule d'espèces est née des conséquences de la tectonique andine qui a provoqué, au fil du temps, des séparations de ce bassin en sous-bassins.
Et toutes ces zones-là ont été légèrement séparées.
Elles ont des climats différents, et tout ça va provoquer des séparations entre les espèces.
Ces espèces vont se retrouver au nord, au sud, vont évoluer indépendamment, et donner cette biodiversité.
- L'Amazonie est le témoin du lien étroit qui unit le monde vivant à la géologie.
inlassablement, la tectonique des plaques modèle la Terre.
Elle fait naître des montagnes et des forêts.
un autre phénomène a bouleversé le continent sud-américain: la fermeture de l'isthme de Panama et la réunion L'Amérique du Nord fut alors colonisée par de nouvelles espèces.
Une fois encore, les terres ont changé de visage, transformées par la danse des continents à la surface du globe.