LA VALSE DES CONTINENTS " AFRIQUE d'aujourd'hui "

- Depuis sa formation, notre planète ne cesse de se transformer.
Des collisions inouïes ont créé les continents.
Des forces ont soulevé les planchers océaniques, qui sont devenus des montagnes grandioses.
Ces mouvements se manifestent à coups d'éruptions volcaniques, de séismes ou de tsunamis.
La tectonique sculpte nos paysages, modifie le climat, déplace les océans, et peut même influencer le monde vivant.
En Afrique, l'histoire commence lorsque les premières terres africaines se forment puis se retrouvent enfermées au sein d'un vaste supercontinent.
Elles se libèrent ensuite jusqu'à former l'Afrique d'aujourd'hui.
Ce passé tumultueux reste lisible au coeur de la roche.
Des profondeurs aux sommets des montagnes, des scientifiques retracent l'émergence de ce continent.
Grâce à leurs observations, l'Afrique devient un témoignage unique de la valse des continents.
A sa naissance, il y a 4,5 milliards d'années, la Terre est une gigantesque boule de feu.
Puis elle se refroidit, laissant apparaître les premiers embryons de continents.
Au fil du temps, ces terres émergées se rapprochent.
Les océans qui les séparent disparaissent dans le manteau terrestre.
Ce phénomène génère des forces colossales.
Sous la surface, la température et la pression grimpent.
Dans ces conditions extrêmes, le carbone cristallise par endroits et se transforme en diamants.
En Afrique du Sud, Steve Richardson s'intéresse à ces diamants, héritage précieux des collisions d'autrefois.
Son terrain d'action se trouve à Kimberley, en Afrique du Sud.
A cet endroit se trouve un craton, une zone n'ayant subi aucun changement majeur depuis des millénaires.
Cette région est l'une des terres les plus anciennes d'Afrique.
C'est ici qu'au premier âge de notre planète, 2 fragments de croûte terrestre se sont percutés.
- Il s'agit d'une zone glaciaire au coeur du craton de Kaapvaal.
Plus en profondeur, sous les laves, il y a des granits plus anciens.
Il a fallu attendre que la croûte terrestre refroidisse et devienne assez rigide pour que la tectonique entre en jeu.
Le craton de Kaapvaal nous fournit la première preuve de la tectonique des plaques.

Le bloc de Kimberley et celui de Witwatersrand se sont percutés il y a -2,9 milliards d'années.
Voilà l'âge qu'auraient ces premières terres du continent africain.
Un chiffre que Steve et ses collègues tentent de confirmer grâce aux diamants qui ont fait la richesse de Kimberley à la fin du XIXe siècle.
L'histoire commence Un jeune paysan découvre une roche étrange.
C'est le premier diamant découvert en Afrique du Sud.
Baptisé "Eurêka", il marque à jamais l'histoire de son pays.
Pendant des années, des prospecteurs s'installent et creusent le sol en quête de richesse.
Un vaste trou béant témoigne de cette ruée d'autrefois.
Big Hole, 500 m de diamètre.
Le plus grand trou jamais creusé à la main.
- La mine est exploitée depuis 1871.
Il a fallu 12 ans pour creuser ce trou d'environ 200 mètres de profondeur.
C'était un gisement très important.
Les diamants étaient d'une pureté remarquable.
Alors ils ont décidé de creuser un puits pour optimiser l'exploitation minière.
Au fur et à mesure, le trou a révélé l'origine des diamants qui, jusque-là, nous était inconnue.
on les trouvait dans les alluvions des rivières.
Les mineurs ont mis au jour plusieurs strates et les contours d'une cheminée volcanique.
- La découverte de cette cheminée volcanique offre une opportunité unique aux chercheurs: plonger dans les entrailles de la Terre grâce aux diamants.
Ils se sont formés à 100 km de profondeur.
Beaucoup plus tard, un volcan est né au même endroit.
Les diamants sont alors remontés, transportés par une lave particulière, la kimberlite.
Puis l'érosion a fait son oeuvre et, au fil des siècles, le volcan a disparu.
Les diamants sont les témoins inestimables de phénomènes géologiques.
Connaître leur âge, c'est connaître celui des roches qui les ont vus naître, qui sont enfouies sous la Terre.
Seuls quelques échantillons ont été récupérés.
Ils sont précieusement conservés ici, à la mine de Big Hole.
- Voici des coupes des 2 types de roche du manteau.
L'éclogite et la péridotite.
Grâce à leur désagrégation, les diamants sont remontés à la surface dans une roche appelé kimberlite.

Certains diamants présentent des inclusions de grenat de couleur orange ou pourpre.
La kimberlite leur a servi de moyen de transport.
Elle les a entraînés après la désagrégation de ces 2 roches dans le manteau.
- C'est à l'université de Cape Town que Steve Richardson étudie les diamants pour parvenir à les dater.
Les pierres qui l'intéressent sont exclusivement celles qui contiennent des impuretés.
D'infimes éclats de roche hérités du moment de leur formation.
- Je recherche des inclusions minérales dans les diamants.
Notamment des grenats, facilement identifiables par leur couleur.
Je casse les diamants pour les récupérer, puis je les dissous pour recueillir les éléments traces dontj'ai besoin.
Enfin, j'introduis les échantillons dans le spectromètre de masse.
- Steve a déjà étudié plus de 3 000 diamants, et toutes les pierres sont âgées de 2,9 milliards d'années.
La région de Kimberley se trouverait donc sur l'une des plus anciennes terres d'Afrique.
Après sa formation, ce premier territoire africain s'agrandit.
D'autres îlots de croûte terrestre viennent s'agréger les uns aux autres.
Mais il y a 2 milliards d'années, un terrible impact bouleverse soudain la région.
Il se produit en Afrique du Sud, là où se trouve aujourd'hui la ville de Vredefort.
Ici, le paysage semble avoir été chamboulé par les mains d'un géant.
Le géologue Roger Hart étudie ces roches pour décrypter les indices de la catastrophe passée.
- Toutes ces roches sont des granits.
C'est une roche très commune sur toute la planète.
Mais ici, à Vredefort, un élément nous indique qu'une catastrophe s'est produite.
Ces veines sombres autour des blocs de granit sont des brèches d'impact pseudotachylitiques.
La composition de la pseudotachylite est identique à celle du granit.
Elle s'est formée sous l'effet de la chaleur et de la friction.
Ces brèches sont caractéristiques des processus d'impact.
On les retrouve dans la plupart des cratères du monde.
Mais à Vredefort, elles sont très bien développées, ce qui suggère que l'impact a été particulièrement important et violent.

- Un impact aussi violent ne peut avoir pour origine qu'un objet venu de l'espace.
Une météorite géante de plus de 10km de diamètre.
- Que se passe-t-il quand une telle météorite entre en collision avec la Terre ?
Elle creuse un grand trou.
Puis arrivent un phénomène de rebond et un soulèvement au centre du cratère.
C'est un peu comme quand on jette une pierre dans l'eau.
Pour un cratère de 30 km de profondeur, le soulèvement est de 30 km.
Que devient la météorite ?
Elle se vaporise.
Surtout avec un tel cratère et cette énergie.
Quel type d'explosion a-t-elle produit?
Si vous faisiez exploser tous les arsenaux nucléaires de la planète, ça ne correspondrait même pas à la puissance de l'explosion qui a formé Vredefort.
- Cet impact a creusé un cratère de plus de 300 km de diamètre.
Stigmate de cette catastrophe dévastatrice, le cratère offre aux chercheurs un accès unique à la structure géologique du sous-sol.
- Les roches que nous voyons ici sont des sédiments.
Ce qui est intéressant, c'est que cette zone permet d'étudier la structure de la Terre à travers les temps géologiques.
Selon nos estimations, il y a des roches issues du manteau terrestre.
Elles auraient environ 3,6 milliards d'années.
On peut remonter le temps sur toute cette période.
C'est un concept très intéressant pour les géologues.
Ça nous permet d'étudier la chimie et l'évolution de la croûte terrestre dans le temps et dans l'espace.
- Véritable paradis des géologues, le cratère de Vredefort est un lieu unique au monde.
Il y a 2 milliards d'années, cette météorite a transformé le visage de toute l'Afrique.
L'impact fut l'un des plus puissants jamais enregistrés sur la Terre.
Après cette collision, l'Afrique connaît bien d'autres bouleversements.
Les masses terrestres de l'hémisphère Sud convergent.
Il y a 800 millions d'années, elles forment un supercontinent: le Gondwana.
Aujourd'hui encore, les paysages racontent la naissance de ce Gondwana, épisode majeur de l'histoire.
Le canyon de la Fish River se trouve en Namibie.
Avec ses 160 km de long et ses 27 km de large par endroits, c'est le plus grand canyon de tout le continent.

C'est l'un des terrains d'action du français Olivier Dauteuil.
L'objectif du chercheur: retracer dans ses moindres détails l'histoire géologique de la région.
- Ici, on est devant un paysage qui a été façonné par la Fish River que l'on voit au fond.
Cette rivière a permis de creuser des roches qui permettent de lire une histoire et de créer ce paysage.
C'est une histoire qui a commencé un peu avant 1 milliard d'années.
Quand on regarde au fond de la Fish River, ce sont des couches de roches métamorphosées qui se forment lors de la formation d'une chaîne de montagnes.
Là, on avait une grande chaîne avec des reliefs importants qui pouvait atteindre plusieurs milliers de mètres.
Ce sont ces roches qui ont formé le continent appelé le Gondwana.
- Quand elles se sont percutées, les roches des anciens continents africain et américain ont formé cette chaîne de montagnes.
Puis l'érosion a fait son oeuvre.
Des millénaires plus tard, les sommets ont disparu et la mer s'est immiscée.
Les sédiments se déposent sur les fonds marins, se superposent et forment une succession de strates.
Mais une nouvelle poussée tectonique soulève progressivement le sol de la région.
La mer se retire, laissant apparaître les strates que la rivière va peu à peu entailler.
Du haut du canyon, Olivier Dauteuil peut contempler 1 milliard d'années d'histoire de l'Afrique de l'ouest.
Tout au fond se trouvent les vestiges de la collision des plaques continentales.
Au-dessus, des centaines de strates sont empilées et affichent des variations presque imperceptibles.
inlassablement, le chercheur arpente la zone et multiplie les prélèvements.
Leur analyse permettra de décrire tous les mouvements qui ont animé la région.
- On cherche pourquoi, dans une zone dite stable, on peut avoir des mouvements verticaux significatifs, en 500 millions d'années, qui permettent de modeler tout ce paysage.
- La région de la Fish River raconte le mieux la permanente valse des continents.
C'est ici que la future plaque sud-américaine entre en collision avec l'Afrique.
Mais un autre phénomène se déroule plus au nord.

Un fragment de terre percute lui aussi le Gondwana.
Les traces de cet évènement se trouvent aujourd'hui dans le sultanat d'Oman, sur la péninsule arabique.
Sonia et Mélina sont géologues à l'institut de Toulouse.
Leur mission: apporter la preuve de cette collision il y a 700 millions d'années.
Elles rejoignent la mer d'Arabie.
Elles recherchent des filons de roche magmatique appelées "dykes".
- On en voit, là.
Ça y est.
Ouais.
Là, ça affleure bien.
- Tu as vu, là ?
On s'est arrêtés pour regarder ce grand dyke qui est une intrusion magmatique.
Le magma a traversé la croûte et a changé de composition en la traversant.
C'est une intrusion verticale qui apparaît en surface.
- En construisant cette route, les engins ont mis au jour de nombreux dykes, mais ils ont aussi altéré leur structure.
Les géologues doivent donc trouver un autre site.
Ces dykes sont nés il y a des millénaires, lors de violentes collisions entre les plaques tectoniques.
Dans ces roches, de minuscules cristaux contenant du fer.
C'est ce métal qui intéresse les chercheuses.
La Terre est entourée d'un champ magnétique dont l'inclinaison varie.
Quand les dykes se sont formés, le fer qu'ils contiennent a été aimanté.
Les cristaux se sont orientés dans l'axe du champ magnétique terrestre.
Les roches se sont ensuite deplacées de la tectonique des plaques.
Mais les cristaux des dykes sont restés figés.
Ils ont ainsi mémorisé la localisation de la roche au moment de leur formation.
C'est ce qu'on appelle le paléomagnétisme.
Pour connaître la position ancestrale de la région, les chercheurs multiplient les prélèvements.
- On va mesurer la direction paléomagnétique.
L'inclinaison trouvée sera transformée en latitude, et on saura à quelle latitude se sont formes ces dykes.
Le résultat qu'on espère trouver ici pendant toute la mission nous donnera une position à un instant T.
Pas toute l'histoire, mais juste à la date de l'intrusion de ces dykes.
- Sonia et Mélina notent la position GPS et surtout l'inclinaison précise de chaque échantillon prélevé.
En laboratoire, les fragments sont isolés du magnétisme extérieur.

Un appareil mesure alors l'orientation des cristaux.
Les premiers résultats sont sans appel.
Il y a 700 millions d'années, Oman se trouvait par 30 degrés de latitude sud.
Cette région faisait donc bien partie du Gondwana.
Avec cette arrivée de la future Arabie, les pièces du puzzle commencent à s'assembler.
Mais au sud du continent, dans la région de Cape Town, un autre évènement se prépare.
Au coeur de la péninsule du Cap, la montagne de la Table rappelle une collision passée.
La plaque de la future Amérique latine percute l'Afrique de l'ouest.
Mais en pivotant sur son axe, elle percute également l'Afrique du Sud.
J. Compton, chercheur à l'université de Cape Town, est ici comme chez lui.
Il arpente le massif depuis longtemps pour comprendre l'histoire de sa formation.
elle fait partie d'une chaîne montagneuse qui s'est formée en même temps que le Gondwana.
Donc, on avait l'Amérique du Sud, qui venait de l'ouest, et qui a percuté l'Afrique.
Le choc a produit des forces de compression considérables.
Quand 2 continents se percutent, la puissance de l'impact a pour effet de plisser et d'épaissir la croûte terrestre.
- Quand 2 continents se rapprochent, la plaque océanique qui les sépare s'enfonce.
L'océan disparaît et les terres se retrouvent face à face.
Elles entrent en collision puis se poussent, au point de se déformer.
Des reliefs gigantesques apparaissent alors.
En profondeur, des magmas granitiques se forment.
- La ceinture plissée du cap, dont fait partie s'est formée lors de ces confrontations.
La partie au nord, quand l'Amérique du Sud a percuté l'Afrique, la partie est, quand l'Antarctique est entré en collision au sud.
Lorsque ces 2 grands continents ont rencontré l'Afrique, les roches se sont déformées pour donner la ceinture plissée.
- Elle s'étend le long de la pointe sud-africaine et délimite la zone où les plaques se sont percutées.
Les violentes collisions ont laissé d'autres traces.
Sous la pression, la croûte terrestre s'est déchirée, laissant remonter du magma.
En refroidissant, il s'est transformé en granit, une roche que l'on retrouve un peu partout sur le littoral.

- Derrière moi, on peut voir la "tête de lion", monument célèbre dans la région.
Ses pentes sont composées du même type de granit qui affleure ici, sur la côte.
En fait, il a pénétré par intrusion au milieu de cette roche sur laquelle je marche.
Cette roche appartient à ce que l'on appelle "groupe de Malmesbury".
Et elle était là bien avant l'arrivée du granit.
Voilà ce qui s'est passé: il y a 540 millions d'années, il y avait un océan, ici.
Ce n'était pas l'Atlantique, mais l'océan Adamastor.
Au lieu de s'ouvrir, comme l'a fait l'Atlantique, il s'est refermé peu à peu.
La croûte océanique a plongé sous le continent africain.
Ce qu'on voit ici est une sorte d'arrêt sur image de l'intrusion de roches en fusion dans le groupe de Malmesbury déjà existant.
Tout cela témoigne de la fermeture de l'océan Adamastor et du rapprochement des continents pour former le Gondwana.
le Gondwana a achevé sa formation.
Toutes les plaques continentales de l'hémisphère Sud sont reliées.
La future Afrique est au coeur du supercontinent.
Mais les mouvements ne s'arrêtent pas pour autant.
Lentement, le Gondwana dérive.
La pointe de la plaque africaine se retrouve alors au niveau du pôle Sud.
La Terre entre dans une phase de refroidissement et une partie du Gondwana se couvre d'une couche de glace.
Dans le Damaraland, en Namibie, cette période a laissé des traces au coeur de la savane.
Nicole Ulrich a découvert ici des fossiles étonnants.
Des centaines d'arbres pétrifiés parfaitement conservés depuis des millions d'années.
- C'est fascinant.
Regardez.
On dirait du bois.
Mais c'est en fait un bloc de pierre.
Cette roche a subi un processus de pétrification.
Ces arbres ont pousse dans un environnement froid il y a 300 millions d'années.
Ils ont ensuite été déracinés sous l'action de l'eau et ont vite été recouverts de sédiments.
Ça les a privés d'oxygène, et ils n'ont pas pu s'enraciner de nouveau.
Petit à petit, au fil des temps géologiques, toutes les cellules du bois ont été remplacées par des minéraux.
C'est la région la plus riche d'Afrique australe en bois pétrifié.

Celui-ci illustre bien le phénomène.
La structure ressemble à s'y méprendre à de l'écorce.
Les veines sont conservées.
C'est vraiment incroyable.
- Les analyses ont montré qu'il s'agissait d'espèces caractéristiques des pays nordiques.
Lorsqu'ils ont poussé, le paysage de la région ressemblait à celui du Canada.
Le climat était froid et humide, à mille lieues de l'Afrique actuelle.
Ces fossiles prouvent le Gondwana se trouvait au niveau du pôle Sud.
Mais plus tard, il remonte à nouveau vers le nord.
C'est la fin de la glaciation.
Les glaces fondent et de grandes quantités d'eau balayent la région.
- Voici 3 arbres fossilisés de grande taille.
Ils sont à peu près parallèles, ce qui indique qu'ils ont été transportés par une rivière.
Les sédiments alentour confirment qu'il y avait bien là un cours d'eau.
Ils témoignent de l'action de la tectonique.
Ils ont poussé il y a 270 millions d'années dans un climat froid.
Cela indique que le continent se trouvait plutôt vers le pôle Sud.
Ensuite, à cause de la tectonique, on est passe d'un climat polaire au climat désertique tel qu'on le connaît aujourd'hui en Namibie.
- Ces arbres nous racontent les mouvements du Gondwana et les variations de climat que la région a subies autrefois.
inlassablement, les forces tectoniques modèlent le visage de notre planète.
Après des millions d'années de vie commune, les continents se séparent et évoluent de manière différente les uns des autres.
L'inde va percuter l'Asie et créer l'Himalaya, la plus haute chaîne du monde.
L'Australie devient un écosystème à part, une île isolée du reste du globe.
L'Antarctique se perd au pôle Sud et devient un territoire glacé.
L'Amérique du Sud abrite la chaîne de montagnes la plus longue, la forêt la plus dense et le fleuve le plus puissant de la planète.
Madagascar s'éloigne d'à peine 400 km des côtes africaines.
Mais au fil des siècles, l'île évolue en un monde unique et particulier.
A Majunga, au nord-ouest du pays, une chercheuse étudie cette phase de séparation.
Karen est biologiste à l'université de Northem Illinois.

Depuis plus de 10 ans, elle vient ici pour étudier la faune.
Elle veut comprendre comment et quand les espèces animales sont arrivées sur l'île.
Sur le terrain, son équipe fouille le sol à la recherche de fossiles, d'infimes indices enfouis dans le sol pouvant raconter l'histoire de Madagascar.
- Madagascar faisait partie du Gondwana.
Il y a 200 millions d'années, Elle était entre l'Afrique et l'Inde.
elle s'est séparée de l'Afrique en restant connectée à l'Inde.
elle s'est déplacée pour prendre sa position actuelle.
elle s'est isolée.
Ce n'est donc une île que depuis 90 millions d'années.
- Les animaux de l'île sont le reflet de cette histoire si particulière.
Séparée des autres continents, Madagascar est devenue un écosystème abritant des espèces uniques.
- Madagascar abrite des animaux extrêmement rares.
Ce qui fait sa particularité, c'est que la plupart des espèces n'existent nulle part ailleurs.
L'un des groupes les plus connus est celui des lémuriens.
Ils sont fascinants.
On a recensé plus de 100 espèces et ils ne se trouvent que sur l'île.
Mais leur présence soulève une question.
Comment peut-il y avoir des primates ici alors que les primates ailleurs dans le monde sont apparus après la séparation ?
On a du mal à résoudre l'énigme.
Ont-ils été coincés ici, et s'ils viennent d'Afrique, comment sont-ils arrivés jusqu'ici ?
- Le climat de l'île est peu propice à la conservation des fossiles.
Karen multiplie donc les sites de fouilles, en quête de nouveaux indices.
Pour l'heure, l'origine des lémuriens à Madagascar reste inexpliquée.
Aujourd'hui, 3 thèses s'affrontent pour expliquer l'arrivée des premiers individus.
La première est qu'ils sont apparus avant la séparation d'avec l'inde et l'Afrique.
La 2e est qu'au gré des variations du niveau de la mer, un pont s'est formé entre l'Afrique et l'île, permettant aux primates de traverser à sec.
La dernière théorie se révèle plus étonnante.
Ils seraient arrivés d'Afrique sur des radeaux de fortune transportés par la mer au gré des tempêtes.
- Au cours des 10 dernières années, il y a eu des tempêtes entre l'Afrique et Madagascar.

Des radeaux ont pu dériver une trentaine de jours pour atteindre Madagascar.
Quand on parle de radeaux, ça pourrait être quelque chose comme ça ou encore plus grand.
Dans certaines régions du globe, on a vu dériver d'énormes masses de végétation transportant des arbres, des animaux, des poches d'eau.
Des animaux ont pu emprunter ces embarcations pour arriver ici.
- Cette théorie paraît invraisemblable.
Pourtant, c'est l'hypothèse la plus probable pour les scientifiques.
même si la probabilité qu'un évènement se produise est faible, il se produira immanquablement.
La meilleure preuve, la preuve directe, c'est de trouver des fossiles de l'âge correspondant.
- Nous saurons peut-être un jour comment ces primates ont élu domicile sur cette île.
Mais déjà, leur simple présence démontre l'influence de la tectonique des plaques sur le destin des territoires et espèces qui y vivent.
Séparée des autres continents, Madagascar est devenue un écosystème singulier, bien différent de celui des terres africaines.
Les terres émergées poursuivent leur valse perpétuelle à la surface du globe.
L'Afrique n'est qu'une étape dans l'histoire de notre planète.
Une balafre immense se dessine à l'est du continent: le Grand Rift.
Du Mozambique à la Turquie, il déchire peu à peu l'Afrique en 2.
Dans le futur, un nouveau sous-continent va naître: l'Arabie.
En parallèle, l'Afrique dans son ensemble remonte vers le nord.
Sa collision avec l'Europe et l'Asie est donc pour demain, à l'échelle des temps géologiques.