Le domaine continental et sa dynamique
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Ens. spécifique
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Nouvelle-Calédonie • Novembre 2014
Exercice 1 • 3 points
La lithosphère terrestre est animée de mouvements horizontaux liés à des phénomènes de convergence ou de divergence. Elle est affectée également par des mouvements verticaux, comme par exemple en Scandinavie.
* Des valeurs sont attendues.
D’après La planète Terre, J. M. Caron et coll.
Comprendre le sujet
- Il faut suivre l’ordre des questions suggérées dans le sujet :
- Dans la première partie de la question, il s’agit de dresser des constats sur les mouvements verticaux en les exprimant de façon quantitative. Pour cela, il est nécessaire de faire des calculs de manière à comparer la vitesse actuelle du soulèvement à la vitesse moyenne depuis 6 000 ans.
Attention à ne pas confondre altitudes et valeurs du soulèvement : l’altitude la plus basse (0) étant celle du golfe de Botnie, région où le soulèvement a été le plus important (100 m).
- La deuxième partie demande de proposer une hypothèse explicative sur les causes des mouvements verticaux, en faisant appel aux données sur la disparition de la calotte glaciaire et à vos connaissances sur l’isostasie.
- La réponse minimale à cette deuxième partie est de simplement lier les mouvements verticaux à la disparition de la calotte glaciaire.
- La réponse la plus complète consiste à compléter l’hypothèse en faisant appel à l’isostasie.
Mobiliser ses connaissances
La lithosphère est en équilibre isostatique avec l’asthénosphère.
I. Réalité de mouvements verticaux en Scandinavie (exploitation des documents 1 et 2)
Attention !
Le golfe de Botnie (altitude 0) est la région qui a subi le plus fort soulèvement (100 m), car c’est elle qui s’est le plus fortement affaissée sous le poids des glaces.
- Le document 1 indique que le bouclier scandinave se soulève. Ce soulèvement est maximal dans la région du golfe de Botnie (Vasaa), où il atteint une centaine de mètres. La
vitesse moyenne de soulèvement durant les 6 000 dernières années est de 1,6 cm/an (100 m : 6 000 ans= 0, 016 m). - Le document 2 indique que la région de Vasaa, entre 2000 et 2012, s’est élevée de 12 cm, soit une moyenne de 1 cm/an.
Le soulèvement amorcé il y a au moins 6 000 ans se poursuit actuellement mais à une vitesse plus faible : 1cm/an au lieu de 1,6 cm/an en moyenne.
II. Origine des mouvements verticaux
- Il y a environ 10 000 ans, la plus grande partie de la Scandinavie était occupée par une calotte glaciaire. Il y a 8 000 ans, cette calotte était considérablement réduite, témoignant de la fonte des glaces et, il y a 6 000 ans, celles-ci devaient avoir totalement disparu.
- Le soulèvement semble donc être la conséquence de la disparition de la calotte glaciaire.
- Cette hypothèse implique :
- qu’avant le dépôt des glaces, la lithosphère était en équilibre isostatique sur l’asthénosphère (figure 1) ;
- que la mise en place de la calotte glaciaire a entraîné un mouvement vertical dirigé vers le bas, un
affaissement de la lithosphère , jusqu’à atteindre un nouvel équilibre isostatique (figure 2) ; - que la disparition de la surcharge due aux glaces induise un nouveau déséquilibre isostatique qui conduit à un
soulèvement vertical dirigé vers le haut .
Ce réajustement isostatique n’est pas encore complètement achevé dans la région du golfe de Botnie (figure 3).
Figure 1 Lithosphère en équilibre isostatique avec l’asthénosphère
Figure 2 Nouvel équilibre isostatique lithosphère – asthénosphère après affaissement (mouvements verticaux dirigés vers le bas)
Figure 3 Fonte des glaces entraînant des mouvements verticaux dirigés vers le haut et rebond isostatique vers un nouvel équilibre identique à la figure 1