Extrait de l'introduction :

LA TERRE, PLANÈTE VIVANTE

La planète Terre nous semble immuable et immortelle ! En fait, née il y a 4,6 milliards d'années, elle vit et se modifie chaque jour... à son rythme géologique. En quelques centaines de millions d'années, des océans s'ouvrent, des montagnes s'élèvent alors que d'autres s'érodent. Parfois, la nature semble brusquement en colère, lorsque se produisent des tremblements de terre, des glissements de terrain ou des éruptions volcaniques.
Les volcans, montagnes bien particulières, dangereuses mais fascinantes, constituent les meilleurs témoins de l'activité de la Terre. Ce sont aussi autant de «lucarnes» qui permettent aux scientifiques de mieux connaître et comprendre l'intérieur de la planète. La Terre a un rayon moyen de 6 370 kilomètres. On compare souvent sa structure à celle d'un oeuf. La croûte (la «coquille»), superficielle, a une épaisseur moyenne de 30 kilomètres, qui se réduit à moins de 10 sous les océans mais s'épaissit jusqu'à 70 kilomètres sous les chaînes de montagnes. La croûte est en contact direct avec l'eau des mers et des océans (l'hydrosphère) et l'air (l'atmosphère). En dessous, le manteau (le «blanc» de l'oeuf), intermédiaire, épais d'environ 2 900 kilomètres est la partie de la planète la plus importante en volume. La croûte et le manteau sont constitués de silicates, minéraux riches en silicium. Enfin, le noyau (le «jaune»), central, a un diamètre de l'ordre de 3 500 kilomètres, et est composé d'une partie externe et d'une partie interne. Constitué de fer et de nickel, il est très chaud et très dense (densité de 12, c'est-à-dire 12 fois plus que l'eau). Les discontinuités entre croûte, manteau et noyau ont été mises en évidence par l'enregistrement d'ondes sismiques, qui se reflètent sur celles-ci. Historiquement, c'est le Croate Mohorovic qui le premier découvrit, en 1909, la limite croûte-manteau, qui depuis porte son nom ou plus simplement «Moho».
On estime la température centrale de la Terre à 5 000 degrés. Cette valeur est bien supérieure à celle de la fusion des roches en surface, de l'ordre de 1 000 degrés. Cependant, la pression y est considérable et elle s'oppose à la fusion. Si bien que le globe terrestre est essentiellement solide ! Seul le noyau externe (profondeur entre 2 900 et 5 100 kilomètres) reste liquide mais sans aucune relation avec la surface. D'où provient donc le magmatisme ?

Le feu souterrain

Une couche bien particulière, de quelques kilomètres d'épaisseur, est repérée dans le manteau, à une profondeur d'une centaine de kilomètres. Les géophysiciens l'ont baptisée «zone à moindre vitesse» (LVZ en anglais pour Low Velocity Zone) car elle ralentit les ondes sismiques. À ce niveau, les effets de la pression et de la température se compensent presque : la matière très partiellement fondue (moins de 1 % à l'état liquide) explique les anomalies sismiques observées. La zone à moindre vitesse, d'importance majeure, constitue une limite entre la lithosphère au-dessus (qui comporte la croûte et une partie du manteau) et l'asthénosphère en dessous. La lithosphère est mobile par rapport à l'asthénosphère sous-jacente, à des vitesses de quelques centimètres par an, en liaison avec l'énergie libérée par la Terre. Elle se fragmente, en gigantesques éléments, de plusieurs milliers de kilomètres de long et d'une centaine de kilomètres d'épaisseur, appelés plaques. Celles-ci se déplacent les unes par rapport aux autres, en s'éloignant ou en se rapprochant : c'est la tectonique des plaques. On distingue sept plaques majeures (Eurasie, Afrique, Amérique du Nord, Amérique du Sud, Inde-Australie, Pacifique, Antarctique) et plusieurs plus petites (par exemple Caraïbes et Scotia dans l'Atlantique, Philippines, Cocos et Nazca dans le Pacifique). Les frontières de plaques constituent des zones privilégiées pour les volcans. Les plaques entraînent les continents, d'où la notion de «dérive des continents». Cette première théorie avait été élaborée et bien développée dès 1912 par Alfred Wegener, géologue, géophysicien et météorologue. Il avait en effet remarqué des identités pétrographiques (roches identiques) et paléontologiques (mêmes fossiles) en Afrique et en Amérique du Sud, de part et d'autre de l'Atlantique, laissant supposer que ces deux continents avaient été jadis soudés, comme leurs formes complémentaires le montrent encore. Par ailleurs, des fossiles de fougères, typiques d'un climat chaud, découverts dans l'Antarctique, démontraient la migration de ce continent depuis des latitudes tropicales. Des laves anciennes, qui avaient en quelque sorte fossilisé le champ magnétique de l'époque (paléomagnétisme) lors de leurs refroidissements, permettaient de retrouver les anciens pôles magnétiques et de retracer le chemin de la dérive.