À quelle vitesse l'océan Atlantique s'élargit-il, et depuis quand ?

Pourquoi cette question : un modèle d'introduction

Le jury attend que vous expliquiez pourquoi vous avez choisi la question. Inspirez-vous de ce modèle, mais racontez votre propre parcours.

En SVT, j'ai vu que l'Amérique et l'Europe s'éloignent de quelques centimètres par an, à peu près la vitesse de pousse des ongles. Cela paraît dérisoire. Pourtant, cette vitesse suffit à ouvrir un océan entier. En reliant l'âge des roches du fond de l'océan à leur distance à la dorsale, on obtient une droite dont la pente est cette vitesse.

L'enjeu et les notions du programme

Exploiter une relation affine entre distance et âge, calculer une vitesse comme coefficient directeur et réaliser une conversion d'ordres de grandeur.

Le plan de l'exposé en 9,5 min

1. 1. Introduction

   1 min

   Au milieu de l'Atlantique, la dorsale produit en continu du plancher océanique, qui s'écarte de part et d'autre. Problématique : comment mesurer la vitesse d'expansion, et que nous apprend-elle sur l'âge de l'océan ?

2. 2. SVT : les anomalies magnétiques

   3 min

   En se refroidissant, la lave de la dorsale enregistre la direction du champ magnétique terrestre. Celui-ci s'inverse à des dates connues par ailleurs (datées par radiochronologie sur les continents). Le plancher océanique forme donc des bandes alternées, symétriques de part et d'autre de la dorsale.

   En reportant pour chaque bande sa distance à la dorsale et son âge, on obtient des points presque alignés.

3. 3. Mathématiques : une vitesse comme pente

   4 min

   Si l'expansion est régulière, la distance $d$d à la dorsale est proportionnelle à l'âge $t$t : $d=vt$d=v t. La pente de la droite d'ajustement est la vitesse d'éloignement d'un côté. Exemple : une bande située à 250 km de la dorsale, âgée de 20 millions d'années, donne $v=\frac{2,5\times 10^7\text{cm}}{2\times 10^7\text{ans}}=1,25$v=(2,5×10⁷ cm)/(2×10⁷ ans)=1,25 cm/an d'un côté, soit 2,5 cm/an pour l'écartement total entre les deux plaques.

   Âge de l'océan : l'Atlantique Nord mesure environ 5 000 km de large. À 2,5 cm/an : $t=\frac{5\times 10^8\text{cm}}{2,5\text{cm/an}}=2\times 10^8$t=(5×10⁸ cm)/(2,5 cm/an)=2×10⁸ ans, soit environ 200 millions d'années. C'est cohérent avec l'âge des roches les plus anciennes du plancher atlantique, près des côtes, et avec la dislocation de la Pangée.

   Les mesures GPS actuelles confirment des vitesses de l'ordre de quelques centimètres par an : la méthode géologique et la mesure directe concordent.

4. 4. Conclusion

   1,5 min

   L'Atlantique s'élargit de quelques centimètres par an : la pente de la droite âge-distance donne cette vitesse, et 5 000 km d'océan correspondent à environ 200 millions d'années d'ouverture. Une vitesse minuscule, multipliée par des temps géologiques, façonne la surface de la Terre. J'ouvre sur le Pacifique, qui s'ouvre beaucoup plus vite.

Ce que j'écris au tableau

Pas de calculatrice ni de support numérique : un calcul clé écrit au tableau rend l'exposé concret et montre la solidité des connaissances.

Conclusion : la réponse à la question

Les questions probables du jury

Pendant les 10 minutesd'échange, le jury vous fait préciser et approfondir, sur tout le programme de vos spécialités en lien avec la question.

Les pièges qui coûtent des points

• Confondre vitesse d'un côté et vitesse d'écartement total.
• Se tromper dans les conversions d'unités.
• Supposer une vitesse rigoureusement constante.

Revoir les notions

• Fonctions affines (Seconde) →
• Nombres et calculs (Seconde) →

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