a. Forme de la Terre, sphère, géoïde et ellipsoïde.

La preuve visuelle de la « rotondité » de la Terre ne date que de la conquête spatiale, et pourtant, cinq siècles avant Jésus-Christ, certains philosophes grecs avaient déjà émis l’hypothèse d’une Terre sphérique. La première mesure d’un méridien terrestre à même été effectuée par Eratosthène trois siècles avant notre ère. Au cours de l’Antiquité on avait également déterminé, grâce à l’étude des éclipses lunaires, la taille de la Lune (3,5 fois plus petite que celle de la Terre), et sa distance par rapport à la Terre (environ 60 fois le rayon terrestre). Aristarque avait également tenté de mesurer avec moins de succès la distance Terre – Soleil. Il en avait déduit l’héliocentrisme il y a plus de 2000 ans. Au XVII ème siècle, Newton proposa que la planète devait ressembler à un ellipsoïde aplati aux pôles. C’est au milieu du XVIII ème siècle que fut démontré que notre planète a la forme d’un ellipsoïde de révolution.

Les géophysiciens définissent, quant à eux, le géoïde comme la surface équipotentielle de la pesanteur coïncidant avec la surface d’équilibre des mers supposés prolongés hors des océans sous les continents. La comparaison entre l’ellipsoïde de révolution et le géoïde révèle des écarts qui sont appelés ondulations du géoïde. Elles sont irrégulières et ne dépassent pas la centaine de mètres. On définit ainsi l’ellipsoïde international qui, globalement se rapproche le mieux de la forme réelle de la planète Terre. Ses caractéristiques sont :

- Rayon équatorial : 6378,160 km

- Rayon polaire : 6356,774 km

- Aplatissement 1/298,257.

b. Répartitions des terres et des mers.

Les océans occupent plus de 70 % de la surface du globe. Ils sont particulièrement développés dans l’hémisphère austral. Au contraire la superficie des terres émergées est près de deux fois supérieures dans l’hémisphère nord à celle dans l’hémisphère sud.

Les terres émergées situées entre 45° et 65° de latitude nord occupent plus de la moitié de la surface totale des terres. Inversement, autour de 60° de latitude sud, les continents sont quasiment absents. Enfin dans les régions polaires, les terres sont très bien représentées au sud et très peu développés au nord.

c. Les principaux traits du relief.

i. Les continents.

Si des volcans, des rifts, des régions aplanies sont visibles sur différentes planètes telluriques, les ceintures orogéniques caractérisées par des chaînes de montagnes aux formes non émoussés, par des arcs insulaires et guirlandes d’îles, et parfois des mers intérieurs bordées de reliefs vigoureux sont une singularité du relief terrestre. Il y a actuellement deux grandes ceintures orogéniques, l’une autour du Pacifique est localisée en bordure des continents, l’autre, perpendiculaire à la première, est dite parfois téthysienne ou mésogéenne ou alpine et comprend les chaînes méditerranéennes, l’Himalaya à l’est et les Caraïbes à l’ouest.

Outre l’existence de ces longues chaînes orogéniques, un des traits singuliers du relief terrestre est la quasi-absence de cratères météoritiques, ce qui est le témoignage d’une érosion efficace qui les efface rapidement de la surface terrestre.

ii. Les océans.

La superficie totale des océans est voisine de 360.10 6 km² répartie en trois grands océans : Pacifique, Atlantique et Indien. Les océans Austral et Arctique, aux limites imprécises, ont été incorporés aux précédents ainsi que les mers épicontinentales.

La répartition des reliefs continentaux est telle que les grands fleuves se jettent surtout dans l’océan Atlantique, apportant à cet océan des quantités énormes de sédiments terrigènes. Les grands fleuves asiatiques, au contraire, débouchent dans des « mers intérieurs », comme la mer de Chine. De ce fait, les sédiments qu’ils transportent, ne transitent qu’exceptionnellement jusqu’aux fonds océaniques.

L’Océan Atlantique a une superficie de 107.10 6 km². Il se développe sur une longueur de 20000 km, en incorporant la plus grande partie de l’Océan Arctique et sur une largeur de près de 5000 km. Sa profondeur moyenne est de 4 km. Il recoupe brutalement des chaînes de montagnes d’âge varié dont on retrouve les éléments sur les continents américain, européen, et Africain. Il s’agit des boucliers africains et brésiliens, des chaînes calédoniennes britanniques et canadiennes, des chaînes hercyniennes européenne et appalachienne. La ligne de rivage africaine et sur américaine présentent une complémentarité frappante, ce qui est un argument en faveur de leur emboîtement avant l’ouverture de l’Océan Atlantique. Les fonds océaniques Atlantiques présentent une symétrie presque parfaite de part et d’autre de la dorsale. Celle-ci émerge au niveau de l’Islande.

L’Océan Pacifique est le plus grands des océans avec 178.10 6 km² et le plus profond, avec des fosses dépassant 11 km. Contrairement à l’Océan Atlantique, il est bordé de chaînes de montagnes et de fosses : les chaînes péripacifiques présentent un volcanisme et une sismicité importante. Il peut être subdivisé en trois ensembles : occidental, central et oriental. Le Pacifique occidental est séparé du Pacifique central par des fosses profondes. Le Pacifique central est caractérisé par de vastes plaines abyssales d’où émergent de nombreuses îles volcaniques regroupées en archipels. Il est séparé du Pacifique oriental par la dorsale Est Pacifique qui occupe une position excentrée. Le Pacifique oriental est bordé au SE par des fosses et il est divisé transversalement en trois par deux dorsales.

L’Océan Indien est le plus petit des trois avec une superficie de 74.10 6 km². Il est partagé en deux par une dorsale, la ride médio indienne qui se divise elle-même vers le Sud en deux branches qui se raccordent respectivement aux dorsales Atlantique et Pacifique.

iii. Les mers intra montagneuses et les bassins marginaux.

Un exemple type de mers intra montagneuses est fourni par la Méditerranée. Cette mer intérieure a la superficie de 3.10 6 km², est allongée d’Ouest en Est ( 4000 km) pour 600 km seulement du Nord au Sud. Elle a pour caractéristiques principales d’être bordée sur toutes ses rives par des chaînes de montagnes récentes et d’être le siège d’un volcanisme et d’une sismicité importante.

De nombreux bassins marginaux existent à la périphérie de l’Océan Pacifique. Ils montrent tous une croûte océanique jeune sur une lithosphère ancienne. Ces bassins marginaux ne se trouvent qu’à la verticale de zones de subduction à fort pendage.

iv. Morphologie et transferts.

La morphologie de l’épiderme de la Terre traduit donc l’existence d’une double activité :

- Une activité interne, qui se manifeste à la surface par du volcanisme, des séismes, la naissance de fossés d’effondrement ou rifts et l’élaboration de chaînes de montagnes ;

- Une activité externe dont le moteur principal est l’énergie solaire et qui, par l’intermédiaire du cycle de l’eau, érode, transporte et aplanit les reliefs témoins de l’activité interne.

La localisation des tremblements de terre et des volcans n’apparaît pas aléatoire. L’étude de leur répartition permet de délimiter des zones calmes de grande dimension : les plaques à la périphérie desquelles sont localisés sur une zone étroite séismes et volcans.