Une plaque tectonique peut s’être détachée, ce qui pourrait rétrécir l’océan Atlantique.

Quelque chose d’étrange se passe au large des côtes portugaises, et les scientifiques ont maintenant proposé une explication inédite.

Depuis des années, João Duarte s’interroge sur une étendue sous-marine apparemment banale au large des côtes du Portugal. En 1969, ce site a été le théâtre d’un violent tremblement de terre qui a secoué la côte et provoqué un tsunami. Mais vous ne sauriez jamais pourquoi, rien qu’en regardant la surface large et sans caractéristiques du fond marin. Duarte, un géologue marin de l’Institut Dom Luiz de l’Université de Lisbonne, voulait savoir ce qui se passait.

Maintenant, 50 ans après l’événement, il aura peut-être enfin une réponse : Le fond de la plaque tectonique au large des côtes portugaises semble se détacher de son sommet. Cette action peut fournir l’étincelle nécessaire pour qu’une plaque commence à meuler sous une autre dans ce qu’on appelle une zone de subduction, d’après les simulations informatiques que Duarte a présentées en avril à la réunion de l‘Union Européenne des Géosciences.

Si ce rapport est confirmé, ce serait la première fois qu’une plaque océanique est prise en train de s’écailler, ce qui pourrait marquer l’un des premiers stades du rétrécissement de l’océan Atlantique et envoyer l’Europe vers le Canada, comme le prévoient certains modèles de l’activité tectonique. (Découvrez ce que les scientifiques pensent qu’il se passera lorsque les plaques tectoniques de la Terre s’arrêteront.)

« C’est certainement une histoire intéressante « , dit Fabio Crameri, de l’Université d’Oslo, qui ne faisait pas partie de l’équipe de recherche mais qui a assisté à la conférence EGU. M. Duarte a présenté des arguments solides, dit-il, mais il met en garde contre le fait que le modèle a besoin d’être testé davantage – ce qui n’est pas une mince affaire lorsque les données proviennent d’un processus naturel qui fonctionne à la vitesse à laquelle les ongles se développent.

« C’est une grande révélation », dit Duarte à propos des conclusions, reconnaissant que lui et son équipe ont encore du travail à faire. « Ce n’est peut-être pas la solution à tous les problèmes. Mais je pense que nous avons quelque chose de nouveau ici. »

La parade tectonique

Les plaques tectoniques de la Terre sont constamment en marche lente, certains bords se séparant et d’autres entrant en collision. Au moins trois fois au cours des 4,54 milliards d’années d’histoire de notre planète, les masses continentales en perpétuel changement se sont transformées en de puissants supercontinents, pour finalement s’inverser et se disloquer. Les zones de subduction sont les principales forces motrices derrière cette bande transporteuse tectonique, car elles tirent la croûte océanique et le manteau supérieur jusqu’en profondeur, recyclant les roches et entraînant les continents dans le processus. (En savoir plus sur le futur supercontinent possible, Pangaea Proxima.)

Comment les zones de subduction commencent-elles ? « C’est l’un des plus gros mystères non résolus de la tectonique des plaques », dit Duarte.

Une façon de localiser les zones de subduction – et peut-être aussi les zones de subduction des nouveau-nés – est de suivre les tremblements de terre. Environ 90 % des tremblements de terre dans le monde surviennent dans la chaîne ininterrompue de zones de subduction qui trace ce qu’on appelle l’anneau de feu, qui s’étend en arc de cercle autour de l’océan Pacifique, de la pointe sud de l’Amérique du Sud à la Nouvelle-Zélande, en passant par la mer de Béring. (Lisez comment le puissant tremblement de terre de 2017 au Mexique semble avoir cassé une plaque tectonique en deux.)

Mais la péninsule ibérique, qui comprend l’Espagne et le Portugal, se trouve à l’autre bout du monde, touchant l’océan Atlantique. Ici, les plaques se détachent au milieu de l’océan et forment une nouvelle croûte, et les bords de la plupart des masses terrestres environnantes passent du continent à l’océan sur une seule plaque.

C’est comme les plaines du Kansas sous 4,8 kilomètres d’eau.

MARC-ANDRÉ GUTSCHER, UNIVERSITÉ DE BREST

La situation d’Iberia est cependant un peu plus complexe. Il est situé juste au nord de la frontière entre les plaques eurasienne et africaine, qui se déplacent toutes deux largement vers l’est. Une légère torsion dans le mouvement de la plaque africaine comprime la plaque eurasienne vers le nord, mais les scientifiques ne s’attendent toujours pas à ce que des tempêtes massives frappent juste au large des côtes du Portugal. Au fil des ans, des chercheurs se sont donc rendus en masse dans la région pour étudier les événements inhabituels.

« Il s’agissait surtout de relier les deux points », explique M. Duarte au sujet des dernières recherches.

L’un des premiers points en question a été l’emplacement inhabituel de l’épicentre du tremblement de terre de 1969 : une étendue sans relief connue sous le nom de plaine abyssale du fer à cheval. Dans cette région, il n’y a pas de signes évidents de failles, de paysages déformés ou de montagnes sous-marines, autant d’éléments qui indiqueraient un méfait tectonique.

« C’est comme les plaines du Kansas sous 4,8 kilomètres d’eau « , explique le géologue Marc-André Gutscher de l’Université de Brest, qui a assisté à la conférence de l’EGU et mené des recherches approfondies dans la région.

En 2012, une équipe de chercheurs a décidé de creuser encore plus profond en utilisant des ondes sismiques. La méthode est un peu semblable à celle de l’échographie, puisque les ondes d’un tremblement de terre se dispersent et changent de vitesse lorsqu’elles atteignent les structures internes de la Terre qui sont différentes en température et en composition. Ces travaux ont permis d’identifier une curieuse masse dense qui traînait directement sous l’endroit où le tremblement de terre de 1969 a frappé. Une analyse plus poussée a laissé entendre qu’il pourrait s’agir du début d’une zone de subduction.

Mais aucune trace d’une telle zone ne subsistait à la surface, de sorte que Duarte a d’abord présumé que le corps étrange était une fausse lecture. Cela a changé en 2018, lorsque Chiara Civiero, chercheuse postdoctorale à l’Instituto Dom Luiz de l’Université de Lisbonne, et ses collègues ont publié un aperçu à haute résolution de la Terre dans cette région, et que le blob a persisté.

« Aujourd’hui, nous sommes sûrs à 100 % qu’il est là « , dit M. Duarte. D’autres chercheurs ont découvert qu’au-dessus de ce corps profond, qui s’étend à 155 milles sous la surface, de petits tremblements de terre semblaient trembler.

La clé, dit-il, réside probablement dans une couche apparemment inoffensive au milieu de la plaque tectonique. Des travaux antérieurs ont suggéré que l’eau qui s’infiltrait à travers le réseau de fractures de la plaque océanique avait réagi avec les roches sous la surface, les transformant en minéraux verts mous par un processus connu sous le nom de serpentinisation. Cette couche a peut-être fourni juste assez de faiblesse pour permettre au fond plus dense de la plaque de s’écailler. Les scientifiques pensent que le pelage tectonique peut être courant sous d’épaisses plaques continentales par un mécanisme légèrement différent, et peut-être même dans de vieilles zones de subduction, mais il n’a jamais été documenté auparavant dans des plaques océaniques vierges.

Duarte s’est associé au géologue Nicolas Riel, de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence en Allemagne, pour élaborer un modèle numérique qui inclut à la fois la couche serpentinisée et les zones de fractures à proximité. Le résultat a révélé une forme de goutte à goutte qui s’est formée sous la plaque océanique au fur et à mesure que ses couches inférieures commençaient à se détacher, ce qui a provoqué des fractures profondes qui semblaient être une zone de subduction pour bébé.

« C’était incroyable », dit Duarte.

En un clin d’œil du temps géologique

Duarte n’est pas le premier à évoquer ces curieux événements au large des côtes portugaises, mais c’est la première fois qu’il y a des données pour le prouver. Il y a plus de quarante ans, Yoshio Fukao, qui travaille actuellement à l’Agence japonaise pour la science et la technologie marines et terrestres, a commencé à se concentrer sur les failles profondes derrière le séisme de 1969. Puis, en 1975, Michael Purdy, qui est maintenant vice-président directeur de la recherche à l’Université Columbia, a esquissé une image de ce qui, selon lui, s’était passé sous terre – et cela ressemble de façon frappante aux résultats du nouveau modèle.

« Ça a l’air dingue, ça a l’air dingue, mais ce n’était pas mon invention », se moque Duarte. « Il a dessiné en 1975 le résultat que j’ai dans mon modèle numérique, c’est époustouflant. »

Les travaux n’ont pas encore été publiés dans une revue à comité de lecture et, pour l’instant, d’autres géologues abordent les résultats avec un mélange d’enthousiasme prudent et de scepticisme sain.

« La plupart de ce que nous savons jusqu’à présent, c’est que les nouvelles subductions ont tendance à rester là où nous avons déjà des subductions en cours « , dit Crameri. « Mais ça ne veut pas dire que ça n’arrivera pas. »

Il est important de noter que le modèle semble expliquer l’étendue inhabituelle sans caractéristiques qui se trouve au-dessus du point d’origine du séisme, note Gutscher. Le travail approfondi comprend également bon nombre des forces qui seraient en jeu en raison des fractures par araignées qui entourent la zone d’intérêt, ajoute Valentina Magni de l’Université d’Oslo, qui était l’une des organisatrices de la session de l’UEG. Mais elle doute toujours que le modèle corresponde réellement à la réalité.

« Je pense qu’il est très difficile de commencer la subduction comme ça, là où il ne se passe rien « , dit-elle.

Duarte et ses co-auteurs travaillent actuellement à la rédaction de leurs recherches pour les soumettre à la publication, afin que leurs données puissent être examinées et débattues plus largement. S’il est accepté, dit-il, il envoie la première copie à Purdy.

Source: National Geographic

Traduit par: SENTINELLE SAPS

Publicités