La Terre est parsemée de reliefs montagneux. Certains ne faisant que quelques centaines de mètres de hauteur, tandis que d’autres en font plusieurs milliers. Le mont Everest est considéré comme le plus haut sommet du monde, culminant à 8848 m. Cependant, cette valeur est loin de tenir la comparaison avec, par exemple, l’Olympus Mons de Mars, culminant à 22 km de hauteur. Cela semble indiquer qu’un ou plusieurs phénomènes sur Terre stoppent la croissance des montagnes à partir d’une certaine hauteur. Quels sont-ils ?
Sur Terre, force est de constater qu’aucun sommet montagneux ne dépasse le mont Everest et ses 8848 m de hauteur. Les montagnes, pour la plupart, sont des processus géologiques ayant débuté il y a des dizaines de millions d’années. Elles auraient donc normalement eu tout le temps de croître jusqu’à atteindre des hauteurs vertigineuses. Cependant, ce n’est pas ce que nous observons aujourd’hui.
La gravité : un phénomène limitant la croissance verticale des montagnes
Il y a deux facteurs majeurs qui limitent la croissance des montagnes, explique Nadine McQuarrie, professeure au département de géologie et des sciences de l’environnement à l’Université de Pittsburgh. Le premier facteur limitant est la gravité. De nombreuses montagnes se forment en raison des mouvements de la couche superficielle de la Terre, connus sous le nom de tectonique des plaques ; cette théorie décrit la croûte terrestre comme mobile et dynamique, divisée en gros morceaux qui évoluent.
Lorsque deux plaques entrent en collision, l’impact force le matériau de leurs bords en contact à se déplacer vers le haut. C’est ainsi que s’est formée la chaîne de montagnes de l’Himalaya en Asie, qui comprend le mont Everest. Les plaques continuent de se rapprocher et les montagnes continuent de croître, jusqu’à ce qu’il devienne trop difficile de vaincre la gravité, indique McQuarrie. À un moment donné, la montagne devient trop lourde et sa propre masse arrête la croissance ascendante causée par le craquement de ces deux plaques.
Mais les montagnes peuvent également se former autrement. Les montagnes volcaniques, comme celles des îles hawaïennes, par exemple, se forment à partir de roches en fusion qui passent à travers la croûte de la planète et commencent à s’accumuler. Mais peu importe la façon dont les montagnes sont formées, elles finissent toujours par devenir trop lourdes et être limitées par la gravité.
L’exemple de l’Olympus Mons martien : un sommet culminant à 22 km
En d’autres termes, si la Terre avait une gravité plus faible, ses montagnes seraient plus grandes. C’est en effet ce qui s’est passé sur Mars, où les montagnes se dressent beaucoup plus haut que sur notre planète. L’Olympus Mons de Mars, le plus haut volcan connu du Système solaire, s’élève à environ 22 km de haut, près de trois fois plus haut que le mont Everest.
Très probablement parce que Mars a une faible gravité et des taux d’éruption élevés, les coulées de lave se sont poursuivies sur Mars beaucoup plus longtemps qu’elles ne peuvent le faire sur Terre. De plus, la croûte de Mars n’est pas divisée en plaques comme celle de notre planète.
Sur Terre, à mesure que les plaques se déplacent autour des points chauds — des zones du manteau à l’origine de panaches chauds — de nouveaux volcans se forment et ceux existants disparaissent. L’activité dans le manteau de la Terre distribue la lave sur une plus grande région, formant plusieurs volcans. Sur Mars, la croûte ne bouge pas et la lave s’entasse en un seul volcan massif.
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L’impact des rivières sur la croissance des montagnes
Les rivières sont le deuxième facteur limitant de la croissance des montagnes sur Terre. Au début, les rivières font paraître les montagnes plus hautes — elles creusent les bords des montagnes et érodent le matériau, créant des crevasses profondes près de la base d’une montagne. Mais à mesure que les rivières érodent les matériaux, leurs canaux peuvent devenir trop escarpés. Cela peut déclencher des glissements de terrain qui éloignent les matériaux de la montagne et limitent sa croissance.
Un groupe de chercheurs a récemment suggéré que les rivières atteignent un seuil d’escarpement, après quoi leur impact sur la croissance d’une montagne par l’érosion est limité. Les montagnes sous-marines sont également limitées par la gravité et les glissements de terrain, mais elles peuvent devenir beaucoup plus hautes que les montagnes terrestres parce que l’eau à plus haute densité les soutient plus contre la gravité que l’air. L’eau fournit un support latéral aux côtés de ces chaînes de montagnes, ce qui leur permet d’être plus hautes.
L’Everest est souvent désigné comme le plus haut sommet de la Terre, mais il existe d’autres prétendants au titre de la plus haute montagne du monde. Mauna Kea, un volcan inactif à Hawaï, est la plus haute montagne du monde si elle est mesurée depuis sa base — qui se trouve profondément dans l’océan Pacifique — jusqu’à son sommet. Il mesure 10’210 m, un peu plus que l’Everest. Mais la base de Mauna Kea est à 6000 m sous le niveau de la mer et son sommet est donc à 4205 m au-dessus du niveau de la mer. En mesurant à partir du niveau de la mer, le mont Everest est plus de deux fois plus haut que Mauna Kea, et le sommet de l’Everest est le point le plus haut du monde.