Éloignement des plaques atlantiques : il pourrait être causé par des remontées de magma

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| Getty

Les plaques liées au continent américain s’écartent de celles liées à l’Europe et à l’Afrique de quatre centimètres par an. Entre ces continents se trouve la dorsale médio-atlantique, un site où de nouvelles plaques se forment et une ligne de division entre les plaques se déplaçant vers l’ouest et celles se déplaçant vers l’est. Selon la théorie actuelle, ce processus est normalement entraîné par des forces de gravité éloignées lorsque les parties les plus denses des plaques s’enfoncent de nouveau. Cependant, l’océan Atlantique n’est pas entouré de plaques denses qui s’enfoncent. La cause de cette séparation pourrait en réalité — comme le suggèrent de récentes données — être la remontée de magma depuis le manteau terrestre venant combler le vide laissé par l’écartement des plaques. 

En mars 2016, une équipe de recherche a largué 39 sismomètres au fond de l’océan Atlantique au large de la pointe ouest de l’Afrique, pour détecter les séismes proches et lointains. Un an plus tard, les données recueillies changent la façon dont nous pensions que les continents s’éloignent les uns des autres, non poussés d’un côté ou de l’autre par des zones de subduction, comme on le croyait auparavant, mais peut-être poussés par le magma qui gonfle au centre de l’océan.

Les sondes ont été placées en lignes parallèles s’étendant sur plus de 960 km, à travers la crête sous-marine qui bifurque depuis l’Atlantique. Les instruments faisaient partie des projets PI-LAB et EURO-LAB, des efforts pour mieux comprendre une zone de transition dans le manteau terrestre, la limite où la lithosphère rigide, composant la croûte et le manteau supérieur de la planète, accueille l’asthénosphère sous-jacente et plus faible.

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Une poussée en provenance du manteau

Pour collecter les données, une équipe de recherche de l’Université de Southampton et de l’Université d’Oxford a installé des capteurs au fond de l’océan. Les données qu’ils ont collectées s’étendaient sur près de 640 km. L’analyse des données par l’équipe a été publiée dans la revue Nature. « La zone de transition elle-même était plus mince que prévu. Ce que cela suggère, c’est que nous avons des remontées d’eau provenant du manteau inférieur. Il fait anormalement chaud ; généralement, nous pensons que cela ne se produit pas sous les dorsales médio-océaniques », eplique Kate Rychert, sismologue à l’Université de Southampton.

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Localisation de la dorsale médio-atlantique et des sismomètres de l’étude. © University of Southampton

Rychert indique que de telles remontées d’eau du manteau inférieur sont généralement associées à Hawaï ou à l’Islande, des îles volcaniques connues pour ce phénomène. Au niveau de la dorsale médio-atlantique, cependant, le matériel monte du manteau inférieur vers le manteau supérieur, mais il n’est évidemment pas en éruption. Il s’agit d’une poussée vers le haut, suggérant aux chercheurs que la convection dans tout le manteau de la planète peut avoir un rôle substantiel dans la tectonique des plaques qui reposent dessus.

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Graphiques montrant la localisation et la structure des points de remontée du magma au niveau de la dorsale médio-atlantique (MAR). ©

« Ces résultats incroyables jettent un éclairage nouveau sur notre compréhension de la façon dont l’intérieur de la Terre est lié à la tectonique des plaques, avec des observations inédites », déclare Matthew Aguis, sismologue à l’Università degli studi Roma Tre. Au départ, l’objectif était de mieux comprendre la définition et l’épaisseur des plaques tectoniques de la dorsale médio-atlantique. Les sismomètres et les instruments magnétocaloriques au fond de l’océan allaient imager la plaque, et l’équipe s’attendait à ce que la zone de transition soit « très banale ».

Un nouvel éclairage sur la tectonique des plaques atlantique

Les modèles actuels avancent que des endroits comme la dorsale médio-atlantique sont relativement calmes en ce qui concerne la tectonique des plaques, et que les véritables centres d’activités des plaques sont les zones de subduction, où deux plaques convergent et l’une est repoussée dans le manteau par l’autre. Ces changements sont responsables de la dérive imperceptible des continents.

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Sous le Pacifique, les plaques tectoniques se déplacent plus rapidement, d’où le spectaculaire « anneau de feu » qui produit une activité sismique et volcanique sur le périmètre de l’océan. On ne peut pas en dire autant de la marche progressive des plaques de l’Atlantique, qui s’écartent d’environ 4 cm par an. « Ce travail est intéressant pour comprendre la tectonique des plaques, car si le matériau monte à travers la zone de transition, cela signifie qu’il y a une cellule de convection ascendante qui pousse les plaques vers le haut et l’extérieur », explique Nick Harmon, sismologue à l’Université de Southampton.

Jusqu’à ce qu’une meilleure technologie sismologique soit développée, il peut être difficile d’avoir une meilleure compréhension de ce qui se passe si profondément dans le manteau. Aujourd’hui, même les meilleures données se lisent comme un « scan CT flou », indique Harmon. Mais en aval — et sous la mer —, les chercheurs espèrent en apprendre davantage sur la dynamique ailleurs le long de la crête, ainsi que sur la situation dans les limites tectoniques sous le Pacifique.

Vidéo expliquant le travail des chercheurs :

Sources : Nature

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