L’anomalie géoïde de l’océan Indien, également appelée « Indian Ocean Geoid Low » (IOGL), a longtemps posé un défi complexe pour les géophysiciens. Récemment, une étude a révélé que cette anomalie est le résultat de panaches mantelliques et de mouvements de plaques tectoniques. Cette découverte pourrait améliorer notre compréhension de la dynamique du manteau terrestre et des variations du niveau de la mer.
Malgré une connaissance approfondie de la surface de la Terre, son intérieur reste en grande partie inconnu. Nous avons réussi à envoyer des engins spatiaux aux confins de notre système solaire, mais la technologie pour explorer directement la croûte terrestre, même à une profondeur de seulement 35 km, n’est pas prête. Par conséquent, la compréhension de ce qui se passe dans les profondeurs de notre planète, notamment dans son noyau et son manteau, repose sur des méthodes d’investigation indirectes.
Parmi les énigmes que recèlent les profondeurs terrestres, l’une se cache au cœur de l’océan Indien. Une anomalie géoïde, connue sous le nom de « Indian Ocean Geoid Low » (IOGL), depuis le milieu du 20e siècle. Grâce à l’avancement des technologies de mesure et de modélisation, la compréhension des causes et de son mécanisme a évolué, alimentant le débat entre les chercheurs.
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En 2017, une étude a révélé qu’elle était due à des anomalies de faible densité dans le manteau supérieur à moyen. Ces dernières sont probablement causées par des émanations chaudes provenant du superplume africain, ou superpanache qui se déplace vers l’est et se termine sous l’IOGL.
Récemment, une équipe de scientifiques affiliés à l’Institut indien des sciences (IISc) et à l’Institut de recherche pour les géosciences GFZ en Allemagne ont affiné cette théorie. Ils ont démontré que l’anomalie est causée par des panaches mantelliques et des plaques tectoniques. Leur étude est publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
Le mystère de l’anomalie géoïde de l’océan Indien
Il faut savoir que le géoïde de la Terre est une surface imaginaire qui représente le niveau moyen de la mer à travers le globe, en tenant compte des variations de la gravité. Il est défini par la direction de la force de gravité et correspond à la forme que prendrait l’océan en l’absence de courants marins, de marées et de vents. Cette surface n’est pas parfaitement sphérique, mais présente des irrégularités dues à la répartition inégale des masses à l’intérieur de la Terre.
De fait, l’anomalie géoïde de l’océan Indien est une anomalie négative, ce qui signifie qu’elle est située en dessous du niveau de la mer. Elle est contrôlée par la distribution interne de la masse dans le manteau terrestre et est donc le résultat d’un déficit de masse à l’intérieur du manteau terrestre sous l’océan Indien. Comme mentionné précédemment, plusieurs théories ont été avancées pour expliquer cette anomalie, allant de la croûte non compensée à la déflexion du noyau-manteau, en passant par les plaques du manteau inférieur et les anomalies de faible vitesse à chaud en profondeur.
Panaches et plaques tectoniques : une danse complexe
Des chercheurs ont utilisé des modèles de convection du manteau global dépendant du temps depuis le Crétacé pour simuler l’origine de l’IOGL. Ils ont montré que les plaques tectoniques enfoncées (associées à l’ancien océan Téthys) ont perturbé une province à faible vitesse de cisaillement en Afrique.
Elles ont généré des panaches, qui sont des colonnes de roche chaude montant à travers le manteau, sous l’océan Indien. Les panaches formés le long des bords de la province de faible vitesse de cisaillement en Afrique contrôlent le géoïde régional dans l’océan indien, ce qui a conduit à la formation de cette anomalie géoïde négative. Le mouvement de ces plaques tectoniques et la formation de panaches sont donc des facteurs déterminants dans la formation de l’IOGL.
Vers une meilleure compréhension de notre planète
La compréhension de phénomènes tels que l’IOGL est essentielle pour notre connaissance de la Terre. Elle nous aide à comprendre comment les processus internes, tels que la convection du manteau et le mouvement des plaques tectoniques, peuvent influencer la forme de la planète.
De plus, elle a le potentiel d’aider à expliquer d’autres anomalies géoïdes observées sur d’autres planètes, permettant d’appréhender la dynamique interne de ces corps célestes. Les modèles de convection du manteau global dépendant du temps sont donc des outils précieux pour étudier l’évolution de la Terre et d’autres planètes.
En outre, cette découverte pourrait avoir un impact significatif sur notre compréhension des variations du niveau de la mer. En effet, les anomalies géoïdes, en modifiant la répartition globale de la masse terrestre, peuvent influencer la distribution de l’eau océanique à l’échelle planétaire.
Cette résolution de l’énigme de l’IOGL est une avancée, mais elle soulève également de nouvelles questions. Comment ces processus internes de la Terre ont-ils évolué au fil du temps ? Comment ont-ils influencé l’évolution de la surface de la Terre ? La résolution de ces questions nécessitera des recherches supplémentaires.