Des chercheurs de l’Oregon ont révélé comment la gorge du fleuve Columbia a été façonnée par l’interaction du magma et de l’eau, créant ainsi des falaises et des cascades uniques. Leur étude suggère des changements géologiques en cours dus à l’activité du magma souterrain.
Une nouvelle étude montre que le magma et l’eau ont sculpté conjointement la gorge du fleuve Columbia, le magma influençant encore son paysage aujourd’hui.
Université de l’Oregon les chercheurs ajoutent de nouveaux détails à l’histoire géologique de l’emblématique gorge du fleuve Columbia, un large canyon fluvial qui traverse les sommets volcaniques des Cascades le long de la frontière entre l’Oregon et l’État de Washington.
Magma et eau : façonner les forces de la gorge
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’UO montrent comment le magma et l’eau ont agi comme des forces opposées pour façonner ce paysage, connu pour ses falaises escarpées et ses superbes cascades. Une remontée prolongée de magma sous la croûte terrestre a plié le chenal de la rivière et poussé les falaises et les sommets, alors que l’eau creusait un canal profond entre eux, ont rapporté les chercheurs le 20 décembre dans la revue Avancées scientifiques.
Et le magma influence encore aujourd’hui le paysage.
Compréhension plus approfondie des systèmes volcaniques
«Beaucoup de gens observent les systèmes volcaniques et voient les volcans, ces objets pointus en forme de cône. Mais en fait, les volcans ne sont que le sommet d’un vaste réseau de transport de magma », a déclaré Leif Karlstrom, géologue au Collège des Arts et des Sciences de l’UO. « Ici, nous voyons des preuves de ce système plus profond travaillant à la surface. »
Le Columbia commence haut dans les Rocheuses canadiennes de la Colombie-Britannique. Au total, il recueille l’eau d’une superficie de plus de 260 000 milles carrés et la transporte jusqu’à l’océan Pacifique. Il circule sous une forme ou une autre depuis des dizaines de millions d’années, mais pas toujours selon le même chemin.
Crédit : Université de l’Oregon
Phénomène géologique unique
« La gorge est un scénario étonnant », a déclaré Nate Klema, qui a dirigé l’étude en tant que doctorant dans le laboratoire de Karlstrom. « Le Columbia est le plus grand fleuve au monde qui coupe un arc volcanique », qui est une ligne de volcans associée à une zone de subduction, comme les Cascades.
Mais c’est également délicat à interpréter géologiquement.
Klema a passé sa vie à pagayer sur les rivières et à découvrir comment elles façonnent les paysages. Dans la nouvelle étude, lui et Karlstrom ont passé au peigne fin de nombreux types de données géologiques et géophysiques recueillies dans la gorge et ont tissé une histoire sur ses origines.
Il y a environ 3,5 millions d’années, une séquence de coulées volcaniques a modifié le cours du cours inférieur du fleuve Columbia, remplissant le canal qu’il traversait et détournant le fleuve vers le nord, là où il coule aujourd’hui. Avant cette dérivation, le lit de la rivière était essentiellement plat.
Mais ensuite, il a commencé à se cambrer, alors que le magma jaillissant en dessous poussait vers le haut. Le soulèvement, combiné à une accumulation de roches provenant d’éruptions volcaniques, a contribué à créer la topographie accidentée de la gorge.
Les gorges du fleuve Columbia, magnifique merveille naturelle située à cheval sur la frontière entre l’Oregon et l’État de Washington, sont réputées pour leurs paysages à couper le souffle. Creusée par le fleuve Columbia, la gorge présente un paysage spectaculaire de falaises abruptes, de forêts luxuriantes et d’une série de cascades. Cette zone, riche à la fois en histoire culturelle et en importance géologique, s’étend sur 80 miles et fait partie du Pacific Crest Trail.
Le rôle du magma dans l’élévation et la formation
Karlstrom, Klema et leurs collègues ont utilisé de nombreux types de données pour montrer comment le mouvement du magma, plutôt que d’autres forces tectoniques, explique le soulèvement.
« L’une des choses remarquables après la découverte de ce ‘marqueur de contrainte’ associé au chenal de la rivière maintenant abandonné – une surface de forme initiale connue qui a depuis été déformée – est que tous les autres ensembles de données sont si bien corrélés », a déclaré Karlstrom. « Il est inhabituel de voir un modèle aussi simple et convaincant, et c’est la raison pour laquelle cela est devenu un résultat important. »
Les mesures de la chaleur s’écoulant de la terre, ainsi que les cartes de la structure terrestre créées par les ondes sismiques, indiquent toutes deux une accumulation de magma sous la croûte sous la gorge. D’autres indices, comme l’emplacement de cheminées volcaniques géologiquement récentes, fournissent des preuves supplémentaires que le magma profond a contribué à façonner la gorge.
Par exemple, l’équipe a montré comment les nombreux affluents se jetant dans le Columbia depuis le côté sud de la gorge se sont accentués en réponse à la déformation provoquée par le magma. Ils ont noté des endroits où les affluents augmentent soudainement leur pente en réponse au soulèvement, créant ainsi une topographie escarpée.
Création des Cascades Emblématiques des Gorges
Ces falaises ont ouvert la voie aux cascades qui font la renommée de la gorge, bien que d’autres événements plus récents, tels que les mégainondations de la dernière période glaciaire, aient également façonné les cascades.
« Ce que nous avons examiné est bien plus grand qu’une cascade individuelle ; dans chacun de ces affluents, l’ensemble du système fluvial doit devenir plus raide », a déclaré Klema, qui est maintenant professeur au Fort Lewis College dans le Colorado. « Les cascades sont là parce que ces affluents doivent être si abrupts pour descendre de leur cours supérieur jusqu’au Columbia. »
Influence continue du magma
L’étude montre également comment le magma façonne encore aujourd’hui la gorge et le paysage environnant.
Une mare de magma en fusion se trouve toujours sous la gorge, sans aucun volcan au sommet. Au fur et à mesure que la croûte sous la gorge se plie, elle repousse le magma sur les côtés.
« Les Cascades se forment depuis si longtemps, des volcans superposés aux volcans, alors que le magma continue de monter », a déclaré Klema. « L’une des implications est qu’il y aura davantage de volcans dans le futur, et davantage de couches de matériaux par-dessus ce qui existe déjà.
Cette recherche a été soutenue par un prix de carrière de la National Science Foundation.
