Les géoscientifiques de l’Université de Toronto ont réalisé une percée significative dans la tectonique des plaques, découvrant que la plaque Pacifique n’est pas aussi rigide qu’on le pensait auparavant, mais qu’elle est plutôt déchirée par de grandes failles sous-marines. Cela remet en question les idées traditionnelles et suggère une interaction plus complexe entre les plaques océaniques et le manteau terrestre. Crédit : Issues.fr.com
Les recherches indiquent que la plaque Pacifique est déchirée sur les plateaux sous-marins de l’autre côté de l’océan, en raison du poids de la plaque océanique qui s’affaisse le long de la ceinture de feu du Pacifique occidental.
Des recherches récentes menées par des géoscientifiques de l’Université de Toronto perfectionnent le modèle de longue date de la tectonique des plaques, qui suggère que les plaques océaniques sont inflexibles lorsqu’elles glissent sur le manteau terrestre.
Au lieu de cela, les chercheurs ont découvert que la plaque Pacifique est marquée par de grandes failles sous-marines qui la séparent. Les failles récemment découvertes, profondes de quelques milliers de mètres et longues de plusieurs centaines de kilomètres, sont le résultat de forces énormes à l’intérieur de la plaque qui la tirent vers l’ouest.
Les chercheurs décrivent leurs découvertes dans un article publié dans la revue Lettres de recherche géophysique. Les auteurs comprennent Erkan Gün, boursier postdoctoral, et le professeur Russell Pysklywec du Département des sciences de la Terre de la Faculté des arts et des sciences de l’Université de Toronto, Phil Heron, professeur adjoint au Département des sciences physiques et environnementales de l’Université de Toronto. Scarborough, ainsi que des chercheurs de l’Institut eurasien des sciences de la Terre de l’Université technique d’Istanbul.
Affiner la théorie de la tectonique des plaques
« Nous savions que des déformations géologiques telles que des failles se produisaient à l’intérieur des plaques continentales, loin des limites des plaques », explique Gün. « Mais nous ne savions pas que la même chose arrivait aux plaques océaniques. » Pysklywec déclare : « Ce que nous faisons, c’est affiner la tectonique des plaques – la théorie qui décrit le fonctionnement de notre planète – et montrer que ces plaques ne sont vraiment pas aussi intactes que nous le pensions auparavant. »
Pendant des millions d’années, la plaque Pacifique – qui constitue la majeure partie du fond de l’océan – a dérivé vers l’ouest pour plonger dans le manteau terrestre le long de tranchées sous-marines ou de zones de subduction qui s’étendent du Japon à la Nouvelle-Zélande et à l’Australie. Lorsque le bord ouest de l’assiette est abaissé dans le manteau, il entraîne le reste de l’assiette avec lui comme une nappe tirée d’une table.
La carte met en évidence en jaune les zones de la plaque Pacifique qui sont séparées par le naufrage de la plaque tectonique le long de la ceinture de feu du Pacifique. Crédit : Erkan Gün et Russell Pysklywec/Université de Toronto
Les dommages causés par les plaques récemment découverts au niveau des failles se produisent dans de vastes plateaux sous-océaniques formés il y a des millions d’années lorsque la roche en fusion du manteau terrestre a été extrudée sur le fond océanique ; les failles ont tendance à être parallèles à la tranchée la plus proche.
« On pensait que les plateaux sous-océaniques étant plus épais, ils devraient être plus solides », explique Gün. « Mais nos modèles et données sismiques montrent que c’est en réalité le contraire : les plateaux sont plus faibles. »
Si la plaque du Pacifique ressemble à une nappe tirée sur une table, les plateaux sont des morceaux de tissu plus fragile, plus susceptibles de se déchirer.
Implications pour la compréhension des plaques océaniques
Les chercheurs ont étudié quatre plateaux de l’océan Pacifique occidental – Ontong Java, Shatsky, Hess et Manihiki – dans une vaste zone délimitée à peu près par Hawaï, le Japon, la Nouvelle-Zélande et l’Australie. Ils ont fait leur découverte en utilisant des modèles de superordinateurs et des données existantes, certaines collectées lors d’études réalisées dans les années 1970 et 1980.
« Il existe des preuves que le volcanisme s’est produit sur ces sites dans le passé à la suite de ce type de dommages aux plaques – peut-être de manière épisodique ou continue – mais il n’est pas clair si cela se produit actuellement », explique Gün. « Pourtant, nous ne pouvons en être sûrs car les plateaux se trouvent à des milliers de mètres sous la surface de l’océan et envoyer des navires de recherche pour collecter des données représente un effort majeur. Donc, en fait, nous espérons que notre article attirera l’attention sur les plateaux et que davantage de données seront collectées.
La théorie de la tectonique des plaques a été peaufinée au fil des décennies par de nombreux spécialistes des sciences de la terre, notamment John Tuzo Wilson, de l’Université de Toronto, qui y a apporté d’importantes contributions au cours de sa carrière.
«Mais la théorie n’est pas gravée dans le marbre et nous continuons à découvrir de nouvelles choses», explique Pysklywec. «Nous savons maintenant que ces dommages causés par cette faille déchirent le centre d’une plaque océanique, ce qui pourrait être lié à l’activité sismique et au volcanisme.
« Une nouvelle découverte comme celle-ci bouleverse ce que nous avons compris et enseigné sur la Terre active », dit-il. « Et cela montre qu’il existe encore des mystères radicaux, même sur le grand fonctionnement de notre planète en évolution. »
L’étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.
