Un ancien fond marin découvert sous la surface de la Terre

terre zone de subduction sous le Pacifique
Crédits : dima_zel/istock

Des chercheurs de l’Université du Maryland ont récemment fait une découverte étonnante : un ancien fond marin enfoui profondément sous la surface terrestre qui remonte à l’époque des dinosaures. Cette trouvaille, qui remet en question certaines théories géologiques, pourrait nous en apprendre davantage sur le fonctionnement interne de notre planète et sur les mouvements tectoniques au cours des millions d’années passées.

Un regard sous la surface grâce à l’imagerie sismique

Dirigée par Jingchuan Wang, chercheur postdoctoral en géologie, une équipe de scientifiques a utilisé des techniques d’imagerie sismique innovantes pour sonder les profondeurs du manteau terrestre. Cette méthode fonctionne comme une sorte de scanner de la Terre, en capturant la manière dont les ondes sismiques traversent les différentes couches internes. Elle a permis aux chercheurs de cartographier des structures cachées à plus de 400 kilomètres sous la surface de la planète dans une région appelée la zone de transition du manteau.

C’est là que l’équipe a fait une découverte surprenante : une épaisse couche de matière bien plus dense que les couches environnantes. Selon les scientifiques, cette structure serait les vestiges d’un ancien fond marin qui a été englouti il y a environ 250 millions d’années lors d’un processus géologique connu sous le nom de subduction. « Cette zone épaissie ressemble à une empreinte fossilisée d’un morceau de fond marin qui aurait plongé dans la Terre il y a des centaines de millions d’années », explique Wang.

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Carte illustrant la région où a été découvert un ancien fond marin. Crédits : Jingchuan Wang, Université du Maryland.

Le mystère de la subduction

La subduction se produit lorsque deux plaques tectoniques entrent en collision et que l’une glisse sous l’autre, plongeant ainsi dans le manteau terrestre. Ce processus est fondamental pour la formation des montagnes, des volcans, des tremblements de terre et d’autres phénomènes géologiques à la surface de la Terre. Cependant, les traces visibles de cette activité se limitent souvent à des zones proches de la surface comme les chaînes de montagnes et les fosses océaniques.

La découverte d’une ancienne plaque océanique dans la zone de transition du manteau est d’autant plus intéressante qu’elle suggère que certaines parties des plaques subduites ne descendent pas entièrement jusqu’au noyau de la Terre. Elles peuvent rester bloquées dans les profondeurs du manteau et potentiellement influencer les processus géologiques en surface. « Habituellement, les plaques subduites sont absorbées dans le manteau, mais dans ce cas, nous avons trouvé une ancienne plaque qui semble avoir ralenti en cours de route », résume le chercheur Wang.

L’épaisseur inhabituelle de cette plaque océanique fossilisée suggère également que la matière y est plus froide que dans les autres régions du manteau, ce qui ralentit ainsi son déplacement. Ce phénomène ouvre de nouvelles perspectives sur le fonctionnement interne de la Terre et son évolution à travers le temps.

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Ce diagramme montre l’ancienne dalle subductée que l’équipe a résolue à l’heure actuelle. Elle a un impact direct sur les structures à grande échelle du manteau inférieur connues sous le nom de superplumes. Crédits : Jingchuan Wang, Université du Maryland.

Un aperçu du passé profond de la Terre

Cette découverte revêt une importance particulière pour les géologues, car elle remet en cause certains modèles traditionnels sur la façon dont la Terre profonde interagit avec la surface. Les données collectées par l’équipe montrent en effet que le mouvement des plaques tectoniques à l’intérieur de la Terre est plus complexe que ce que l’on pensait.

Les implications de cette découverte vont bien au-delà de la seule géologie terrestre. En examinant la manière dont les plaques se déplacent et interagissent à l’intérieur de la Terre, les scientifiques espèrent affiner les modèles géologiques qui nous aident à comprendre non seulement l’histoire de notre propre planète, mais aussi d’autres planètes rocheuses comme Mars ou Vénus.

L’équipe de Wang prévoit d’étendre ses recherches à d’autres régions du Pacifique ainsi qu’à d’autres zones où d’anciennes plaques pourraient être enfouies dans les profondeurs. Ces recherches pourraient permettre de mieux comprendre les dynamiques internes de la Terre et comment elles influencent les tremblements de terre, le volcanisme et les mouvements tectoniques de surface.