Les Grands Lacs se sont formés là où ils se sont formés il y a 20 000 ans grâce à un point chaud situé sous le supercontinent Pangée il y a 300 millions d’années, avant même l’existence de l’Amérique du Nord.
De nouvelles recherches révèlent que le point chaud du Cap-Vert, qui existe toujours sous la nation insulaire de l’océan Atlantique central, a réchauffé et étiré la croûte sous l’endroit qui allait devenir les Grands Lacs. Ce processus, qui s’est déroulé sur des dizaines de millions d’années, a conduit à la formation d’un point bas dans la topographie de la région, que les glaciers ont ensuite gratté au cours de la période glaciaire. Après le retrait des glaciers, leur fonte a rempli les lacs, qui abritent aujourd’hui 21% de l’eau douce mondiale.
« C’est le hotspot qui a laissé la première empreinte », a déclaré Aibing Lisismologue à l’Université de Houston et co-auteur du nouvel article, publié le 25 décembre dans la revue Lettres de recherche géophysique.
Les points chauds sont des panaches de matière chaude qui s’élèvent du manteau, la couche intermédiaire de la Terre. Lorsque les points chauds interagissent avec la croûte, ils peuvent créer des volcans, comme les îles hawaïennes. Le parc national de Yellowstone s’est également formé à cause d’un point chaud qui a laissé une traînée de volcanisme à travers l’Oregon, l’Idaho, le Montana, le Nevada et le Wyoming alors que le continent nord-américain s’y glissait.
Les traces d’anciens points chauds sont plus difficiles à détecter, à mesure que les anciens volcans s’érodent. Cependant, il existe aujourd’hui deux points chauds dans l’Atlantique – le point chaud des Grands Météores et le point chaud du Cap-Vert – que les géologues connaissent, d’après la façon dont les plaques tectoniques se sont déplacés sur des centaines de millions d’années, doivent avoir été autrefois sous l’Amérique du Nord. Le point chaud du Grand Météore a tracé une ligne sous ce qui est aujourd’hui la frontière de l’Ontario et du Québec, puis a traversé le Vermont et le New Hampshire actuels et s’est déversé dans l’Atlantique il y a entre 150 millions et 115 millions d’années. Ce processus est confirmé par la présence de kimberlitesroches issues d’éruptions volcaniques rapides qui peuvent transporter des diamants à la surface.
Le hotspot du Cap-Vert, en revanche, a été peu étudié. Li et son équipe travaillaient à comprendre la formation et l’évolution du continent nord-américain lorsqu’ils ont découvert quelque chose d’étrange dans la région des Grands Lacs : dans la croûte sous les lacs, les ondes sismiques se déplaçaient de manière étrange : elles se déplaçaient à des vitesses différentes, horizontalement ou verticalement. Ce phénomène est appelé « anisotropie radiale ».
« Habituellement, vous voyez cette anisotropie lorsque la lithosphère se déforme de manière significative », a déclaré Li à Live Science. (« Lithosphère » fait référence à la croûte terrestre et à la partie supérieure du manteau.)
Lorsqu’elle et son équipe ont découvert ces signes de déformation, ils ne pensaient pas à un point chaud. Mais un collègue, Jonny Wugéologue à l’Université de Houston, avait créé des reconstitutions de la façon dont les plaques tectoniques se déplaçaient, et il a partagé une vidéo de ces mouvements qui ont fait tout cliquer. Le hotspot du Cap-Vert se trouvait autrefois juste sous les Grands Lacs actuels. Et les étranges bizarreries de la façon dont les ondes sismiques se déplacent à travers la croûte sous la zone alignée avec la trajectoire du continent au-dessus du point chaud.
Les chercheurs ont découvert que le point chaud se trouvait sous l’actuel lac Supérieur il y a entre 300 et 225 millions d’années, lorsque l’Amérique du Nord faisait partie de l’actuel lac Supérieur. Pangée. À mesure que le continent se déplaçait au-dessus de lui, le point chaud traversait le lac Huron et le nord du lac Érié actuels. Il a ensuite parcouru le centre-ouest de l’État de New York et le centre du Maryland avant de toucher le nord de la Virginie et de se diriger vers la mer il y a environ 170 millions d’années.
Li et ses collègues étendent actuellement le modèle vers l’ouest pour couvrir le reste de la région des Grands Lacs. Ils souhaitent également savoir s’il s’agit d’une règle générale selon laquelle les grands lacs intérieurs se trouvent à des endroits où se trouvaient autrefois des points chauds.
« Il existe de nombreux grands lacs, ainsi que de nombreux points chauds », a déclaré Li. Relier ces régions lacustres à d’anciens points chauds pourrait révéler la manière dont ces phénomènes mantelliques ont façonné les continents terrestres.
