La croûte terrestre peut « s’égoutter » dans sa couche intermédiaire sous les chaînes de montagnes en croissance.
Il a été proposé que ce processus étrange, appelé égouttement lithosphérique, se produise sous le Andesdans Asie centraledans le Nord-ouest Pacifique des États-Unis et le long de la côte ouest du Canada. Aujourd’hui, des chercheurs ont découvert que le plateau anatolien en Turquie subit un processus similaire.
Les résultats pourraient révéler comment les montagnes et les bassins sont construits sur des planètes comme Vénus ou Mars, où il n’existe pas de plaques tectoniques mobiles comme celles qui s’effondrent les unes sur les autres pour créer la topographie de la Terre.
« Il s’agit de comprendre comment la tectonique pourrait fonctionner sur des planètes qui n’ont pas de plaques », a déclaré l’auteur de l’étude, A. Julia Andersen, doctorante en tectonophysique à l’Université de Toronto. « La Terre est la seule planète que nous connaissons qui possède des plaques dans le système solaire, mais les autres planètes ne sont pas plates. »
Les éruptions volcaniques peuvent déverser de la lave sur ces surfaces planétaires. Mais des reliefs peuvent également être créés lorsque la lithosphère, constituée de la croûte et de la couche supérieure relativement fragile du manteau, devient particulièrement épaisse. Les montagnes créent une forte pression sur la basse lithosphère. Dans les zones de haute pression situées sous les imposants sommets, de nouvelles minéralisations peuvent se produire, a déclaré Andersen à Live Science. Certains de ces minéraux sont plus denses que le manteau situé en dessous.
« Dans tout type de système physique, si vous placez un matériau de densité plus élevée sur un matériau de densité inférieure, alors il coule ou coule », a-t-elle déclaré.
Mais l’idée reste controversée, a déclaré Mitchell McMillangéoscientifique à Georgia Tech qui n’a pas participé à la recherche. McMillan pense également que des écoulements lithosphériques se produisent probablement sur Terre, mais il peut être difficile de démêler les signes d’un écoulement possible provenant de la géologie créée par les mouvements horizontaux des plaques tectoniques.
Un signe possible est que l’écoulement lithosphérique peut entraîner la croûte au-dessus vers des crêtes et des vallées ridées, formant ainsi des montagnes à petite échelle. En Turquie, cependant, il n’y avait aucun signe révélateur de coulures cachées. Des recherches antérieures avaient montré que les ondes sismiques traversant la croûte située sous le massif plateau anatolien se déplaçaient plus rapidement que la moyenne, suggérant une certaine différence de densité et de température dans ces zones. À la surface, la seule indication que quelque chose d’étrange pourrait se produire était le bassin de Konya, un bassin vaguement circulaire d’environ 1 620 milles carrés (4 196 kilomètres carrés) dans la partie sud du plateau.
Andersen et son équipe ont mené une analyse géophysique de la topographie du bassin et ont mis en place une expérience en laboratoire pour imiter la formation de cette grande dépression.
Ils ont utilisé un polymère épais et gluant pour représenter le manteau intermédiaire, et un mélange d’argile et de polymère pour le manteau supérieur plus rigide, en le complétant avec une « croûte » de silice et de céramique. Lorsqu’on la laisse reposer, la couche d’argile-polymère commence à couler dans le faux manteau. Notamment, la « croûte » du dessus n’a pas été dérangée. Au fil du temps, un deuxième événement de goutte à goutte a commencé, laissant toujours la surface intacte.
L’analyse du bassin réel de Konya indique que la même chose s’y produit, a déclaré Andersen. « Les données indiquent que oui, il y a une goutte à goutte à cet endroit, même si nous ne voyons pas nécessairement beaucoup de caractéristiques dans la croûte qui indiqueraient que cela se produit », a-t-elle déclaré.
Cette méthode permettait d’obtenir plus de détails que ce que la modélisation informatique seule permettrait de montrer, a déclaré McMillan à Live Science. « Les modèles physiques comme celui du Dr Andersen sont excellents car ils montrent certains résultats que nos modèles numériques ne seraient pas en mesure de résoudre », a-t-il déclaré. « C’est important pour interpréter les données existantes. »
L’étude, publiée le 13 septembre dans la revue Communications naturellessuggère qu’un processus similaire pourrait se produire autour de nombreuses chaînes de montagnes à travers le monde, a déclaré Andersen. Elle aimerait ensuite étudier les écoulements lithosphériques sous les Appalaches, qui étaient autrefois au moins aussi hautes que l’Himalaya moderne.
