Dans le cadre d’un projet financé par le programme INSU du CNRS (Le Centre National de la Recherche Scientifique) “Reliefs de la Terre”, une équipe du Laboratoire des mécanismes et transferts en géologie, en collaboration avec des chercheurs des universités de Rennes, Caen, Paris 11 et des collègues argentins et chiliens, a cherché à caractériser les terrasses de Patagonie pour comprendre les causes responsables du soulèvement de cette région.
Charles Darwin, père de la théorie de l’évolution, était aussi un géologue largement reconnu qui défendait ardemment la théorie de l’actualisme de Charles Lyell selon laquelle les phénomènes responsables dans le passé des transformations de notre planète sont les mêmes que ceux qui agissent encore aujourd’hui. Pendant cinq ans, il part faire un tour du monde et étudie les terrasses marines et fluviales de Patagonie. L’immensité de ces terrasses qui recouvrent une grande partie de la Patagonie depuis les Andes jusqu’à la côte atlantique l’avait frappé. Pour lui, l’existence de ces terrasses recouvertes de galets décimétriques en provenance des Andes démontrait que l’ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d´objets de la Patagonie était soumis à des mouvements de soulèvements, mouvements dont il n’arrivait pas à déterminer la cause. A cette époque, Darwin ne disposait pas des outils modernes d’observation terrestre qui seuls peuvent permettre d’appréhender les terrasses de cette région dans leur totalité.
Des chercheurs du LMTG et d’autres universités françaises et internationales ont cherché à comprendre les causes de ce soulèvement. Les résultats obtenus montrent que le soulèvement de la Patagonie a débuté il y a plus de 10 millions d’années, et qu’il se poursuit encore à l’heure actuelle. Il s’agit d’un mouvement lent de grande longueur d’onde, d’une amplitude verticale totale pouvant dépasser 1000 mètres, qui est mis en évidence par le léger basculement des terrasses fluviales fossilisées dans les plaines de Patagonie argentine et les terrasses perchées au dessus de la côte atlantique.
Les chercheurs ont réalisé des modèles numériques afin de calculer la réponse topographique résultant des mouvements de convection dans le manteau terrestre. Ces modèles montrent que le soulèvement de la Patagonie peut s’expliquer en réponse à la subduction de la dorsale du Chili sous la Cordillère des Andes (Une cordillère est une chaîne de montagnes allongée et étroite résultant généralement de la rencontre de deux plaques…) . Lorsque cette dorsale qui sépare les plaques océaniques Nazca et Antarctique plonge en subduction, elle ouvre un passage dans le manteau qui modifie les courants profonds de matière et entraîne des déplacements verticaux de la surface terrestre sans que celle-ci ne se déforme autrement.
On a l’habitude de considérer que la topographie terrestre peut s’expliquer en utilisant le principe de l’isostasie (principe selon lequel les reliefs, qui constituent des excès de masse à la surface de la Terre, sont compensés en profondeur par des déficits de masse, roches de faible densité), et que le principal paramètre qui contrôle le calcul d’isostasie est l’épaisseur de la croûte terrestre. Les travaux menés en Patagonie démontrent que les mouvements de topographie liés aux flux de matière dans le manteau et ne répondant pas au principe de l’isostasie, ne doivent pas être négligés, puisqu’ils peuvent entraîner des modifications importantes de la superficie terrestre sur des surfaces d’ampleur continentale.
Source: tecno-science.net / CNRS / INSU
Illustration: © LMTG
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