La croûte terrestre « coule » à l’intérieur de la planète, selon une étude

Une découverte intrigante a révélé un phénomène tectonique jusqu’ici méconnu, prouvant que la croûte terrestre peut littéralement « couler » vers l’intérieur de la planète. Ce processus, observé dans la région du plateau central d’Anatolie, en Turquie, a apporté de nouveaux éléments pour comprendre la dynamique des plaques tectoniques et leur impact sur la surface terrestre. Le phénomène, nommé « égouttement lithosphérique », a récemment attiré l’attention des géologues, qui étudient comment ce phénomène transforme la géologie du plateau et du bassin de Konya, une dépression située dans cette région.

Le mystère du bassin de Konya et la dynamique des plaques

Sous le bassin de Konya, les scientifiques ont détecté un lent enfoncement de la croûte terrestre dans les profondeurs de la planète. Cette découverte, publiée dans la revue Nature Communications, a des répercussions majeures non seulement sur la géologie locale, mais aussi sur la compréhension globale des processus géophysiques en jeu dans la tectonique des plaques. Julia Andersen, géophysicienne à l’université de Toronto, a déclaré : « En examinant les données satellitaires, nous avons observé une caractéristique circulaire dans le bassin de Konya où la croûte s’affaisse. »

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Cette observation a incité les chercheurs à étudier les données sismiques et à détecter une anomalie dans le manteau supérieur ainsi qu’un épaississement de la croûte. Ces indices ont permis aux chercheurs de formuler l’hypothèse de l’existence d’un égouttement lithosphérique dans cette région. Ce phénomène, lorsqu’il se produit, voit la partie inférieure de la croûte terrestre, chauffée à une température élevée, devenir visqueuse et s’écouler lentement vers le manteau terrestre. 

Cela ressemble à un processus analogue à une « goutte de poix » — une expérience scientifique où un liquide extrêmement visqueux forme des gouttes sur une longue période de temps. En l’occurrence, cette goutte entraîne la croûte terrestre avec elle, formant une dépression à la surface, comme le bassin de Konya.

Le processus de l’égouttement lithosphérique

Le processus d’égouttement lithosphérique commence lorsque les matériaux de haute densité au sein de la croûte deviennent suffisamment chauds et lourds pour commencer à s’enfoncer vers le manteau. Cette descente entraîne une déformation de la surface terrestre, créant des bassins ou des zones d’affaissement, comme le bassin de Konya. Mais ce n’est qu’une partie du phénomène. Une fois que cette « goutte » se détache du manteau, la croûte peut rebondir et se soulever. 

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Un exemple en dehors de la Turquie se trouve dans le bassin d’Arizaro sous les Andes centrales, où les chercheurs ont observé des processus similaires d’énormes gouttes de matière lithosphérique plongeant dans le manteau. Cependant, l’analyse détaillée des données géologiques et sismiques dans le plateau d’Anatolie centrale, notamment dans le bassin de Konya, a permis de découvrir un cas unique. 

Le plateau d’Anatolie centrale s’est élevé au fil du temps. Des études antérieures indiquent que la libération d’une goutte croûteuse au cours des 10 millions d’années précédentes pourrait avoir contribué à l’élévation de son altitude d’environ un kilomètre. Mais ce soulèvement est paradoxalement accompagné d’un affaissement rapide du bassin de Konya, qui descend d’environ 20 millimètres par an.

Des gouttes multiples dans le manteau terrestre

Les chercheurs pensent que le soulèvement du plateau anatolien est dû à une première phase d’égouttement lithosphérique, où une grande « goutte » de croûte terrestre s’est enfoncée dans le manteau, soulageant ainsi le poids à la surface et permettant au plateau de se relever. Toutefois, les nouvelles données montrent qu’un autre égouttement est en cours, cette fois-ci plus petit, provoquant l’affaissement du bassin de Konya. Selon Russell Pysklywec, chercheur en sciences de la Terre à l’université de Toronto, « nous constatons maintenant que ce processus n’est pas un événement tectonique unique, mais que la première goutte semble avoir engendré d’autres événements dans la région ».

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Pour tester leur modèle, les chercheurs ont réalisé des expériences en laboratoire en recréant les conditions géologiques dans un réservoir en plexiglas rempli de polymères de silicone. Ce matériau représentait la viscosité du manteau terrestre. Ils ont également utilisé des mélanges de pâte à modeler, de sphères en céramique et de sable de silice pour simuler les différentes couches de la croûte terrestre. Une « graine » dense a été introduite dans la couche supérieure pour déclencher une goutte.

Les résultats ont montré que la première goutte a commencé à descendre après 10 heures, suivie d’une deuxième goutte environ 50 heures plus tard. Cette expérience a confirmé que les déformations verticales observées dans le bassin de Konya correspondaient au processus d’égouttement lithosphérique observé sur le terrain. Par ailleurs, un morceau de croûte terrestre vieux de 4 milliards d’années a été découvert sous l’Australie.