Des scientifiques de l’Université du Maryland ont découvert des preuves de l’existence d’un ancien fond océanique qui s’est enfoncé profondément dans la Terre à l’époque des dinosaures, remettre en question les théories existantes sur la structure intérieure de la Terre.
Situé sur la dorsale orientale du Pacifique (une limite de plaque tectonique au fond de l’océan Pacifique Sud-Est), Cette partie du fond océanique, jusqu’alors peu étudiée, apporte un nouvel éclairage sur le fonctionnement interne de notre planète et sur l’évolution de sa surface au fil des millions d’années. Les découvertes de l’équipe ont été publiées dans la revue Science Advances le 27 septembre 2024.
Une découverte unique dans le Pacifique
Dirigée par Jingchuan Wang, chercheur postdoctoral en géologie, l’équipe a utilisé des techniques innovantes d’imagerie sismique pour sonder le manteau terrestre, la couche située entre la croûte et le noyau de notre planète.
Ils ont découvert une zone inhabituellement épaisse dans la zone de transition du manteau, une région située entre environ 410 et 660 kilomètres sous la surface de la Terre.
Cette zone sépare les manteaux supérieur et inférieur, se dilatant ou se contractant en fonction de la température. L’équipe pense que le fond océanique récemment découvert pourrait également expliquer la structure anormale de la province du Pacifique à faible cisaillement à faible vitesse (LLSVP), une région massive du manteau inférieur de la Terre, car le LLSVP semble être divisé par la dalle.
“Cette zone épaissie est comme l’empreinte fossilisée d’un ancien morceau de fond océanique qui s’est enfoncé dans la Terre il y a environ 250 millions d’années”, a déclaré Wang. “Cela nous donne un aperçu du passé de la Terre que nous n’avions jamais eu auparavant.”
La subduction se produit lorsqu’une plaque tectonique glisse sous une autre, recyclant les matériaux de la surface dans le manteau terrestre. Ce processus laisse souvent des traces visibles de mouvements, notamment des volcans, des tremblements de terre et des tranchées marines. Alors que les géologues étudient généralement la subduction en examinant des échantillons de roches et de sédiments trouvés à la surface de la Terre, Wang a travaillé avec Vedran Lekic, professeur de géologie, et Nicholas Schmerr, professeur agrégé, pour utiliser les ondes sismiques pour sonder le fond océanique. En examinant comment les ondes sismiques traversent différentes couches de la Terre, les scientifiques ont pu créer des cartes détaillées des structures cachées au plus profond du manteau.
« Nous pouvons comparer l’imagerie sismique à un scanner. En fait, cela nous a permis d’avoir une vue transversale de l’intérieur de notre planète », a déclaré Wang. « Normalement, les parcelles océaniques de matière sont entièrement consumées par la Terre, ne laissant aucune trace perceptible à la surface. Mais voir l’ancienne plaque de subduction sous cet angle nous a permis de mieux comprendre la relation entre les structures terrestres très profondes et la géologie de surface, ce qui n’était pas évident auparavant. »
Ce que l’équipe a découvert les a surpris : la matière se déplaçait à l’intérieur de la Terre beaucoup plus lentement qu’on ne le pensait auparavant. Wang pense que l’épaisseur inhabituelle de la zone découverte par l’équipe suggère la présence de matériaux plus froids dans cette partie de la zone de transition du manteau. indiquant que certaines plaques océaniques restent coincées à mi-chemin lorsqu’elles s’enfoncent dans le manteau.
Qu’ont-ils remarqué ?
“Nous avons constaté que dans cette région, les matériaux coulaient deux fois moins vite que prévu, ce qui suggère que la zone de transition du manteau pourrait agir comme une barrière et ralentir le mouvement des matériaux à travers la Terre. M. Wang a expliqué. “Notre découverte soulève de nouvelles questions sur la manière dont les profondeurs de la Terre influencent ce que nous voyons à la surface sur de grandes distances et sur de grandes échelles de temps.”
À l’avenir, l’équipe prévoit d’étendre ses recherches à d’autres régions de l’océan Pacifique et au-delà. Wang espère créer une carte plus complète des anciennes zones de subduction et d’upwelling (le processus géologique qui se produit lorsque les matériaux subduits se réchauffent et remontent à la surface) et leurs effets sur la surface et les structures profondes de la Terre. Grâce aux données sismiques acquises dans le cadre de ces recherches, Wang et d’autres scientifiques améliorent leurs modèles de déplacement des plaques tectoniques au cours de l’histoire de la Terre.
Référence de l’article :
Jingchuan Wang et coll., La subduction intraocéanique mésozoïque a façonné le manteau inférieur sous la montée du Pacifique Est, Science Advances (2024). DOI : 10.1126/sciadv.ado1219
